Файл: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы.pdf

=0,91, т. е. отклонение по модулю не превосходит допускаемых 10%.

70

= соГи . Формулы для вычисления расширенных частотных характе­ ристик объекта имеют вид:

Графики этих функций построены на рис. 2-12.

Значения расширенных частотных характеристик регулятора на­

71

72

73

Часть вторая

Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Е РЕГУЛЯТОРЫ

Глава третья

О Б Щ И Е С В Е Д Е Н И Я

3-1. О С О Б Е Н Н О С Т И И О Б Л А С Т Ь П Р И М Е Н Е Н И Я

Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Х РЕГУЛЯТОРОВ

Электрические регуляторы широко используются для ав­ томатизации процессов в различных отраслях народного хозяйства, главным образом в энергетике и металлургии. Для нужд этих отраслей были созданы первые в СССР

образцы универсальных электрических регуляторов. Позднее эти регуляторы были модернизированы и вошли в систему средств для регулирования технологических процессов, которая отвечает основным требованиям к универсальным общепромышленным регуляторам. Рас­ смотрим основные особенности универсальных электри­ ческих регуляторов в свете этих требований.

1. Электрические методы позволяют измерить боль­ шинство переменных величин, регулируемых с помощью автоматических устройств.

Электрический сигнал на выходе имеют чувствитель­ ные элементы, применяемые для измерения температуры, газового анализа, солесодержания, влажности и др. Из­ мерение расходов и давлений газов и жидкостей осуще­ ствляется с помощью чувствительных элементов с меха­ ническим перемещением на выходе. Преобразование ме­ ханического перемещения в изменение активного или реактивного сопротивления и в дальнейшем в электриче­ ский сигнал осуществляется достаточно просто. Поэтому в электрических регуляторах с помощью сравнительно

74

тельных элементов весьма малы по величине и мощно­ сти. Так, напряжение на выходе термопар, используемых для измерения температуры, изменяется на несколько микровольт при изменении температуры на один градус. Чтобы обеспечить достаточно точное измерение таких из­ менений, необходимы источники эталонного напряжения, т. е. хорошо стабилизированные источники питания и усилители с малым дрейфом нуля. В приборных си­ стемах усиление сигналов осуществляется в приборах контроля, а автоматические регуляторы оперируют с сиг­ налами большей мощности (регуляторы завода «Теплоприбор» РУ4-16А и др.).

В аппаратных системах (ЭАУС) усилители сигналов низкого уровня и стабилизированные источники питания встраиваются в регулятор. Регуляторы при таком по­ строении должны иметь несколько модификаций входных устройств, обеспечивающих измерение сигналов, посту­ пающих с различных чувствительных элементов. Но ап­ паратные системы, как указывалось во введении, обеспе­ чивают лучшие показатели надежности системы контро­ ля и регулирования. Инерционность контура регулиро­ вания в таких системах меньше, благодаря исключению из него измерительного прибора.

2. Математические операции, нужные для формиро­ вания законов регулирования, осуществляются главным образом с помощью обратных связей, охватывающих усилители или усилители вместе с исполнительными ме­ ханизмами. Эти обратные связи собираются на пассив­ ных /?С-элементах. При этом обеспечивается достаточная простота изменения заданного закона регулирования пу­ тем переключения элементов /?С-цепей. Изменение пара­ метров настройки выполняется путем переключения но­ миналов сопротивлений и конденсаторов. Но преобразова­ ния на #С-элементах осуществляются на постоянном напряжении, а усилители, обладающие малым дрейфом нуля, работают на переменном токе. Поэтому в регуляторе необходима модуляция и демодуляция сигнала. Приме­ нение релейных усилителей позволяет наиболее просто решить эту задачу, так как входные и выходные сигналы в таких усилителях разделены. Кроме того, релейные усилители достаточно дешевы и обеспечивают большое

75