Файл: Гинзбург, И. Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов учебник.pdf

Вторичные самопишущие приборы выполнены в виде следя­ щих систем, пневматического действия (рис. 64). Следящая система состоит из чувствительного элемента — сильфона 1, уп­ равляющего устройства, состоящего из постоянного дросселя ДП, переменного дросселя ДПр, силового мембранного привода 6 с рычагом 5, шкалы с указателем и пером 7, закрепленным на нити 8, и цилиндрической пружины обратной связи 4.

Если пневматический сигнал на входе в сильфон увеличился, подвижное дно сильфона передвинется вправо, повернет за­ слонку 3 против часовой стрелки и приблизит ее к соплу 2. Дав­ ление под мембраной привода 6 возрастет, и рычаг 5 повернется по часовой стрелке. Нить, прикрепленная к концу рычага, пере­ двинет указатель и перо 7 вдоль шкалы, растянет пружину 4, и, когда моменты сравняются, наступит новое состояние равно­ весия.

Всистему «Старт» входят следующие вторичные самопишу­ щие приборы: ПВ4.2Э — для измерения и регистрации одной величины; ПВ4.3Э — для измерения и регистрации двух величин; ПВ10.1Э — для измерения и регистрации одной величины и кон­ троля величины задания и давления воздуха на выходе из ре­ гулятора.

Вэтих приборах диаграммная бумага перемещается элект­ рическим синхронным двигателем. В приборах ПВ4.2П, ПВ4.3П

иПВ10.1П электродвигатель заменен на пневматический.

Из показывающих приборов имеются: ПВ1.3 — для измере­ ния и показания величины одного параметра, ПВ2.2 —для изме­ рения и показания величины одного параметра и сигнализации при отклонении этого параметра от заданного значения.

Из других приборов системы «Старт» используются приборы сложения сигналов, умножения, извлечения квадратного корня и т. п., а также вспомогательные устройства — компрессоры, влаго- и маслоудалители, редукторы давления воздуха.

Электронно-гидравлическая система автоматического регули­ рования «Кристалл» представляет комплекс приборов и уст­ ройств, с помощью которых можно компоновать различные по назначению и динамическим свойствам автоматические регуля­ торы (с постоянной скоростью исполнительного механизма, с же­ сткой или упругой обратной связью). В комплект (рис. 65) вхо­ дят датчики Д, транзисторные усилители ЭУ с электрогидравли­ ческими реле ЭГР и гидравлические исполнительные механизмы ГИМ с устройством обратной связи У0. о-

Основной особенностью этой системы является сочетание электрических методов измерения с надежным гидравлическим исполнительным механизмом, работающим на водопроводной воде.

Транзисторные усилители УТ и УТ—ТС. Усилители системы «Кристалл» осуществляют суммирование сигналов от нескольких датчиков с последующим усилением сигнала рассогласования.

102

Рис. 65. Блок-схема электрон­ но-гидравлической системы автоматического регулирова­ ния «Кристалл»

Рис. 66. Принципиальная схема транзисторного усилителя си­ стемы УТ

Рис. 67. Принципиальная схема транзисторного усилителя системы УТ—ТС

ветствующий клапан перемещается из одного положения в дру­ гое; подвод воды из магистрали перекрывается и открывается слив из соответствующей полости цилиндра сервомотора. Пор­ шень сервомотора перемещает регулирующий орган до тех пор, пока напряжение на обмотках электромагнитов не уменьшится до величины напряжения отпускания. Клапан перейдет в ниж­ нее положение, слив воды прекратится, и сервомотор остано­ вится. Поступательное движение штока сервомотора с помощью кривошипной передачи преобразуется во вращательное переме­ щение вала и рычага, соединенного с регулирующим органом.

Гидравлические исполнительные механизмы изготовляются в нескольких модификациях в зависимости от устройства блока управления и обратной связи. В модификациях ГИМ исполни­ тельные механизмы не снабжаются никакими устройствами обратной связи.

В ГИМ-Д и ГИМ-2Д встроены соответственно один или два дифференциально-трансформаторных датчика положения. ГИМ-ІИ имеет пневматическое устройство упругой обратной связи, позволяющее получить пропорционально-интегральный закон регулирования. ГИМ-ДИ имеет пневматическое устрой­ ство упругой обратной связи и устройство жесткой обратной связи. Время изодрома может регулироваться от 5 до 1500 с. Максимальный момент на валу сервомотора при давлении перед реле 1,3 кгс/см2 составляет 700 кгс-см, а время полного хода при том же давлении и моменте на выходном валу

400 кгс - см — 30 с.

105

Гл а в а IV. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

ИРЕГУЛИРУЮЩИЕ ОРГАНЫ

Одним из звеньев системы автоматического регулирования (САР) является исполнительное устройство. Его'назначение — изменять регулирующее воздействие в соответствии с сигналом, подаваемым на его вход от регулирующего прибора. Наиболее распространенными являются электрические исполнительные уст­ ройства постоянной скорости. Блок-схема одного из таких уст­ ройств представлена на рис. 69.

Сигнал с выхода регулирующего ррибора подводится к уси­ лителю У, усиливается по мощности и поступает далее на вход электродвигателя 3D, вращение которого преобразуется с по­ мощью понижающего редуктора ,Р во вращательное или посту­ пательное перемещение выходного исполнительного элемента.

Информация о положении регулирующего органа осуществ­ ляется с помощью датчиков положения ДП и передается опера­

теристик исполнительного устройства обычно используется спе­ циальное тормозное устройство ТУ, которое, воздействуя тем или иным способом на электродвигатель, быстро останавливает его при исчезновении входного сигнала.

1. Усилители

Слабый входной сигнал с выхода регулирующего , прибора усиливается до необходимой мощности за счет энергии внешнего источника питания. Усилители предназначены для пуска, реверса

на базе контакторов и магнитных пускателей, имеют небольшой срок службы, не допускают повышенную частоту включений,

106

обладают небольшими габаритами и низкой стоимостью, однако они достаточно распространены в общепромышленных системах регулирования. Основным их недостатком является невысокая надежность в условиях запыленности. Поэтому в последнее

исполнительными механизмами в комплекте с электронными бесконтактными регулирующими приборами. Рассмотрим прин­ цип действия такого усилителя.

Магнитный усилитель (рис. 70) собран на двух дросселях на­ сыщения Дрі и Др2 по двухтактной схеме. Каждый дроссель имеет два Ш-образных сердечника с обмотками возбуждения и обмотками управления. Последние подключаются к выходным клеммам электронного блока регулирующего прибора 0—1 и О—2. Напряжение питания усилителя осуществляется от транс­ форматора Тр. Обмотки возбуждения включены последова­ тельно с диодами Д 1—Д і таким образом, что в состоянии рав­ новесия через каждую из них протекает выпрямленный однополупериодный ток А—А-

На рис. 71, слева, приводятся графики токов А и А в состо­ янии равновесия (при отсутствии управляющего сигнала на входе усилителя). При этом индуктивности обмоток возбужде­ ния обоих дросселей одинаковы, вследствие чего ток А в управ­ ляющей обмотке электродвигателя исполнительного механизма отсутствует, так как токи А-г и А- 4 равны и направлены на­ встречу друг другу.

При подаче управляющего сигнала на одну из обмоток воз­ буждения (например, на клеммы 0—1) магнитопровод соответ­ ствующего дросселя Дрі насыщается, благодаря чему его индук­ тивность уменьшается, а ток увеличивается ,(гРаФик токов на рис. 71, справа). Соответственно ток А-г увеличивается. Раз­ ность токов А—2 и А- 4 поступает в соответствующую обмотку электродвигателя и в зависимости от фазы тока приводит к вра­ щению ротор электродвигателя в ту или иную сторону,

В случае смены полярности управляющего сигнала фаза вы­ ходного тока усилителя изменится на 180°, что приведет к ре­ версированию электродвигателя исполнительного механизма.

Для работы в комплекте с регулирующими приборами РПИБ и с исполнительными механизмами типа МЭО (электро­ двигатели серии ДАУ) служат магнитные усилители типа УМД (рис. 72) Для связи регулирующих приборов РП-2 с исполни­ тельными механизмами МЭО применяются магнитные усилители типа УМД-Б.

Усилители типа УМД предназначены для работы с регули­ рующими приборами с номинальной величиной управляющего сигнала 24 В и имеют активное сопротивление входной цепи 80 Ом. Особенностью усилителя типа УМД-Б является использование в качестве источника управляющего сигнала внутреннего источ-

107

От РП-2

І Ѵ K J - х Г ч V ѴУ V

ника постоянного тока, цепь которого замыкается на обмотки управления усилителя с помощью бесконтактных ключей, нахо­ дящихся внутри регулирующего прибора.

Усилитель УМД (рис. 72) собран по двухтактной схеме и со­ стоит из двух однотактных усилителей. Нагрузка подключается со стороны выходного трансформатора Трі к крайним точкам,

Рис. 72. Принципиальная схема магнитного усилителя УМД

(клеммы 3\ 4), а напряжение питания (клеммы /; 2; 5; 6) под­ водится к средней точке трансформатора и к общей точке ра­ бочих обмоток сердечников (через сопротивления R3 и /?4).

Основным элементом усилителя являются сердечники (Дрі-і-Дрі), на каждый из которых намотаны: рабочая обмотка (1—2), обмотка смещения (3—4) и две обмотки управления (5—6 и 7—8). В цепи рабочих обмоток включены диоды Д 3— Дв, с помощью которых осуществляется положительная обратная связь. Усилители настроены на режим, в котором при отсутствии сигнала управления в рабочих обмотках дросселей протекают равные токи, которые, вычитаясь в трансформаторе, не создают напряжения на выходе усилителя. При подаче сигнала в одну из обмоток управления (клеммы 8— 10 или 9—10 усилителя) ток в обмотках одной пары сердечников увеличивается, а в дру­ гой— уменьшается, что вызывает появление на выходе усили­ теля (клеммы 3—4) переменного напряжения.

При подаче сигнала в другую обмотку управления ток в пер­ вой паре сердечников уменьшается, а во второй увеличивается:

109