АСР температуры в электрической печи ПВАЧ-300

на базе ШИМ-регулятора ИРТ5501/М1

Цель работы – анализ работы электрической печи как объекта регулирования (ОР); идентификация и аппроксимация ОР по кривой разгона; синтез АСР температуры с непрерывным регулятором; синтез АСР температуры с ШИМ-регулятором; моделирование АСР температуры с учетом возмущающих воздействий

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Анализ работы электрической печи

Физическое моделирование и исследование работы АСР температуры в рабочем пространстве электропечи выполняется на лабораторной установке кафедры АПП.

В качестве объекта регулирования используется электрическая печь (ЭП) ПВАЧ-300 с нагревательным элементом (НЭ), питаемым от однофазной сети переменного тока через автотрансформатор типа ЛАТР. Данная лабораторная печь сопротивления косвенного действия мощностью 300 Вт предназначена для нагрева рабочего пространства до температуры 255°С при напряжении питающей сети 67В. Автоматическое регулирование температуры осуществляется с использованием ПИД-регулятора с широтно-импульсным модулятором ИРТ 5500/М1 (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Структурная схема АСР температуры в электрической печи

Функциональная схема лабораторной установки АСР температуры показана на рис. 4.2. Температуру в ЭП измеряют термоэлектрическим преобразователем ТПУ0304/М2 (поз.1-1, 1-2, см. рис. 4.2), сигнал с которого через вторичный преобразователь 1-2 поступает на вход ПИД-регулятора ИРТ 5500/М1. Управляющее воздействие с выходных цепей регулятора через пусковое устройство 1-4 типа ПБР поступает на исполнительный механизм 1а типа МЭО, изменяющий положение регулирующего органа 2а, в качестве которого использован автотрансформатор ЛАТР. Движок ЛАТРа связан с выходным валом исполнительного механизма через рычажную систему. При перемещении движка ЛАТРа изменяется напряжение, подаваемое в ЭП, а следовательно и токи питания НЭ. Изменение положения движка ЛАТРа будет происходить до тех пор, пока не восстановится равенство между действительным и заданным значением температуры в печи.

Напряжение, подводимое к ЭП, контролируется с помощью вольтметра 1-6. Возмущающее воздействие по нагрузке можно изменять путем изменения напряжения питания печи, а также за счет изменения количества воздуха, поступающего в печь путем изменения числа оборотов крыльчатки вентилятора.

Положение выходного вала исполнительного механизма 1а контролируется дистанционным указателем положения 1-5 типа ДУП-М.

Управление исполнительным механизмом 1а производится через бесконтактный пускатель 1-3 типа ПБР-2М от регулятора ИРТ 5500/М1.

Рис. 4.2. Функциональная схема лабораторной установки

АСР температуры в ЭП