Классификация автоматических регуляторов
КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ
Регуляторы разделяются по следующим признакам.
1.. По способу действия: регуляторы прямого и непрямого (косвенного) действия. У регуляторов прямого действия регулирующий орган перемещается за счет энергии Самого объекта, воздействующего на чувствительный элемент. У регуляторов непрямого действия регулирующий орган перемещается за счет дополнительного источника энергии (электроэнергия, сжатый воздух, жидкость под давлением).
2. По роду действия: регулятор прерывистого (дискретного) и непрерывного действия.
В регуляторах непрерывного действия непрерывному изменению регулируемого параметра соответствует непрерывное перемещение регулирующего органа, между входной и выходной величинами существует непрерывная функциональная связь.
В регуляторах прерывистого действия непрерывной функциональной связи нет. Прерывистые системы можно разделить на две основное группы: релейные и импульсные.
Релейной системой автоматического регулирования называется такая система, которая в своем составе среди основных элементов имеет хотя бы один релейный элемент. Под релейным элементом подразумевается такой элемент системы, в котором непрерывному изменению входной величины соответствует скачкоообразное изме-
нение выходной величины, появляющейся лишь при вполне определенных значениях входной величины (электромагнитное реле).
Импульсной системой автоматического регулирования называется такая система, которая в своем составе имеет хотя бы один-импульсный элемент. Импульсный элемент преобразует непрерывное входное воздействие в ряд кратковременных импульсов,появ-ляющихся через определенные промежутки времени.
3. По роду энергии: электрические пневматические, гидравлические, электрогидравлические и электропневматические.
По закону регулирования:
а) пропорциональнее регуляторы, или П-регуляторы (статические);
б) интегральные регуляторы или И-регуляторы (автоматические);
в) пропорционально – интегральные регуляторы, или ПИ-регуляторы (изодромные);
г) пропорционально-дифференциальные регуляторы, или ПД-регуляторы (пропорциональные регуляторы с предварением);
д) пропорционально - интегрально-дифференциальные регуляторы, или
ПИД-регуляторы (изодромные регуляторы с предварением);
По назначению: регуляторы температуры, давления, расхода и т. д.
В зависимости от выполняемой функции: регуляторы соотношения, программные, самонастраивающиеся" стабилизирующие.
Регулятор температуры прямого действия. Регулятор, у которого регулирующий орган перемещается за счет энергий самого объекта, воздействующего на чувствительный элемент, называется регулятором прямого действия. Системы регулирования, использующие регуляторы прямого действия, называются системами прямого регулирования.
Рассмотрим работу регулятора температуры прямого действия типа РПД (рис. 1. Этот регулятор состоит из термометрической системы и клапана.
Термометрическая система регулятора представляет собой паровой манометрический термометр, в состав которого входят термобаллон 1, капилляр 2 и сильфон 3. Термометрическая система частично заполнена низкокипящей жидкостью, температура кипения которой ниже нижнего предела регулируемой температуры.
При погружении термобаллона в измеряемую среду в термометрической системе устанавливается давление паров рабочей жидкости, величина которого соответствует температуре измеряемой среды. Давление, возникающее в термобаллоне, передается через пар рабочей жидкости по капилляру к сильфону. В сильфоне развивается усилие, пропорциональное его эффективной площади; это усилие уравновешивается усилием пружины 4. Если температура регулируемой среды выше заданного значения, то усилие, развиваемое сильфоном 5, больше усилия пружины 4, вследствие чего сильфон сжимается и при помощи штока 5 перемещает золотник 6 регулирующего клапана вниз. При этом проходное сечение клапана и количество нагревающего вещества, проходящего через клапан, уменьшаются; в результате температура среды понижается и достигает заданного значения. При понижении температуры регулируемой среды сильфон растягивается и клапан приоткрывается, увеличивая подачу нагревающего вещества, вследствие чего температура повышается до заданного значения.
|
КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ
Регуляторы разделяются по следующим признакам.
1.. По способу действия: регуляторы прямого и непрямого (косвенного) действия. У регуляторов прямого действия регулирующий орган перемещается за счет энергии Самого объекта, воздействующего на чувствительный элемент. У регуляторов непрямого действия регулирующий орган перемещается за счет дополнительного источника энергии (электроэнергия, сжатый воздух, жидкость под давлением).
2. По роду действия: регулятор прерывистого (дискретного) и непрерывного действия.
В регуляторах непрерывного действия непрерывному изменению регулируемого параметра соответствует непрерывное перемещение регулирующего органа, между входной и выходной величинами существует непрерывная функциональная связь.
В регуляторах прерывистого действия непрерывной функциональной связи нет. Прерывистые системы можно разделить на две основное группы: релейные и импульсные.
Релейной системой автоматического регулирования называется такая система, которая в своем составе среди основных элементов имеет хотя бы один релейный элемент. Под релейным элементом подразумевается такой элемент системы, в котором непрерывному изменению входной величины соответствует скачкоообразное изме-
нение выходной величины, появляющейся лишь при вполне определенных значениях входной величины (электромагнитное реле).
Импульсной системой автоматического регулирования называется такая система, которая в своем составе имеет хотя бы один-импульсный элемент. Импульсный элемент преобразует непрерывное входное воздействие в ряд кратковременных импульсов,появ-ляющихся через определенные промежутки времени.
4. По роду энергии: электрические пневматические, гидравлические, электрогидравлические и электропневматические.
По закону регулирования:
а) пропорциональнее регуляторы, или П-регуляторы (статические);
б) интегральные регуляторы или И-регуляторы (автоматические);
в) пропорционально – интегральные регуляторы, или ПИ-регуляторы (изодромные);
г) пропорционально-дифференциальные регуляторы, или ПД-регуляторы (пропорциональные регуляторы с предварением);
д) пропорционально - интегрально-дифференциальные регуляторы, или
ПИД-регуляторы (изодромные регуляторы с предварением);
По назначению: регуляторы температуры, давления, расхода и т. д.
В зависимости от выполняемой функции: регуляторы соотношения, программные, самонастраивающиеся" стабилизирующие.
Регулятор температуры прямого действия. Регулятор, у которого регулирующий орган перемещается за счет энергий самого объекта, воздействующего на чувствительный элемент, называется регулятором прямого действия. Системы регулирования, использующие регуляторы прямого действия, называются системами прямого регулирования.
Рассмотрим работу регулятора температуры прямого действия типа РПД (рис. 1. Этот регулятор состоит из термометрической системы и клапана.
Термометрическая система регулятора представляет собой паровой манометрический термометр, в состав которого входят термобаллон 1, капилляр 2 и сильфон 3. Термометрическая система частично заполнена низкокипящей жидкостью, температура кипения которой ниже нижнего предела регулируемой температуры.
При погружении термобаллона в измеряемую среду в термометрической системе устанавливается давление паров рабочей жидкости, величина которого соответствует температуре измеряемой среды. Давление, возникающее в термобаллоне, передается через пар рабочей жидкости по капилляру к сильфону. В сильфоне развивается усилие, пропорциональное его эффективной площади; это усилие уравновешивается усилием пружины 4. Если температура регулируемой среды выше заданного значения, то усилие, развиваемое сильфоном 5, больше усилия пружины 4, вследствие чего сильфон сжимается и при помощи штока 5 перемещает золотник 6 регулирующего клапана вниз. При этом проходное сечение клапана и количество нагревающего вещества, проходящего через клапан, уменьшаются; в результате температура среды понижается и достигает заданного значения. При понижении температуры регулируемой среды сильфон растягивается и клапан приоткрывается, увеличивая подачу нагревающего вещества, вследствие чего температура повышается до заданного значения.
|