Электрический регулятор.

Структурная схема одного из типовых вариантов электрического регулятора, реализующего ПИ закон регулирования, приведена на рис.2.7.

Рабочее

тело

хвыха1 ∆неч   Ку∆х -а1
6 РУ 1 2 3

ТиР
Ку
З
хзад

ОР
РО
Ку ∆ххрохт

                       
   
     
       
 
       
 
 
 

 

 


Кос Тоср+1  
4

Хосвнут5

               
   
 
     
 

 


хос.внеш

 
 


Рис.2.7.Схема электрического регулятора

1 – сумматор - усилитель; 2 – релейное звено;3 – электрический сервомотор Эл.Серв постоянной скорости;4 – гибкая внутренняя обратная связь.

 

Элементы 1-6, в том числе сервомотор 3, являющийся ИМ, используют электрические сигналы.

ПИ закон регулирования реализуется совместным действием элементов 1-4, которые выполняют роль РУ.

Схема работает следующим образом.

При наличии сигнала рассогласования ∆х = хзад-хос.внут сигнал ∆х усиливается звеном 1 и поступает на вход релейного звена 2 в виде сигнала Ку∆х.

Звено 2 выдает сигнал положительной полярности хвых= а1, если входной сигнал Ку∆х>∆неч, и отрицательной полярности хвых= -а1, если Ку∆х<-∆неч. Сигнал на выходе звена 2 равен нулю хвых= 0, если |Ку∆х|<∆неч, где ∆неч – зона нечувствительности, являющаяся параметром настройки регулятора.

При наличии выходного сигнала хвых= а1, постоянного по амплитуде а1, Эл.Серв 3 вращается с постоянной скоростью в одну сторону ; при наличии хвых= -а1 он вращается в другую сторону с той же скоростью, а при хвых= 0 он не вращается.

 

Поэтому процесс перемещения хро регулирующего органа РО в процессе регулирования носит ступенчатый характер по кривой 1 на рис.2.8 в отличие от плавного перемещения РО по кривой 2 на рис.2.8 под воздействием регулятора и ИМ переменной скорости. Однако это различие не оказывает влияние на характер изменения регулируемого параметра хт по кривой 3, который в обоих случаях носит плавный характер в виду инерционности ОР (например, котла), которая сглаживает эти различия.

2

хРОхт

 

tt

 

Рис.2.8. Процессы ПИ регулирования с ИМ постоянной и переменной скорости.

Электрические регуляторы реализуют П, И, ПИ, ПИД законы регулирования путем соответствующего выбора вида передаточной функции и места подключения внутренней обратной связи 4.

К промышленным относятся электрические регуляторы типа РПИБ, внедренные в различных модификациях в различные отрасли промышленности (энергетика, химическая промышленность, машиностроение и т.д.). Дальнейшее развитие структура РПИБ получила в регуляторах типа «Каскад» и «АКЭСР».