Популярность: 0.12 %
Тема: «Выбор оптимальных параметров настройки регулятора системы автоматического регулирования» (Выбор ОПН регулятора САР).
Руководитель – профессор Королев В.И.
Исходные данные:
Объект регулирования: КВ 35/25.
Нагрузка: 80%.
Регулятор: ПИ-одноимпульсный по уровню воды.
Содержание:
1. Принципиальная схема САР.
2. Выбор оптимальных параметров настройки регулятора.
2.1. Вывести уравнение динамики объекта регулирования.
2.2. Динамическая модель регулятора.
2.3. Структурная схема САР.
2.4. Расчет ОПН регулятора.
3. Статический анализ САР.
4. Влияние отдельных элементов регулятора на качество САР.
4.1. Оценка влияния времени сервомотора и инерционности датчика на свойства САР.
4.2. Оценка влияния нечувствительности регулятора на свойства САР.
4.3. Оценка влияния запаздывания датчика на устойчивость САР.
5. Инструкция по настройке и обслуживанию регулятора.
1. Принципиальная схема САР.
Данная САР предназначена для поддержания постоянного уровня воды в барабане котла.
Объектом регулирования является пароводяной барабан вспомогательного котла КВ 35/25, причем регулируемая величина – уровень воды в котле, регулирующее воздействие – приход питательной воды, нагрузка – расход пара по потребителям.
Классификация САР:
По назначению : – стабилизирующая;
По наличию усилителя: – непрямого действия;
По используемой энергии: – гидравлическая;
По характеру сигнала: – непрерывная;
По характеру сигнала – непрерывная;
По принципу регулирования – по отклонению;
По типу корректирующего устройства – изодромный;
По закону регулирования – пропорционально-интегральный.
2.2. Динамическая модель регулятора.
ПИ-регулятор уровня воды
В данном регуляторе в качестве рабочей жидкости используется трансформаторное масло давлением 0.6-0.8 Мпа.
При заданном уровне воды в котле усилия, создаваемые на мембране чувствительного элемента 5 разностью уровней в конденсационном сосуде 1 и котле 13 и пружинами обратной связи 8 и задающей 6, взаимно уравновешены. Струйная трубка 7 находится в среднем положении. В таком положении находится и поршень 3 изодрома. Сервомотор 10 поддерживает фиксированное положение питательного клапана 9.
Если уровень воды в котле изменится, например повысится, равновесное состояние регулятора нарушится. Мембрана чувствительного элемента 5 переместится влево, а струйная трубка 7 повернется против часовой и обеспечит поступление масла в правую полость изодрома. Поршень изодрома переместится влево, вытесняя масло из левой полости в верхнюю полость сервомотора 10. При этом поршень сервомотора переместится вниз, уменьшая проходное сечение питательного клапана 2, что уменьшает подачу питательной воды в котел.
При перемещении поршня изодрома влево его пружина 4 сжимается, а рычаг 11 обратной связи поворачивается вокруг своей опоры против часовой стрелки, что увеличивает сжатие пружины 8. Вследствие этого, а также снижения уровня воды в котле струйная трубка 7 возвратится в среднее положение.
Однако равновесное состояние регулятора будет нарушено сжатой пружиной изодрома 4, под воздействием которой его поршень начнет медленно перемещаться к среднему положению, вытесняя по каналу 12 масло из правой полости в левую. При этом рычаг 11 повернется в противоположном направлении, сжатие пружины 8 уменьшится ,что приведет к повторному отклонению струйной трубки влево и, следовательно, к дополнительному прикрытию клапана 9 («дорегулирование»).
Изодром будет осуществлять последовательные уменьшающиеся отклонения струйной трубки от среднего положения и соответственно дополнительные прикрытия клапана 9 до тех пор, пока уровень воды в котле не займет начального заданного положения, т.е. окончательное равновесное состояние установится при нулевой статической ошибке. Игольчатый клапан 2 служит для установки и регулирования времени изодрома.
Построение операторных уравнений и передаточных функций элементов САР.
