+7 989 669 15 15



Исследование двухпозиционного регулятора в режиме неполного оттока энергии




Бредников Андрей Викторович *
Бобылев Михаил Георгиевич**

студент *
старший преподаватель **
Филиал МЭИ РФ, г. Смоленск


Аннотация: Исследован один из способов повышения качества двухпозиционного ре-гулирования.

Ключевые слова: температура, двухпозиционный регулятор, качество, колебания, запаздывание, отток энергии, амплитуда, период.




Библиографическое описание: Бредников А.В., Бобылев М.Г. Исследование двухпозиционного регулятора в режиме неполного оттока энергии [Текст] // Теоретические и практические проблемы развития современной науки: сборник материалов 12-й международной науч.-практ. конф., (г. Махачкала, 27 ноября, 2016 г.) - Махачкала: Издательство «Апробация», 2016 – С.13-15


Одним из способов улучшения качества двухпозиционного регулирования, позволяющим расширить область применения двухпозиционных регуляторов, является метод неполного оттока энергии.

В качестве исследуемой выбрана система автоматического регулирования (САР) объекта с самовыравниванием при применении двухпозиционного регулятора и наличии запаздывания в системе. Диапазон колебания температуры (∆t) определяется соотношением [1, с.66]:

, (1)

где B1 – регулирующее воздействие регулятора на объект, характеризующее приток энергии;

B2 – регулирующее воздействие регулятора на объект, характеризующее отток энергии;

kоб – коэффициент передачи объекта;

τ – время запаздывания объекта, с;

T – период колебаний регулируемой величины, с;

Снижение значения отрицательной амплитуды (А) можно реализовать, если при достижении заданного значения температуры (tздн) подачу энергии полностью не прекращать, а только уменьшать на некоторую величину (произойдет уменьшение B2).

В данной работе произведено исследование САР при симметричных колебаниях в двух режимах: режим 1 – полный отток энергии (ток, протекающий через нагреватель при размыкании контактов реле Iоткл = 0 А); режим 2 – неполный отток энергии (Iоткл = 0,45 А).

Принципиальная электрическая схема стенда, на котором произведено исследование, представлена на рис. 1.

 

 

Рис 1. Принципиальная электрическая схема стенда.

 

Объектом регулирования является электрическая печь с нагревательным элементом НЭ. Температура в пространстве печи измеряется двумя термопарами ТП1 и ТП2 гр. ХА (хромель-алюмель), сигнал первой подается на координатный самопишущий потенциометр КСП, имеющий встроенный контактный регулятор – КР, сигнал второй – на измерительный вход микропроцессорного терморегулятора ТРМ. Выходные контакты электромагнитного реле ТРМ коммутируют ток через НЭ при управлении от ТРМ.

Напряжение на лабораторный автотрансформатор Т2, к которому подключена печь, подается от сети через ключ S1, при этом загорается лампочка табло "объект включен" (H1). Напряжение от сети в печь контактного регулятора подается через ключ S2, при этом загорается лампочка табло "регулятор включен" (H2).

Блок управления БУ, пусковое устройство ПУ, исполнительный механизм ИМ используются в данной схеме только для дистанционной установки начальной силы тока через нагреватель. В процессе регулирования они не участвуют.

P1 – цифровой амперметр (используется в качестве основного прибора для измерения силы тока); P2 – аналоговый амперметр (используется в качестве индикатора).

В цепи регулятора с целью увеличения коммутируемого тока включено электромагнитное реле – К, размыкающие контакты которого (К.1 и К.2) включены в цепь нагревателя.

Диод VD обеспечивает неполный отток энергии при замыкании ключа S3 (при переводе его в положение "Неполный отток энергии") за счет исключения одного полупериода синусоиды.

Ключ S4 обеспечивает переключение регулирующего прибора (КСП либо ТРМ).

Вид графика колебательного процесса с основными параметрами представлен на рис. 2.

 

 

Рис 2. График изменения значения температуры.

 

Значения результатов исследования представлены в табл. 1.

 

Таблица 1.

Результаты исследования

Режим tздн , °С Iоткл , А T, с А-, °С А-, %
1 314,4 0 120 7,2 2,3
2 314,4 0,45 132 1,2 0,4

 

Таким образом, метод неполного оттока энергии является эффективным способом улучшения качества регулирования. При этом он позволяет облегчить режим работы двухпозиционного регулятора за счет уменьшения величины коммутируемой энергии. К недостаткам данного метода можно отнести увеличение периода колебаний Т.

 

Список литературы:

1. Клюев А.С. Двухпозиционные автоматические регуляторы и их настройка. – М.: Энергия, 1967. – 104 с.

Предстоящие заочные международные научно-практические конференции
A-415
Направления: все научные дисциплины
Прием материалов 31 декабря 2017 г
P-116
Направления: педагогика,психология,культурология
Прием материалов 24 декабря 2017 г.
E-415
Направления: экономика,социология
Прием материалов 24 декабря 2017 г.