§11 Електричні засоби автоматичного регулювання.

1. Особливості і області використання цих засобів автоматичного регулювання.

Вони використовуються у всіх галузях виробництва, де немає вибухо- і пожежанебезпечних технологій, (тобто в тих випадках, коли поява іскри не приводить до небажаних наслідків):

Енергетика (теплова і атомна) - металургія, нафтопереробка, хімія.

Особливості промислових електричних засобів:

1. Всі технологічні параметри вимірюються датчиками з вихідними електричними сигналами,

2. Висока чутливість – великий коефіцієнт передачі,

3. Формування закону регулювання виконується в аналогових регуляторах апаратним шляхом, а в цифрових – апаратно-програмним.

В аналогових регуляторах використовують граничні системи, тобто формування закону здійснюється в ланці негативного ЗЗ.

В цифрових регуляторах схемним шляхом виконується АЦП і ЦАП перетворення.

Закон регулювання розраховується за рахунок використання кінцевих різниць рівнянь.

- рекуративна форма

4. Використання однієї з трьох фазних асинхронних електродвигунів у ВМ постійної швидкості.

Напрямок обертання легко змінюється за рахунок зміни фаз АВС, АСВ.

5. Використання трипозиційного реле з зоною нечутливості і зоною повернення для управління ВМ постійної швидкості.

6. Оскільки в аналогових регуляторах інерційні ланки в ЗЗ реалізуються у вигляді RC ланцюгів, то:

Для реалізації реальних диференційних ланок використовуються ті ж самі резистори і конденсатори але в іншому вигляді.

Т_И=R·C, де С – Ф(Фарад), R – Ом,

Ом·Ф=1с

Реальний конденсатор має кілька сот мкФ=10^-6Ф

10^-6·10⁶=1с=МОм·мкФ

Т.ч. щоб одержати потрібне значення часу ізодрому, потрібно використовувати дуже високоємнісні резистори в десятки МОм і конденсатори великої ємності в десятки мкФ.

Т_И=10МОм·10мкФ=100с

Оскільки RC-ланка є пасивний елемент, то її навантаження (вхідний ланцюг ОП) повинен мати опір, що на порядок більше опору пасивної RC-ланки.

Тобто опір вхідних ланцюгів повинен складати сотні і тисячі МОм.

Такі ОП повинні бути захищені також від наводок магнітних і електричних полів і впливу температур.

5. Автоматичний регулятор повинен працювати в трьох режимах:

   1. автоматичний

   2. ручний (дистанційний)

   3. вимкнутий

При чому в вимкнутому стані ВМ повинен фіксувати положення РО, незалежно від навантаження на ньому, тобто одна із ступенів редуктора повинна бути черв’ячна з кутом нахилу зубців < 30⁰. Це не дозволяє зробити зворотній рух черв’яка.

Це потрібно, коли РО не врівноважений.

5. ВМ повинні мати мінімальні часи розгону та вибігу.

Час розгону – це час, за який електродвигун ВМ набирає повні оберти після включення.

Час вибігу – це час, за який електродвигун зупиняється після виключення електроенергії.

Зменшення часу розгону досягається шляхом вибору більш потужного ВМ, у якого момент обертання більше моменту опору РО.

Час вибігу можливо зменшити за рахунок використання гальмівних пристроїв.

Ці пристрої бувають електричні та механічні:

1. Електричні – розглядаються на лабораторних і їх принцип дії міститься в подачі короткочасного імпульсу напруги, що повинен викликати протилежне обертання ротора двигуна:

1) Конденсаторно-гальмівний пристрій підключення - зарядження конденсатора на 1-2 секунди, викликає різне гальмування,

2) Від’єднання однієї фази – це більш жорсткий спосіб (нагрівання обмотки)

1. Механічні – за принципом дії подібні до пристроїв автомобіля і бувають:

1. З гальванічними колодками, що притискаються до барабана електромагнітом. Матеріал гальмівних накладок до гальмівних колодок називається ферадо.

2. Дискові гальма

ЕМ

3. Стрічкові гальма

Т.ч. щоб зменшити час розгону потрібно збільшити габарити ВМ.

9) Конструкція промислових регуляторів дозволяє розташовувати його складові частини в різних місцях в просторі ОУ, а саме: ВМ на технологічному обладнанні поряд з РО; КПП та елемент порівняння в окремому приміщенні регулятора; пристрій-задатчик на пульті управління (тобто на робочому місті оператора-технолога), на тому ж пульті розташовується блок управління для вибору режиму роботи АСР "Автомат-ручний", а в ручному кнопки "> <" для дистанційного управління положення РО.

Також на пульті розташовуються три прилади індикатори сигналу роз-лагодження ε і положення РО (М).

Примітка: в цифрових регуляторах ці три прилади розташовані на самих контролерах, а інформація оператору-технологу виводиться на монітор.

10) В промислових регуляторах розповсюджений блочно-модульний принцип побудови.

11) Можливість використання великої кількості допоміжних пристроїв. Наприклад: будь якого ВМ постійної швидкості, потужністю від 10 Вт до 100 к Вт;

Можливо використовувати будь який блок управління, що має "Автомат-ручний", перемикач, і якісь кнопки "> <".

12) Промислові автоматичні регулятори повинні мати інтерфейс для зв’язку з КОК(аналоговий або цифровий регулятори, що обмінюється інформацією).