Принципи побудови та розрахунок параметрів релейних систем

 

Принцип побудови релейних САР розглянемо на прикладі САР регулювання тиску повітря в ресивері. Спрощена схема САР зображена на рис.8.1.

 

 

Рис. 8.1

 

Як вимірювальний елемент релейної дії тут використовується електроконтактний манометр ЕКМ. Верхня та нижня границі спрацьовування манометра встановлюються переміщенням фіксуючих контактів. Характеристика електроконтактного манометра показана на рис.8.2.

 

Рис. 8.2 Аналітична релейна характеристика ЕКМ мас вигляд

 

 

Цей запис вірний при відліку тиску від середнього значення, бо при цьому Р₁=Рmax. Поява +b та -b означає замикання контактів манометра, відповідно на нижній і верхній границях регулювання. У відповідності з релейною характеристикою ЕКМ, зображеною на рис.8.3, САР тиску працює таким чином. При зниженні тиску до Р min рухомий контакт ЕКМ замикається з контактом, який відповідає нижній "уставці" (Н), внаслідок чого отримує живлення реле К1, яке спрацьовує, та контактами К1.1 та К1.2 вмикає електродвигун компресора. Одночасно утворюється коло самоблокування реле через контакт К1.3. Коли підвищується тиск до Р mах рухомий контакт ЕКМ замикається з контактом, відповідним верхній "уставці" (В), спрацьовує реле К2, яке розмикає контакт К2.1 у колі живлення реле К1, внаслідок чого розмикаються контакти К1.1 та К1.2. зупиняється двигун компресора і подача повітря в ресивер припиняється. При незмінному відкритті вентиля РВ цикл регулювання повторюється. На рис.8.4. показана характеристика регулятора як релейного елемента.

 

 

Рис.8.4

 

Однією з важливих задач проектування релейних САР є визначення тривалості циклу регулювання t_ц,так як ним визначається періодичність включення компресора і, отже, довгостроковість роботи обладнання. Зображені на рис.8.4 криві 1 та 2 є перехідними характеристиками об'єкту регулювання (ресивера) при включенні та виключенні компресора. Згідно вигляду перехідних характеристик об'єкт може бути віднесений к аперіодичному звену першого порядку, перехідна характеристика якого у даному випадку має вигляд:

для ростучої вітки

(8.1)

для спадної вітки

(8-2)

Визначення Т1 та Т2 зображено на рис.8.4.

Рахуючи ділянку t₁-t₂=t ділянкою ростучої вітки переходної характеристики, запишемо:

Звідки:

Аналогічно для спадної вітки отримуємо:

 

Тривалість циклу регулювання: