Проектирование автоматизированных систем управления теплоэнергетическими установками (Пояснительная записка к курсовой работе), страница 2

1.2. Описание работы САР

В равновесном состоянии действительная скорость равна заданной, т.е. W_д = W_з. Муфта находится в положении, когда окна золотникового усилителя перекрыты. При изменении нагрузки равенство крутящего момента и момента сопротивления нарушается, поскольку нагрузка изменилась, а система в связи с инерционностью на это изменение еще не отреагировала и продолжает подводить к объекту регулирования прежнее количество энергии.

Пусть, например, нагрузка уменьшилась, тогда скорость объекта возрастет, центробежная сила грузов, приведенная к оси вращения, превысит силу настроечной пружины, и муфта датчика регулятора начнет перемещаться вверх, золотник усилителя – вниз, соединяя напорную  масляную магистраль с нижней полостью исполнительного механизма (ИМ), а верхнюю со сливной. Под действием перепада давлений в полостях, поршень ИМ идет вверх изменяя подачу пара. Точка А жесткой силовой МООС идет вверх, я точка С вниз. Новое равновесное состояние при новой подаче пара возможно только при закрытых окнах усилителя и, как следует из конструктивной схемы регулятора, только при том же положении муфты датчика, и при новом положении верхней подвижной опоры пружины регулятора.

1.3 Функциональная схема САР

Функциональная схема САР показывает, какие по функциональному назначению элементы входят в состав САР я как они связаны между собой. На рисунке 2 приведена функциональная схема САР.

4

                                                                                               4

 

1

2

  3

 

5

6

7

                                                                                                                             9

 

1 - объект регулирования; 2 - измеритель; 3 - элемент сравнения, 4 - задатчик; 5 - усилитель; .6 - исполнительный механизм; 7 - регулирующий орган; 8 - местная обратная отрицательная жесткая силовая связь; 9 - промежуточный элемент сравнения

Рисунок 1.2 - Функциональная схема САР со статическим регулятором непрямого действия

1.4 Структурная схема САР

Структурная схема САР представляет блок-схему математической модели САР, т.е. показывает, какие типовые динамические звенья входят в состав САР и как они связаны между собой. Примечание: в состав сервомеханизма входят: золотниковый гидроусилитель, двуполостной  поршневой исполнительный и регулирующий орган.

	ОБЪЕКТ РЕГУЛИРОВАНИЯ (апериодическое звено первого порядка)

 

                                        l                   n

	МООС (усилительное звено)

 

l                                q

 

ДАТЧИК (апериодическое звено I I)

СЕРВОМЕХАНИЗМ (интегрирующее звено)

                                                                  m

                           

Рисунок 3 - Структурная схема САР с регулятором непрямого действия

Примечание: в состав сервомеханизма входят: золотниковый гидроусилитель, двуполостной  поршневой исполнительный механизм и регулирующий орган.

2. Математическая модель свободного движения САР и определение условий устойчивости САР

2.1 Динамика объекта регулирования

Математические модели поведения в переходных процессах паровых турбин, описываются апериодическим звеном первого порядка вида:

                                    ,                                     (1)

где  Т₀ = 6 с; х₁ = Dw_д - приращение частоты вращения объекта регулирования, с^-1;  - статический передаточный коэффициент усиления объекта регулирования; х₃ = Df - приращение выходной координаты сервопривода регулятора, мм.