Исследование САР температуры пуансона на базе электронного двухпозиционного регулятора

Лабораторная работа №3

“Исследование САР температуры пуансона на базе электронного двухпозиционного регулятора”

1. Цели работы

- Исследование системы двухпозиционного автоматического регулирования температуры пуансона обувных машин, включающей электронный регулятор ЭРТ.

- Экспериментальное определение параметров объекта.

- Теоретическая оценка характеристик автоколебательного режима работы САР и сравнение их с результатами эксперимента.

2. Указания к выполнению работы

Главной особенностью двухпозиционных регуляторов температуры является наличие двух фиксированных уровней регулирующего воздействия, причём переход с одного уровня на другой происходит скачком.

Основным недостатком системы двухпозиционного регулирования являются незатухающие колебания регулируемой величины в процессе работы системы (автоколебательный режим)

Упрощённая схема электронного регулятора ЭРТ

Источник постоянного напряжения G, включаемый тумблером S1, подаёт питание на измерительный мост, собранный на резисторах R1-R7, и на операционный усилитель D, на выходе которого включено реле K1. Терморезистор R1 является датчиком температуры и размещён в регулируемом объекте. Переменный резистор R4 служит задатчиком температуры, а переключатель S3 позволяет выбирать один из трёх возможных диапазонов заданной температуры: 0-100, 100-200, 200-300 ⁰C. Выбранный диапазон сигнализируется светодиодами V1, V2, V3.

Сигнал разбаланса моста R1-R7, зависящий от соотношения текущей и заданной температур, усиливается операционным усилителем D и управляет реле K1 таким образом, что если фактическая температура ниже заданной, то реле K1 выключено, а если выше заданной – то включено. Состояние реле сигнализируется светодиодом V4. Реле K1 предназначено для формирования регулирующего воздействия путём коммутации цепи электронагревателя объекта.

3. Описание лабораторного стенда

 Лабораторный стенд включает в себя пульт управления 2, милливольтметр 1, лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) 3.

Внутри пульта управления размещается объект регулирования 4 (пуансон) и вентилятор 3. На лицевой панели пульта управления закреплены электронный регулятор температуры 2 (ЭРТ) и реле времени 1 (РВ), а также тумблер включения сети S1 с сигнальной лампой, гнёзда подключения питания ЛАТРа, выхода от ЛАТРа к нагревательному элементу пуансона и выходного сигнала от термопары, закреплённой внутри пуансона, к измерительному прибору-милливольтметру, а также предохранитель.

4. Выполнение работы

T_OC = 21⁰C

Снимаем переходную характеристику объекта регулирования при нагреве:

θ_ЗАД=100⁰С

U₁=150 В

t, мин	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
u, мВ	0,1	0,2	0,4	0,7	0,9	1,2	1,4	1,6	1,8	2	2,1	2,3	2,4
T,0C	22	24	28	33	37	40	43	46	50	53	55	57	59
	14	15	16	17	18	19	20	21	21	23	24	25	26
	2,5	2,6	2,7	2,7	2,8	2,9	2,9	3	3	3,1	3,1	3,1	3,1
	60	62	64	64	65	68	68	69	69	70	70	70	70