Исследование полупроводникового терморегулятора типа ПТР-П

Лабораторная работа №2

“Исследование полупроводникового терморегулятора типа ПТР-П”

1. Цель работы

Целью является ознакомление с устройством и принципом действия полупроводникового терморегулятора пропорционального действия типа ПТР-П, определение характеристик объекта регулирования и регулятора с исполнительным механизмом, а также оценка влияния параметров настройки регулятора на процесс автоматического регулирования температуры.

2. Принцип действия регулятора

Серийно выпускаемый промышленностью полупроводниковый терморегулятор типа ПТР-П предназначен для автоматического регулирования температуры жидких и газообразных сред.

Регулирующее воздействие (изменение подачи теплоносителя в объект) в пределах полного узла поворота выходного вала исполнительного механизма пропорционально отклонению температуры от заданного значения, устанавливаемого с помощью задатчика, встроенного в прибор.  Фактическое значение температуры в объекте контролируется чувствительным элементом (датчиком), которым является полупроводниковое термосопротивление (термистр) типа ММТ-1.

Регулятор состоит из следующих основных узлов: измерительного моста переменного тока 1, полупроводникового предварительного усилителя 2, фазочувствительного усилителя – выпрямителя 3, трёхпозиционного реле 4, управляющего исполнительным механизмом 5, и блока питания 6.

3. Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд состоит из регулятора ПТР-П с чувствительным элементом – термистором ММТ-1 (ЧЭ), помещённым в объект регулирования имитатора исполнительного механизма (ИМ) с реохордом обратной связи R9, объекта регулирования (Об) с регулирующим органом и индикатора температуры  (ИТ), в качестве которого используется ртутный термометр. Объект регулирования представляет собой термокамеру, нагрев которой осуществляется электролампочкой (Л), а охлаждение – вентилятором (В). Электролампочка и вентилятор играют роль регулирующего органа, они питаются от смежных плеч лабораторного автотрансформатора (ЛАТР – 2М) так, что с увеличением накала лампы уменьшаются обороты вентилятора, и наоборот. Движок автотрансформатоа связан с выходным валом исполнительного механизма.

Исполнительный механизм с реохордом обратной связи и автотрансформатор помещены в общий корпус, на верхней панели которого установлены:

- тумблер включения питания (“сеть”)

- тумблер отключения регулирующего воздействия (“РВ”)

- тумблер отключения исполнительного механизма (“ИМ”)

- рукоятка (“Р”) ручного перемещения исполнительного механизма со стрелкой и шкала для отсчёта положения выходного вала

- плавкий предохранитель (П_Р)

4. Выполнение работы

Снимаем статическую характеристику регулятора:

Зона неравномерности 1 – θ_Зmin = 20⁰C

θ_Зmax = 22⁰C

                                                    ∆θ_ЗН = 2⁰С

Зона неравномерности 2 – θ_Зmin = 18⁰C

θ_Зmax = 22⁰C

                                                    ∆θ_ЗН = 4⁰С

Зона неравномерности 3 – аналогично зоне неравномерности 2

Имеем следующие параметры регулирования при соответствующих зонах неравномерности:

К_{РЕГ 1} = 320/2 = 160

К_РЕГ2 = 320/4 = 80

По следующей статической характеристике определяем коэффициент усиления объекта K_ОБ при заданной температуре θ_З = 29⁰C