Автоматичні регулятори, їх класифікація й характеристики. Виконавчі механізми.

Автоматичні регулятори, їх класифікація й характеристики.

Автомати́чний регуля́тор — у системах автоматичного регулювання (САР) — пристрій, що виробляє керуючий сигнал для зміни (регулювання) вихідного параметра.

Класифікація регуляторів може здійснюватися за різними ознаками. За способом дії розрізняють регулятори 'прямої' і 'непрямої' дії. До регуляторів прямої дії відносять такі регулятори, у яких зусилля, необхідне для переміщення регулюючого органу, виникає за рахунок зміни вихідного параметра без підведення додаткової енергії. Зрозуміло, що в цьому випадку датчик (чутливий елемент) є одночасно і виконавчим механізмом.

На практиці ширшого застосування набули регулятори непрямої дії. Ці регулятори класифікуються за видом джерела енергії, що використовується для переміщення виконавчого механізму: електричні, гідравлічні, пневматичні і комбіновані.

Крім того, регулятори класифікуються на релейні, безперервні та імпульсні. Релейні регулятори називають ще позиційними. Вони не забезпечують якісного регулювання і застосовуються рідко, в основному на простих об'єктах, коли виконується умова τ_об/Т_об < 0.2.

Регулятори поділяють також на екстремальні і стабілізаційні. Екстремальні регулятори можуть використовуватися на об'єктах, що характеризуються екстремальною статичною характеристикою, положення якої в координатному просторі в залежності від зовнішніх впливів дрейфує у часі.

ВМ – виконавчий механізм, РП – регулюючий пристрій, ЕП – елемент порівняння, ЗЗ – ланка зворотного зв’язку.

Найбільше поширення отримали стабілізуючі регулятори.

Стабілізуючі регулятори класифікуються на інтегральні (І), пропорційні (П), пропорційно-інтегральні (ПІ), пропорційно-диференціальні (ПД) і пропорційно-інтегрально-диференціальні (ПІД).

Закон регулювання формується за допомогою зворотних зв'язків. З урахуванням динамічних властивостей об'єкта керування він визначає вид і якість перехідного процесу в САР.

Виконавчі механізми й регулюючі органи

Виконавчий механізм (ВМ) – це елемент системи автоматичного регулювання, який призначений для виконання регулюючих впливів шляхом відповідного переміщення регулюючого органу (РО).

ВМ можуть бути різних типів. Класифікація по типам ВМ може визначається різними ознаками. Найбільш узагальнюючою ознакою є вид енергії, яку використовує ВМ. Згідно виду енергіях ВМ можуть бути:

• електричними;

• гідравлічними;

• пневматичним;

• спеціальними.

Електричні виконавчі механізми є найбільш розповсюдженими, тому мають свою розгалужену систему класифікації, яка представлена на (рис. 1).

Рисунок 1 - Класифікація електричних виконавчих механізмівЕлектричний виконавчий механізм конструктивно уявляє собою пристрій (рис. 2), який складається із корпусу 1, двигуна 2, редуктора 3 з вихідним валом 4, блоку датчиків зворотного зв’язку 5 (положення вихідного валу ВМ), блоку кінцевих вимикачів 6.

Рисунок 2 - Конструкція електричного виконавчого механізму

Регулюючи́й о́рган — у системах автоматичного регулювання — технологічний елемент, розташований, перед об'єктом регулювання, служить для зміни вхідної фізичної величини, що впливає на регульований параметр.

Регулюючі органи звичайно входять до складу об'єктів регулювання і впливають на процеси, що протікають у них, шляхом зміни в основному витрат продуктів.

Для зміни витрат сипучих матеріалів звичайно використовуються живильники — вібраційні, хитні, пластинчаті, стрічкові, шиберні заслінки, роторні, ґвинтові, тарільчасті (дискові) і інші.

Витрати рідких і газоподібних продуктів змінюються за допомогою дросельних заслінок, запорно-регулюючих вентилів, шиберів, шлангових затворів, варіаторів частоти обертання робочих органів насосів, вентиляторів і димососів.

Для зміни малих витрат, наприклад, реагентів і флокулянтів, використовують дозатори, що називають живильниками реагентів.

Дайте відповіді на питання

1. Що таке регулятор?

2. Які закони регулювання ви знаєте?

3. Дайте визначення регулюючого органу.