Изодромного регулятора

ИЗОДРОМНЫЙ РЕГУЛЯТОР - автоматич. регулятор с гибкой обратной связью (см. Изодром). Наличие в регуляторе гибкой обратной связи позволяет существенно повысить качество регулирования (по сравнению с регуляторами без изодрома).

ИЗОДРОМНЫЙ РЕГУЛЯТОР — разновидность непрямого автоматич. регулятора с обратной связью, способствующей поддержанию заданного режима с очень малой остаточной неравномерностью или совсем без неё. К И. р. относят, напр., механич. регулятор частоты вращения, гидравлич. регулятор уровня жидкости, пневматич. регулятор темп-ры, электрич. регулятор напряжения генератора перем. тока и др. С помощью изодрома достигается повышение качества регулирования.

На рис. 88,г показан центробежный регулятор непрямого действия с упругой обратной связью (изодромный регулятор). Применение этого регулятора обеспечивает получение после процесса регулирования той же самой угловой скорости вала двигателя, что и в начале процесса регулирования. С этой целью в обратную связь введен дополнительный гидроцилиндр 8 с отверстиями в поршне, через которые перетекает

Изодромный регулятор, поддерживающий постоянную скорость вращения машины независимо от нагрузки, установлен на тепловозах

-На вход измерительного блока регулятора поступают импульсы по уровню воды и расходу пара, а также сигнал упругой обратной связи. Двухимпульсный регулятор работает с опережением, так как имлульс по расходу пара вызывает изменение подачи воды еще до того, как изменение расхода пара вызовет отклонение уровня в барабане котла. Такой способ регулирования значительно улучшает условия работы котла. Двухимпульсный изодромный регулятор поддерживает заданный уровень воды в барабане котла независимо от возмущения. В качестве сервомотора регулятора уровня используется гидравлический исполнительный механизм типа ГИМ-Д2И, обеспечивающий пропорционально-интегральный закон регулирования.

Рассматривая малоинерционный контур независимо от инерционного, можно обратить внимание на то, что изодромный регулятор Wp(p) и малоинерционяый пароохладитель Wno(p) охвачены обратной связью, включающей термопару WTl(/>) и дифференциатор №д(р). При достаточно большом передаточном коэффициенте регулятора Кр (или при достаточно большой скорости перемещения регулирующего органа р.') выходная величина дифференциатора сгд будет достаточно точно следовать за входной величиной регулятора сг0, т. е. 0д~о"о, а передаточная функция всего контура будет выражаться через передаточную функцию обратной связи:

3. Изодромный регулятор. Регулятор, у которого скорость движения регулирующего органа пропорциональна величине и скорости отклонения регулируемого параметра от заданного значения. Изодромный регулятор представляет собой совокупность пропорционального и астатического регуляторов.

14-10. Чистоизодромный регулятор........ 1?6

1 Строго говоря, изодромный регулятор имеет пропорционально-интегральный закон лишь при астатической настройке. Статически настроенный изодромный регулятор имеет пропорционально-дифференциальный закон. Однако ввиду малой величины статизма (2—6%) 1[Л. 19] можно считать, что любой изодромный регулятор имеет пропорционально-интегральный закон регулирования.

1. Ввод воздействия по первой производной от частоты в изодромный регулятор приводит к улучшению динамических свойств регуляторов обоих типов рассматриваемых выше структурных схем.

Изодромный регулятор обеспечивает при всех нагрузочных режимах (положениях рейки и поршня 5 сервомотора) один и тот же установившийся скоростной режим (положение муфты 10 регулятора), что и создает астатическую регуляторную характеристику двигателя.

Схема изодромного регулятора частоты вращения: / - муфта центробежного регулятора; 2- пружина изодрома; 3- цилиндр с вязкой жидкостью; 4- поршень; 5- рычаг; 6— золотник; 7'- двигатель; 8 - сервомотор; 9 - заслонка; 10 - поршень сервомотора

Наименьшей тепловой инерцией обладает двухкамерная печь с внутренней циркуляцией воздуха. В печи такой конструкции удается с помощью изодромного регулятора поддерживать температуру спекания с колебаниями ±1—2°С. К сожалению, разница температуры в конце печи остается более значительной. При массовом производстве деталей и заготовок применяется многозонная (транспортерная) печь непрерывного спекания. Печь имеет три температурные зоны, причем длина каждой зоны соответствует времени пребывания в ней изделия при постоянной скорости движения пода-транспортера. В каждой зоне поддерживается постоянная температура: в первой зоне 200—250° С, во второй 330° С, в третьей 375° С. Заготовки и детали укладываются на движущийся транспортер, у входа в печь и выходят после спекания с другого конца печи. Анализ работы схем автоматического регулирования температуры печи показывает, что хотя позиционное регулирование монтируется из недорогостоящих приборов, простых в эксплуатации, однако уступает изо-дромному. Большим недостатком позиционного регулирования является невысокая точность регулирования. Кроме того, не устраняются нежелательные температурные толчки, происходящие при включении и отключении нагревателей.

Для осмотра и очистки нового изодромного регулятора, если он долго хранился, снимают верхнюю крышку, открывают нижнюю пробку и сливают масло из корпуса. Масло собирают в отдельную чистую посуду, фильтруют и проводят анализ на кислотность. Если в масле имеется много сгустков или кислотность его превышает 0,7 мГ КОН на 1 Г масла, то его бракуют. Для заливки ванны корпуса изодромного регулятора применяют вазелиновое или дизельное масло марки Д-11 (или ДП-11). Для заливки необходимо снять крышку с маслофильтра корпуса. Прежде чем масло наполнит ванну регулятора, оно должно пройти фильтровальную камеру, для чего требуется некоторое время.

Коэфициент нечувствительности системы регулирования в современных новейших регуляторах не превышает 0,1%. Увеличение чувствительности достигается особыми конструкторскими приёмами. Так, например, на центробежном маятнике типа Т-25 (см. фиг. 91) все шарниры заменены ножами, муфта как таковая отсутствует: движение к золотнику передаётся с помощью штифта, опирающегося на перемещающуюся серьгу, связывающую ножки грузов. Маятник регулятора типа VK (фиг. 92) отличается полным отсутствием шарниров. В нём трение скольжения заменено трением качения грузов, имеющих очертание по эвольвенте, на которую натянута стальная упругая лента, связывающая их с пружиной. Наиболее совершенным является центробежный маятник ЛМЗ (фиг. 966). Кроме того, уменьшение е производится за счёт уменьшения трений в золотнике и в передаточных устройствах. С этой целью в распределительное устройство регулятора вводится дополнительная гидравлическая передача, так что на долю маятника остаётся лишь преодоление перестановочного усилия золотниковой иглы или втулочки небольшого диаметра (порядка 6 — 8 мм). В связи с этим величина энергии Е может быть соответственно уменьшена. На новейших чувствительных регуляторах величина Е принимается равной 100— 150 кг. Ход маятника принимается равным 15 — 25 мм; коэфициент неравномерности 5 изодромного регулятора равен 0,2-:--т- 0,35; при жёстком выключателе — 0,06 -т- 0,1. Коэфициент неравномерности маятника 8т выбирается с запасом, обеспечивающим величину перестановки нормальных чисел оборотов в пределах около ± 5%.

Фиг. 43. Принципиальная схема изодромного регулятора.

Характерное свойство изодромного регулятора заключается в следующем. Окончание процесса регулирования определяется, во-первых, тем, что пружина 10 принимает свободное, ненапряжённое состояние и ставит воспринимающий поршень 9 и втулку 4 в среднее положение. В то же время поршень сервомотора 12 и компенсирующий поршень 6 устанавливаются в положение, соответствующее нагрузке двигателя, поэтому общее количество жидкости, заключающееся между поршнями 6 и 9, изменяется сообразно нагрузке. Избыток или недостаток масла перетекает через игольчатый клапан 11. Другим условием, определяющим окончание процесса регулирования, является перекрытие трубки 13, соединяющей золотниковую камеру с сервомотором. Это достигается установкой золотника 3 против соответствующего окна в трубке 4, стоящей в среднем положении. Следовательно, золотник 3, а вместе с ним и муфта 14 устанавливаются по окончании процесса всегда в одном и том же положении. Основным свойством изодромного регулятора является абсолютно точное поддержание скоростного режима независимо от нагрузки машины.

Таким образом, поддержание постоянного давления в верхнем подогревателе при многоступенчатом подогреве не обеспечивает постоянства температуры сетевой воды, в том числе на установившихся режимах. Между тем, к точности поддержания температуры предъявляются весьма жесткие требования. Поэтому в качестве регулируемой величины для тепловой нагрузки при многоступенчатом подогреве более предпочтительна температура сетевой воды при выходе из последнего подогревателя. Применение изодромного регулятора температуры с малой или нулевой статической неравномерностью обеспечит достаточно точное поддержание в статике регулируемой температуры. Наилучшими динамическими свойствами обладает схема каскадного регулирования (рис. Х.4), в которой одновременно применены регуляторы температуры сетевой воды и давления в верхнем отборе [1].

ность NO имеет другое значение, чем на номинальном 2-° & (при ;ф=1); отсюда следует, что из-за изменения мощности двигатель должен конформно менять свое число оборотов, если только он не имеет изодромного регулятора, который поддерживает постоянное число оборотов при любой нагрузке.

Применяется при включении на турбине изодромного регулятора мощности

Фиг. 159. Схема изодромного регулятора:

Фиг. 162. Схема изодромного регулятора с гидравлическим изодромом: