Построение переходного процесса регулирования

Система автоматического регулирования (управления), как любая динамическая система характеризуется переходным процессом, возникающим в ней при нарушении ее равновесия каким-либо воздействием; это могут быть сигналы управления, настройки или помехи. Переходной процесс зависит как от свойств системы, так и от вида возмущения.

Основные показатели качества регулирования:

1. Время регулирования (t_p)

2. Перерегулированием (s)

3. Колебательность

4. Установившаяся ошибка e _о.

       2.5.4 Расчет исполнительного механизма

 

Для расчета исполнительного механизма необходимо знать:

1 Тип регулирующего органа.

2 Ориентировочный перестановочный момент регулирующего органа М_пс ;

3 Запаздывание в объект

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

28

ДП.А.02.12.00.00.ПЗ.

е t;

4 Скорость перемещения регулирующего органа соединенного с исполнительным механизмом V _з;

5 Коэффициент передачи от выходного элемента до регулирующего органа К.

6 Число включений в час n.

Для выбора исполнительного механизма необходимо рассчитать:

· Номинальный крутящий момент (H м);

· Номинальное время полного хода вала, с;

· Номинальный полный ход выходного вала, оборотов;

· Тип электродвигателя.

· Потребляемая мощность в номинальном режиме, Вт;

                     Решение:

1. Для определения номинального крутящего момента на выходе вала необходимо:

                       М_п.с.и.м.=М_п.с.*К, где  

К-коэффициент запаса, К=1,2

М_п.с-ориентировочный перестановый момент на валу, М_п.с.=80Нм;

            М_п.с.и.м.=М_п.с.*К=80*1,2=96 Нм.

Находим исполнительный механизм с номинальным крутящим моментом на валу (из справочника ИМ14-3-98). Это будет МЭО 100.

2. Рассчитываем номинальное время полного хода выходного органа в [ c ], исходя из скорости перемещения затвора регулирующего органа- V _з и угла поворота a.

a - угол поворота регулирующего органа равный 90 градусам.

К – коэффициент

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

29

ДП.А.02.12.00.00.ПЗ.

 передачи от выходного элемента исполнительного механизма до регулирующего органа, К=1:

                  V _з =9 ⁰/с.

Отсюда Т_с. ^’ = a / V _з *К=90/9*1=10 с.

За 10с регулирующий орган перемещается на 90⁰, а полный ход выходного вала:

Т_с.= Т_с. ^’ *2 p К/ a =10*360*1/90=40 с.

По найденному времени полного хода выходного вала выбираем исполнительный механизм с номинальным временем полного хода (ИМ14-3-98) это будет МЭО100/63.

3. Так как угол поворота регулирующего органа составит 90⁰, что составляет 0,25 оборота, то выбираем исполнительный механизм с номинальным полным ходом выходного органа МЭО100/63-0,25.

4. Определяем переходное запаздывание в исполнительном механизме:

 

Т_и=Т_р+Т_в+Т_л,,

где

Т_р - время разгона

Т_в - время выбега

Т_л - время преодоления люфта

Данные Т_р  Т_в  Т_л, выбираем из таблицы 2.3.2.

                    

Т_и.=1⁰+1⁰+45 ’ =2⁰45 ’ =3⁰

Полный ход 360^о исполнительный механизм проходит за 40 с, а за Хс - 3, поэтому

360 ^о - 40с

3 ^о - Хс

с

так как =80с, а =1/3с, то - пренебрегаем.

5. Определение мощности двигателя и выбор типа электродвигателя.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

30

ДП.А.02.12.00.00.ПЗ.

где:

Мдв - момент на валу;

N - число оборотов.

Находим Мдв

где:

 - коэффициент полезного действия редуктора;

ip - передаточное число редуктора. Эту величину определяют из уравнения:

где  - угловая скорость выходного вала механизма, обеспечивающего необходимую скорость регулирования, град/с

Мс - момент сопротивления, приведенный к валу электродвигателя, т.е., та часть момента Мдв, которая тратится на преодоление сил трения в редукторе, в Нм. При условии, что весь момент двигателя тратится на момент сопротивления, т.е.

Мдв = Мс, получим

Находим

 [Нм]

Находим мощность двигателя

[Вт]

Выбираем ближайший ДАУ-63П с потребляемой мощностью 68Вт.

Вывод: исходя из вышепроизведенных расчетов, выбираем исполнительный механизм МЭО 100/63-0,25 с номинальным крутящим

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

31

ДП.А.02.12.00.00.ПЗ.

моментом на валу 100Н*м, с номинальным временем полного хода выходного вала - 63с и полным ходом выходного вала - 0,25 оборота.

Для автоматического регулирования нам необходимо движение заслонки в одну и другую сторону, поэтому для пуска двигателя выбираем бесконтактный реверсивный пускатель типа ПБР-2М.