Определение и классификация регуляторов и исполнительных механизмов.

Регулирующие устройства (регуляторы) - комплекс устройств, присоединяемых к регулируемому объекту и обеспечивающих автоматическое поддержание заданного значения его регулируемой величины или автоматическое изменение ее по определенному закону. – предназначены для формирования закона регулирующего воздействия на объект (процесс).

Автоматические регуляторы классифицируются по способу действия, виду регулирующего воздействия, виду регулируемого параметра, цели и закону регулирования.

По способу действия различают регуляторы прямого и непрямого действия:

- в регуляторах прямого действия для перемещения регулирующего органа используется энергия самого объекта регулирования.

- в регуляторах непрямого действия энергия для перемещения регулирующего органа подводится от внешнего источника.

По виду подводимой вспомогательной энергии регуляторы непрямого действия подразделяют на:

- пневматические

- гидравлические

- электрические

- комбинированные

По виду регулирующего воздействия различают регуляторы непрерывного и прерывного(дискретного) действия:

- регуляторами непрерывного действия называют такие, регулирующий орган которых при непрерывном изменении регулируемого параметра перемещается непрерывно.

- регуляторами прерывного действия называют такие, у которых регулирующий орган перемещается только при достижении непрерывно изменяющимся регулируемым параметром определенных заданных значений. К ним относятся релейные и импульсные регуляторы.

По виду регулируемого параметра различают регуляторы температуры, давления, расхода, уровня и др.

По цели регулирования различают регуляторы:

- стабилизирующие

- программные

- следящие

- оптимизирующие

По закону регулирования:

- пропорциональные П, или статические

- интегральные И, или астатические

- пропорционально – интегральные ПИ, или изодромные

- пропорционально – дифференциальные ПД, или статические с предварением

- пропорционально – интегрально – дифференциальные ПИД, или изодромные с предварением

 

Исполнительное устройство по функциональному признаку можно разделить на два ос­новных блока – исполнительный механизм и регулирующий орган. Исполнительный меха­низм предназначен для управления регулирующим органом в соответствии с получаемой командной информацией. Регулирующий орган управляет потоком (расходом) среды, изме­няя проходное сечение.

По виду используемой энергии исполнительные механизмы подразделяются на элек­трические, гидравлические, пневматические и электрогидравлические.

Электрические исполнительные механизмы

Электрические исполнительные механизмы подразделя­ются на электромагнитные и электродвигательные.

В электромаг­нитных механизмах обеспечивается незначительный ход выходного эле­мента в пределах 10—15 мм, поэтому такие механизмы имеют ограниченное применение.

По виду движения привода, электродвигательные исполнитель­ные механизмы (электроприводы) делятся на однооборотные, многооборотные и пос­тупательные (прямоходные). Они со­стоят из электродвигателя и силового редуктора, соединенного с регулирующим органом. В качестве управляющих элементов, для включения электрических исполни­тельных механизмов, используются реле, логические элемен­ты и конечные выключатели.

 

Гидравлические исполнительные механизмы

В гидравлических (поршневых) исполнительных механизмах рабочий поршень пе­реме­щается за счет сил давления жидкости как в прямом, так и в обратном направлениях без про­тиводействующей пружины. Диапа­зон рабочих давлений гидравлических исполнительных механизмов составляет 2,5—20 МПа (25—200 кгс/см2).

 

Пневматические исполнительные механизмы

В качестве исполнительных механизмов в системах пневматической автоматики применяются мембранные, сильфонные и поршневые пневмоприводы. В пневматических исполнительных механизмах пере­мещающее усилие возникает вследствие действующего на мембрану, сильфон или поршень давления сжатого воздуха, а противодейст­вующее усилие создается силами упругой деформации пружин или самой рабочей полостью.

Конструктивно поршневые пневмоприводы выполняются с цилиндром одностороннего или двустороннего действия. Поршневые пневмоприводы отличаются от остальных большей величиной перемещения рабочего органа и большим развиваемым усилием.

Но наибольшее распространение получили мембранные пневмоприводы с возвратно-поступательным движением штока, конструктивно объединенные с регулирующими органами (т.н. клапаны регулирующие).