25.2.4. Автоматизация турбомеханизмов

При использовании нерегулируемых приводов используется автоматический пуск и остановка механизма с целью поддержания определенных заданных параметров, например, уровня воды в баке при работе насоса на водонапорную башню.

При использовании регулируемых приводов решается задача поддержания определенного значения технологического параметра, например, напора или расхода при изменяющихся параметрах гидравлической сети, изменение расхода жидкости или газа с целью оптимизации технологического процесса.

Схема автоматизации первого вида приведена в [4-12]. В качестве примера второго вида автоматизации рассмотрим схему автоматического управления электроприводом дутьевого вентилятора энергетического котла, работающего на газе.

Функциональная схема электропривода дутьевого вентилятора по системе ПЧ-АД приведена на рис.25.9.

П

Рис.25.9. Функциональная схема электропривода дутьевого вентилятора по системе ПЧ-АД.

Отличительной особенностью схемы является то, что она не замкнута по скорости, а имеет отрицательную обратную связь по технологическому параметру, в данном случае по содержанию избыточного кислорода. Так как требуемое количество воздуха для оптимального горения газа зависит от многих факторов (подача газа, химического состава газа, количества кислорода в воздухе), то управление скоростью осуществляется по двум каналам. Основное задание на скорость двигателя дутьевого вентилятора подается в зависимости от подачи газа, а корректировка скорости (т.е. подачи воздуха) с помощью отрицательной обратной связи по избыточному кислороду.

Для моделирования электромеханической системы с целью определения параметров регуляторов может быть использована структурная схема рис.25.10.

Структурная схема состоит из упрощенной схемы электродвигателя с преобразователем частоты, структурной схемы вентилятора и воздушного тракта обратной связи по избытку кислорода. Задание на подачу воздуха Q_в подается в зависимости от подачи газа. Возмущающим воздействием является изменение состава отходящих газов. Реакция горения обозначена пропорциональным звеном, на выходе которого определяется избыточное количество кислорода. Замер и передача информации о количественном содержании кислорода подается с запаздыванием на 20-30мин и может быть представлены апериодическим звеном. Разница между напряжением, пропорциональным заданному значению избыточного кислорода, и фактическим значением через И-регулятор подается для коррекции подачи воздуха. При регулировании скорости в функции одной переменной, как правило, выбирается ПИД- или ПИ-регулятор.