(自动控制原理)第三.ppt

图3-37　变频器控制回路框图 图3-38　调功器过零触发的连续输出电压波形示意图 3.4.1　调节阀的流量特性 1.理想流量特性2.工作流量特性 1.理想流量特性 (1)直线流量特性　直线流量特性是指调节阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单位行程变化所引起的流量变化是常数。(2)等百分比(对数)流量特性　等百分比流量特性指单位相对行程变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量成正比关系，即调节阀的放大系数随相对流量的增加而增大。(3)抛物线流量特性(4)快开曲线　调节阀在开度较小时就有较大流量，随开度的增大，流量很快就达到最大，故称为快开特性，如图3-40曲线4所示。 0339.TIF 图3-40　直通调节阀理想流量特性 直线结构特性调节阀的特性曲线的斜率在全行程是一个定值以相对行程l等于10%、50%、80%三点为例；当行程变化10%时，所引起节流面积变化总是10%，我们再看它的节流面积相对变化值分别为：   1.隔膜阀的流量特性接近快开特性， 2.蝶阀的流量特性接近等百分比特性， 3.闸阀的流量特性为直线特性， 4.球阀的流量特性在启闭阶段为直线，在中间开度的时候为等百分比特性。 0341.TIF 理想流量特性——是在阀前后压差固定的情况下得到的流量特性，它决定于阀芯的形状，因此也称之为结构特性。在理想情况下，流量仅随阀门开度变化而变化，从控制的角度看，观察调节阀的控制指标，研究流量特性，是一种常用的方法。 1、调节阀的理想流量特性 调节阀的流量特性 2、调节阀的工作流量特性 实际使用时，调节阀装在具有阻力的管道系统中。管道对流体的阻力随流量而变化，阀前后压差也是变化的，这时流量特性会发生畸变。 例：管道串联时的工作流量特性 如图，管道系统总压力ΔP等于管路系统的压降ΔPG与控制阀的压降ΔPT之和。 P △PG Q △PT 管路及设备 △PG △PT 调节阀 △P △P 0342.TIF 串联管道系统的阻力与通过管道的介质流量成平方关系： F=KG2 从串联管道中调节阀两端压差△PT的变化曲线可看出，调节阀全关时阀上压力最大，基本等于系统总压力；调节阀全开时阀上压力降至最小。 为了表示调节阀两端压差△PT的变化范围，以阀权度（阀门能力）s表示调节阀全开时，阀前后最小压差△PTmin与总压力△ P之比。 s =PTmin / △ P P △PG Q △PT 管路及设备 △PG △PT 调节阀 △P △P 以Qmax表示串联管道阻力为零时(s=1)，阀全开时达到的最大流量。可得串联管道在不同s值时，以自身Qmax作参照的工作流量特性。 流量特性畸变： 对数阀变为直线阀 直线阀变为快开阀 s ↓ 图3-43　串联管道时直通调节阀工作流量特性(以为参比值)a)直线流量特性　b)等百分比流量特性 可调比：R=qmax/qmin 调节阀的流量特性 例：管道并联时的工作流量特性 有的调节阀装有旁路，便于手动操作和维护。当生产能力提高或其他原因引起调节阀的最大流量满足不了工艺生产的要求时，可以把旁路打开一些，这时调节阀的理想流量特性就成为工作流量特性。 3.4.3　调节阀的选择 1.流量特性选择2.调节阀结构形式的选择3.调节阀开闭形式的选择4.阀门工作范围的选择5.调节阀口径的计算 调节阀口径的选择步骤如下：（1）根据工艺的生产能力设备负荷，确定计算调节阀流通能力的最大流量、常用流量、最小流量、计算压差等参数。（2）根据被控介质及其工作条件选用计算公式，确定流体介质密度、温度、粘度等已知条件并换算到工作状态下，然后代入公式计算出流通能力。而后按阀的流通能力应大于计算流通能力的原则，查阅生产厂提供的资料，选取调节阀的口径。 （3）根据需要验算开度或开度范围、可调比R等。（4）计算结果若满意，则调节阀口径选定工作完毕。否则重新计算、验算。 注： 调节阀的流通能力，是指调节阀上的压头损失一个单位时，流体通过调节阀的能力。阀门的流通能力也称流量系数。如今国际规定：温度为5℃至40℃的水，在105Pa压降下，1小时内流过调节阀的立方米数。 表3-1　根据管道系统压降选择调节阀特性 配管状态 S=1～0．6 S=0．6～0．3 S＜0．3 实际工作流量特性 直线 等百分比 直线 等百分比 调节不适宜 所选流量特性 直线 等百分比 等百分比 等百分比 阀的流通能力≠管道的流量 3.4.4　调节风阀的选择 1.风阀的流量特性2.风阀的性能3.风阀执行器