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阀门定位器的功能

阀门定位器的功能

概述:加入阀门定位器后,组成以阀杆位移为副被控变量的副环控制回路,它与原有单回路控制系统组成串级控制系统,原有的被控变量成为串级控制系统的主被控变量。因此,根据串级控制系统的功能分析,添加阀门定位器可改善控制系统功能。阀门定位器的主要功能如下。

 

   (1)对于进入副回路的干扰,例如,摩擦力、不平衡力和回差的变化等,该系统具有较强的克服能力。这是使用阀门定位器的重要原因。因此,阀门定位器常被用于干摩擦较大的场合来减小回差影响;用于补偿高压差工况下不平衡力的效应,减小不平衡力对阀杆的影响;可以用于介质有较大阻力,例如,悬浮液控制等场合,用以减小介质造成的回差等影响。
   (2)由于采用凸轮作为反馈环节,因此,改变凸轮的形状能改变副环外特性的增益,补偿被控对象的非线性特性;此外,改变凸轮形状还可使对应于阀杆全行程的输入信号范围改变,从而被用于分程控制。
   (3)组成阀杆行程副环,可使副回路等效时间常数大大减小,同时,因波纹管的气容较控制阀膜头的气容小得多,也使系统时间常数减小,从而改善控制阀动态特性。

   需要说明,安装阀门定位器后,可以通过选择不同形状的凸轮,改变阀的流量特性,改变控制阀气开或气关形式。从上述分析可知,控制阀的气开和气关是确定其增益为正或为负,而串级副环的外特性可近似为1:1线性环节(采用线性反馈),因此,通过选择阀门定位器的凸轮形状,及改变喷嘴位置或电流端子反接,可改变副环外特性的增益符号。选择不同形状凸轮可改变控制阀的流量特性(通常改为等百分比特性),但因副环总开环增益变化,根据稳定运行准则,这会使系统不稳定。 

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