Б3.В. ОД.4 Автоматическое регулирование энергоустановок Целью освоения дисциплины "Автоматическое регулирование энергоустановок" является ознакомление студентов с методами и средствами, обеспечивающими эксплуатацию энергетических установок на различных режимах их эксплуатации при практическом использовании. Задачи изучения дисциплины - дать будущим специалистам основы теории автоматического регулирования, их схемную и конструктивную реализацию, ознакомить с конкретными образцами систем регулирования и агрегатов, с целью применения знаний в практической работе. Содержание дисциплины 1. Введение, основные понятия. Элементы регулирования системы и их связь в системе Предмет и задачи курса. Структура курса и учебная литература. Управление и регулирование. Принципы регулирования. Структурная схема и состав системы регулирования. Объект регулирования как звено системы. Свойства объекта регулирования. Одновальный одноконтурный ТРД и паровая турбина с неизменяемой геометрией как объект регулирования. Передаточная функция. Частотная функция. Положительная и отрицательная обратные связи, их свойства. Характеристики. Типовые звенья САР (усилительное безинерционное, апериодическое, идеальное и инерционное дифференцирующее). Апериодическое, колебательное и консервативное колебательное звенья 2-го порядка. Поршневые гидроусилители и гидромоторы как примеры интегрирующих звеньев. Примеры гидромеханических и пневматических дифференцирующих звеньев. 2. Устойчивость линейных систем. Элементы регулируемой системы Элементарное представление об устойчивости. Понятие о математическом описании устойчивости (по Ляпунову). Методы определения устойчивости регулируемых систем. Амплитудно-фазовые частотные характеристики систем: понятие о логарифмических частотных характеристиках. Критериальный метод Михайлова. Критерий Найквиста. Понятие о локальной устойчивости. Регулируемый объект, его свойства и определяющие параметры. Регулируемый объект как звено регулирования. Уравнение движения регулируемых объектов. Основные понятия о автоматических регуляторах. Статический регулятор и его свойства. Астатический регулятор и его свойства. Изодромный регулятор, понятие об упругой (скоростной) обратной связи. Уравнения движения звеньев регуляторов. 3. Регулирование ГТУ и ПГУ. Свойства ГТУ и ПГУ как объекта регулирования Регулируемые параметры и регулирующие факторы. Программы регулирования. Основные требования. Основы регулирования одновального и двухвального ГТУ и ПГУ с НГ и ИГ проточной части. Понятие о собственной устойчивости ГТУ и ПГУ. Вывод уравнения движения ротора одновального ГТУ и ПГУ с НГ проточной части. Анализ уравнения и его решения. Методы определения постоянной времени коэффициента усиления. Реакция частоты вращения ротора и Тг на подачу топлива, на изменение площади реактивного сопла и на атмосферные условия. Уравнение приводного топливного насоса, дроссельного крана. Совместное уравнение ГТУ и ПГУ с дроссельным краном и топливным насосом. Его анализ. 4. Регуляторы постоянства расхода топлива. Регуляторы частоты вращения ротора Назначение регуляторов. Типы регуляторов. Уравнение ГТУ и ПГУ совместно с регулятором, топливным насосом и дроссельным краном. Его анализ. Назначение, основные требования. Центробежные регуляторы: астатический, статический изодромный. Уравнения чувствительного элемента и сервомотора. Совместное уравнение. Его анализ. Баростатический регулятор частоты вращения с ограничителем частоты вращения. Регулирование ГТУ по приведенной частоте вращения. 5. Регуляторы и ограничители температуры газа перед турбиной. Назначение, элементы топливных систем ГТУ и ПГУ Основные требования, особенности. САР прямого и косвенного регулирования Тг, их принципиальные схемы и работа. Назначение топливной системы двигателя. Схема работа топливной системы энергоустановки. Схема и работа пусковой и основной топливной системы ГТУ. Электрические и приводные подкачивающие насосы. Устройство, принцип действия плунжерного, центробежного и коловратного насосов. Формулы производительности. Установка и методика для определения характеристик насосов. Мощность, затрачиваемая на привод насоса. Дроссельный кран и его характеристики. Коммуникаций топливных систем ГТУ: трубопроводы, фильтры, штуцера. Распыливающие устройства. Теория расчет центробежной форсунки, геометрическая характеристика форсунки. 6. Источники питания агрегатов электрооборудования и запуска ГТУ и ПГУ. Стартеры и стартеры-генераторы Бортовые электрические аккумуляторы, принцип действия, характеристики. Вспомогательные силовые установки с электрогенераторами и как источники сжатого воздуха для пневмостартеров. Электрические, пневматические, газотурбинные и другие стартеры. Их достоинства и недостатки. Расчет потребной мощности стартера. 7. Автоматика электрических пусковых систем, управления режимами работы двигателя. Агрегаты топливной системы Автоматическая панель запуска двигателя. Коробка автоматики ГТУ и ПГУ. Панель управления режимами работы двигателя. Заключение. Автоматы запуска, автоматы разгона, автоматы распределения, ограничители давлений, расхода топлива, температуры, частоты вращения.