Điều khiển On Off: Đó là gì? (Nguyên lý hoạt động)

Điều khiển On-Off là gì?

Đôi khi, phần tử điều khiển chỉ có hai vị trí: hoặc hoàn toàn đóng hoặc hoàn toàn mở. Phần tử điều khiển này không hoạt động ở bất kỳ vị trí trung gian nào, tức là không mở hoặc đóng một phần. Hệ thống điều khiển được tạo ra để kiểm soát các phần tử như vậy được gọi là lý thuyết điều khiển on-off. Trong hệ thống điều khiển này, khi biến quá trình thay đổi và vượt qua một mức cài đặt nhất định, giá trị đầu ra của hệ thống đột ngột mở hoàn toàn và cho ra 100% công suất.

Nói chung, trong hệ thống điều khiển on-off, đầu ra gây ra sự thay đổi trong biến quá trình. Do đó, do tác dụng của đầu ra, biến quá trình lại bắt đầu thay đổi nhưng theo hướng ngược lại.

Trong quá trình thay đổi này, khi biến quá trình vượt qua một mức xác định trước, giá trị đầu ra của hệ thống ngay lập tức đóng và đầu ra đột ngột giảm xuống 0%.

Vì không có đầu ra, biến quá trình lại bắt đầu thay đổi theo hướng bình thường. Khi nó vượt qua mức cài đặt, van đầu ra của hệ thống lại mở hoàn toàn để cho ra 100% công suất. Chu kỳ đóng và mở van đầu ra này tiếp tục cho đến khi hệ thống điều khiển on-off đang hoạt động.

Một ví dụ rất phổ biến về lý thuyết điều khiển on-off là sơ đồ điều khiển quạt của hệ thống làm mát biến áp. Khi biến áp chạy với tải như vậy, nhiệt độ của biến áp điện tăng vượt quá giá trị cài đặt, tại đó các quạt làm mát bắt đầu quay với công suất tối đa.

Khi các quạt làm mát chạy, không khí ép (đầu ra của hệ thống làm mát) làm giảm nhiệt độ của biến áp. Khi nhiệt độ (biến quá trình) giảm xuống dưới giá trị cài đặt, công tắc điều khiển của quạt nhảy và quạt ngừng cung cấp không khí ép cho biến áp.

Sau đó, vì không có hiệu ứng làm mát của quạt, nhiệt độ của biến áp lại bắt đầu tăng do tải. Lại một lần nữa, khi nhiệt độ tăng và vượt qua giá trị cài đặt, các quạt lại bắt đầu quay để làm mát biến áp.

Theo lý thuyết, chúng ta giả sử rằng không có độ trễ trong thiết bị điều khiển. Điều đó có nghĩa là, không có thời gian ngày cho hoạt động bật và tắt của thiết bị điều khiển. Với giả định này, nếu chúng ta vẽ một chuỗi các hoạt động của hệ thống điều khiển on-off lý tưởng, chúng ta sẽ nhận được biểu đồ dưới đây.

Nhưng trong thực tế, luôn có độ trễ không bằng không cho hành động đóng và mở của các phần tử điều khiển.

Thời gian trễ này được gọi là thời gian chết. Vì thời gian trễ này, đường cong phản hồi thực tế khác với đường cong phản hồi lý tưởng được hiển thị ở trên.

Hãy thử vẽ đường cong phản hồi thực tế của hệ thống điều khiển on-off.

Giả sử tại thời điểm T O nhiệt độ của biến áp bắt đầu tăng. công cụ đo lường nhiệt độ không phản ứng ngay lập tức, vì nó cần một khoảng thời gian trễ để làm nóng và nở thủy ngân trong bóng cảm biến nhiệt độ, nói từ thời điểm T1 kim chỉ báo nhiệt độ bắt đầu tăng.

Quá trình tăng này có tính chất mũ. Giả sử tại điểm A, hệ thống điều khiển bắt đầu kích hoạt để bật quạt làm mát, và cuối cùng, sau thời gian T2, quạt bắt đầu cung cấp không khí ép với công suất tối đa. Sau đó, nhiệt độ của biến áp bắt đầu giảm theo cách mũ.

Tại điểm B, hệ thống điều khiển bắt đầu kích hoạt để tắt quạt làm mát, và cuối cùng sau thời gian T3, quạt ngừng cung cấp không khí ép. Sau đó, nhiệt độ của biến áp lại bắt đầu tăng theo cách mũ tương tự.

Lưu ý: Trong quá trình hoạt động này, chúng ta đã giả định rằng điều kiện tải của biến áp điện, nhiệt độ môi trường xung quanh và tất cả các điều kiện khác của môi trường xung quanh đều cố định và không đổi.

Bản tuyên bố: Tôn trọng bản gốc, bài viết tốt đáng được chia sẻ, nếu có vi phạm quyền sở hữu trí tuệ vui lòng liên hệ để xóa.