空调自控系统中常用器件

第三章空调自控系统中常用器件的特性本章主要讲授内容：1、空调系统中常用的温度传感器；2、温度变送器的特性及其传递函数；3、湿度传感器与变送器；4、空调自控系统中常用的调节器（重点）；5、空调自控系统中常用的执行器；3.1、空调系统中常用的温度传感器3.1.1、传感器的基本概念1、传感器的定义：传感器是将被测非电量（物理量）信号转换为一个与之有对应关系的输出信号的器件或装置；2、传感器的作用：传感器主要应用在自动测试与自动控制领域中。它将诸入压力、温度、流量、位移等参数转换为电量，然后，通过电的方法进行测量和控制。3.1.2、热电阻传感器1、热电阻传感器的定义：物资的电阻率随温度变化而变化的物理现象称为热电阻效应。利用电阻随温度变化而变化的特性（即热电阻效应）制成的传感器称为热电阻传感器。2、热电阻传感器的作用：热电阻传感器主要用于检测温度和与温度有关的参量；3、热电阻传感器的分类：①、金属热电阻；通常称为热电阻；②、半导体热电阻；通常称为热敏电阻；3.1.3、空调系统中常用的温度传感器1、温度传感器的种类：⑴、金属材料制成的热电阻温度传感器；⑵、金属氧化物半导体材料制成的热敏电阻式温度传感器；⑶、由半导体PN结制成的半导体热敏电阻温度传感器；2、几种温度传感器的特性：①、热电阻温度传感器是根据金属导体的电阻值随温度变化而变化的原理测温的；温度升高电阻值增大，称为正温度系数（PTC）热电阻。②、金属氧化物半导体材料制成的热敏电阻其温度特性为：温度升高，电阻值减小，通常被称为负温度系数（NTC）热敏电阻。③、半导体PN结制成的半导体热敏电阻是根据PN结正向压降随温度变化的原理工作的。也是负温度系数（NTC）热敏电阻。3、空调系统中常用传感器的外形与结构⑴、热电阻传感器；⑵、金属氧化物半导体热敏电阻传感器；⑶、半导体PN结热敏电阻传感器；4、金属热电阻温度传感器的测温原理热电阻是热电阻温度计的测温元件，它是利用金属导体电阻值随温度变化而变化的特性来实现温度测量的。⑴、金属导体电阻值与温度的关系为:式中：Rt－温度为t℃时电阻值；R0－温度为t0（通常为0℃）时电阻值；a－温度系数，即温度每升高1℃时的电阻相对变化量；Δt－温度变化量；ΔRt－温度改变Δt时的电阻变化量。⑵、热电阻温度传感器的特点①、结构简单、工作可靠、电阻温度特性好、测温灵敏度高、精度高、测温范围较广（－200℃～＋650℃）。②、阻值－温度（R－t）特性：温度每升高1℃，热电阻的阻值升高约0.4％～0.6％。即电阻温度系数较小。③、正温度系数热敏电阻；④、阻值与温度不是线性变化，但在一定的范围内可进似为常数。⑶、热电阻的主要技术数据①、分度号：热电阻的分度号是以热电阻在0℃时的电阻值来标记的，以便与相应的调节器配套使用。②、阻值－温度（Rt－t）特性例:铂电阻在－200℃～0℃范围内：③、热电阻的时间常数τ：★、时间常数一般在10S～4min之内;、大热惯性：τ在1.5min～4min之内；b)、一般热惯性：τ在10S～1.5min之内；c)、

小热惯性：τ在10S之内；温度在0℃～850℃范围内时：⑷、热电阻式温度传感器的特性参数①、时间常数T；②、延迟时间τ；③、动态特性；⑸、热电阻式温度传感器的传递函数①、微分方程式：式中：CZ－热电阻的热容量；θz－热电阻的温度；θa－热电阻周围介质的温度；a－热电阻周围介质对热电阻的换热系数；F－热电阻的表面积；令传感器的放大系数K2=1则：T2－时间常数；R2－传感器的热阻力系数；②、传递函数并进行拉氏变换得：5、热电阻传感器的应用⑴、加热温度控制电路6、金属氧化物半导体热敏电阻⑴、金属氧化物半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的温度敏感元件。⑵、金属氧化物半导体热敏电阻通常用铁、镍、钛、镁、铜等金属氧化物按一定的比例混合经高温烧结而成。通过改变其中氧化物的成分和比例，可以得到不同测温范围、阻值和温度系数的NTC热敏电阻。⑶、金属氧化物半导体热敏电阻的特性①、电阻值与温度的关系（Rt－t）如下：式中:RT、RT0－温度为T、T0（K）时的温度值；B－温度系数，大约为1500～5000K；②、B参数：通常是指温度在25℃（T1）和50℃（T2）的B值：式中:B－常数；R1－在温度为T1（K）时的电阻值；R2－在温度为T2（K）时的电阻值；T1、T2－温度；⑷、金属氧化物半导体热敏电阻的特点①、结构简单、灵敏度高、热响应时间短（小于1S）、稳定性好、寿命长、体积小。②、阻值－温度（R－t）特性：温度每升高1℃，热电阻的阻值升高较大。即电阻温度系数较大，是铂电阻的4～9倍。③、是负温度系数（NTC）热敏电阻；④、阻值与温度为非线性变化关系，互换性较差；通常在使用是都进行线性化处理。⑸、热敏电阻的线性化处理①、采用并联电阻的方式，进行简易的线性化处理。③、灵敏度降低②、以t1为中心确定并联电阻的阻值；⑹、金属氧化物半导体热敏电阻的种类与外形①、种类；金属封装；玻璃封装；塑料封装；环氧树脂封装；②、外形图；③、温度－电阻特性曲线；例：采用金属氧化物半导体热敏电阻的温控电路7、半导体PN结温度传感器⑵、种类：①、二极管温度传感器；②、晶体管温度传感器；③、集成温度传感器；⑴、定义：半导体PN结温度传感器是利用半导体PN结两端电压随温度变化而变化的原理工作的。⑶、二极管PN结热敏电阻工作原理①、根据固体物理中有关PN的研究，可得出下面的公式：式中：q－是电子的电荷量；T－是绝对温度，单位为K；k－是一个常数；Is－是一个与外加电压无关的系数，称为反向饱和电流。当PN结制成后，它基本上是一个只与温度有关的系数。②、采用硅二极管温度传感器构成的温度检测电路；8、晶体三极管温度传感器NPN晶体管在集电极电流IC恒定时，基极和发射极间的电压UBE随环境温度变化而变化。式中：Eg－禁带宽度；k－与基极偏压有关的常数；γ－由基区少数载流子温度特性决定的常数；IC－集电极电流；q－电子电荷量；⑴、NPN晶体管电压UBE与温度的理论依据⑵、硅晶体管UBE与温度关系曲线温度系数为－2.4mV∕℃测温范围－50℃～200℃；⑶、晶体管温度传感器的特点①、结构简单、灵敏度高、热响应时间短（小于1S）、精度高、寿命长、体积小。②、阻值－温度（R－t）特性好。③、是负温度系数（NTC）热敏电阻；④、阻值与温度为线性变化关系，稳定性和互换性好。9、集成温度传感器集成温度传感器是将温度传感器与放大电路，偏置电源及线性化集成电路等采用集成化技术制作在同一芯片上，从而极大地提高了传感器的各项性能。①、测温精度高；②、复现性好；③、线性好，体积小；④、热容量小，⑤、稳定性好；⑥、输出电信号大；测温精度：±0.5℃；温度范围：－50～150℃3.2、温度变送器的特性及其传递函数1、变送器的定义：将传感器输出的信号变换为标准电压或电流的器件称为变送器；2、变送器的特性⑴、变送器作用及特点:①、把传感器输入的非电量（电量）信号转换为标准的电量信号（电压：0～10VDC、电流:4～20mADC等）；②、对输入信号进行线性化放大与处理；③、变送器通常由电子线路组成，因此电子线路本身的时间常数、滞后都比较小；与传感器相比较通常可以忽约。⑵、变送器的数学表达式:式中:BZ－变送器输出的标准信号；θz－传感器测量信号（传感器输出信号）；KB－变送器的放大系数（静态特性）。⑶、变送器的传递函数:3、传感器加变送器特性及传递函数⑴、热电阻传感器加变送器的数学表达式：①、无套管热电阻温度传感器的数学表达式为：②、变送器的数学表达式为：其增量方程式为：③、如果传感器的时间常数的数据与对象的时间常数

的数据相比可以略去；即有：④、传递函数为：4、温度变送器⑴、温度变送器的定义：将温度变送器输出信号变换为标准电压或电流的器件称为温度变送器；⑵、温度变送器工作原理及方框图：3.3、湿度传感器与变送器3.3.1、湿空气的状态参数在空气调节技术中，常用的状态参数是压力、温度、含湿量、相对湿度、比焓及密度；1、压力：湿空气是由干空气和水蒸气组成的混合气体，其总压力P应等于干空气的分压力Pg与水蒸气的分压力Pq之和即：P=Pg+Pq;

水蒸气分压力的大小，反映了湿空气中水蒸气含量的多少。湿空气的温度越高，空气中饱和水蒸气分压力也就越大，说明空气能容纳的水气数量越多。水蒸气分压力是衡量湿空气干燥与潮湿的基本指标，是一个重要的参数。2、温度：是表示湿空气冷热程度的指标；3、含湿量（d）：是指1kg干空气所带有的水蒸气质量，其单位是g∕kg（干空气）。它是表示湿空气湿度大小的重要参数之一。在空气调节中，常用含湿量来表示空气被加湿或减湿的程度。4、相对湿度（φ）：是指空气中水蒸气分压力Pq与同温度下饱和水蒸气分压力Pqb之比；它表示空气接近饱和的程度；★绝对湿度给出的是空间内水分的具体含量；★而相对湿度则指出了大气的潮湿程度；3.3.2、对湿度传感器的技术要求⑴、使用寿命长，长期工作的稳定性好；⑵、测量范围宽，湿度和温度系数小；⑶、灵敏度高、感湿特性线性度好；⑷、湿滞回差小；⑸、响应速度快，时间短；⑹、一致性和互换性好，制造工艺简单，易于批量生产，转换电路简单，成本低廉；⑺、能在恶劣环境下工作；3.3.3、湿度传感器的主要参数⑴、感湿特性曲线：感湿特性曲线是指湿度传感器的输出量与被测环境湿度间的关系曲线；⑵、测湿量程：测湿量程是指湿敏传感器能以规定的精度测量的最大范围；⑶、灵敏度：常用感湿特性曲线的斜率来定义灵敏度，即灵敏度是输出量增量与输入量增量之比；⑷、湿度温度系数湿度传感器的特性往往随环境温度的变化而变化，即在不同的环境温度下有不同的感湿特性曲线。⑸、响应时间当环境湿度改变时，湿度传感器完成吸湿或脱湿以及动态平衡过程所需要的时间，称为，响应时间；⑹、湿滞回线和湿滞回差3.3.4、空调系统中常用湿度传感器的种类①、毛发湿度传感器（变送器）；②、氯化锂湿度传感器；③、半导体陶瓷湿度传感器；④、电容式湿度传感器；3.3.5、常用湿度传感器的结构与外形图①、毛发式湿度传感器；②、氯化锂湿度传感器；④、电容式湿度传感器③、半导体陶瓷湿度传感器；3.3.6、氯化锂湿度传感器的工作原理氯化锂(LiCl)是一种在大气中不分解、不挥发，也不变质而具有稳定的离子型无机盐类。它具有吸湿、放湿的特性，其吸湿量与空气相对湿度成一定的函数关系。随着空气相对湿度的变化，氯化锂吸湿量也随着变化。只有当它的蒸气压等于周围空气的水蒸气分压力时，才处于平衡状态。因此，随着空气相对湿度的增加，氯化锂的吸湿量也随着增加，从而使氯化锂中导电离子数增加，最后导致它的电阻减少。当氯化锂的蒸气压高于空气中水蒸气分压力时，氯化锂放出水分，导致电阻增大。3.3.7、氯化锂湿度传感器的性能参数与特点①、测量范围较宽15％～95％RH；②、测量精度±2％～5％RH；③、温度对测量精度影响较大；④、最高使用温度≤55℃；⑤、传感器必须使用交变电压；⑥、使用环境应保持清洁、无粉尘，纤维；⑦、稳定性不太高，会出现测量漂移；3.3.8、氯化锂湿度传感器的应用①、电路原理方框图3.3.9、半导体陶瓷湿敏电阻（烧结型）⑴、半导体陶瓷湿敏电阻的特点①、使用寿命长，可在恶劣环境下工作；②、可检测到1%RH低湿状态；③、响应快、测量精度高；④、使用范围宽，以及湿滞回差小；⑤、使用过程中需经常进行电加热清洗；⑵、半导体陶瓷湿敏电阻的结构1－二氧化钛与氧化铬镁复合型感湿陶瓷；2－陶瓷基片；3－镀镁丝引线；4－金短路环；5－镍烙丝加热清洗线圈；6－金电极；⑶、SM-1湿敏元件的性能①、湿敏元件的感湿特性曲线；②、湿敏元件的加热清洗特性；3.3.10、电容湿度传感器与变送器⑴、电容湿度传感器的结构及外形图⑵、电容湿度传感器工作原理根据电容器电容量的关系：式中：C－电容量；ε－极板间介质的介电时间常数（F∕m）；A－两平行极板间的相互覆盖的有效面积（m2）；δ－两平行极板间的距离（m）；电容量C直接受到ε、A、δ的影响；电容湿度传感器是利用当湿度变化时，改变极间介质的介电常数，通过电容量的测量来测量相对湿度的。极间介质选择具有吸湿，放湿特性的极薄的聚合物薄膜，电极采用金箔制成，要求薄到能允许水蒸气通过。由于聚合物薄膜的吸、放湿特性，使其含水量随着空气相对湿度变化而变化。水的介电常数与空气的介电常数相差很大，所以，当水分子被聚合物吸收后，将使平板电容器电容量产生很大的变化，这就是电容湿度传感器的工作原理。⑶、电容湿度传感器的性能与特点①、温度稳定性好；②、需要的动作能量低；③、动态响应快；④、可获得较大的相对变化量；⑤、结构简单，可在恶劣环境下工作；⑷、电容湿敏传感器特性曲线主要技术参数:①、输出电压0～10V；②、测量湿度范围0％～95％RH；③、环境温度范围：0～55℃；④、测量精度：±3％～±5%；例1：汽车风挡玻璃自动除湿装置电路例2：带温度补偿的湿度测量仪电路本段小结1、传感器⑴、传感器的定义：传感器是将被测非电量（物理量）信号转换为一个与之有对应关系的输出信号的器件或装置；⑵、传感器的作用：传感器主要应用在自动测试与自动控制领域中。它将诸入压力、温度、流量、位移等参数转换为电量，然后，通过电的方法进行测量和控制。⑶、温度传感器：①、金属热电阻温度传感器：金属热电阻传感器是利用金属导体电阻值随温度变化而变化的特性来实现温度测量的，并按正温度系数特性变化。②、金属氧化物半导体温度传感器：金属氧化物半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的温度敏感元件。通过改变其中氧化物的成分和比例，可以得到不同测温范围、阻值和温度系数的热敏电阻。③、半导体PN结温度传感器：半导体PN结温度传感器是利用半导体PN结两端电压随温度变化而变化的原理工作的。它们均属于负温度系数热敏电阻；线性化特性好。a)、二极管温度传感器；b)、晶体管温度传感器；c)、集成温度传感器；⑷、变送器的定义：将传感器输出的信号变换为标准电压或电流的器件称为变送器；⑸、湿度传感器：①、氯化锂湿度传感器；氯化锂湿度传感器是利用在两金属极板之间的氯化锂涂层随空气中相对湿度的变化引起金属极板之间的电阻值变化的原理工作的。

在使用时应注意，禁止在传感器两端加入直流电压；②、半导体陶瓷湿度传感器；半导体陶瓷湿度传感器是采用多孔陶瓷基片表面上涂敷金属氧化物而制成的；空气中湿度高时，多孔陶瓷基片中吸收的水分多，则导电性能加强，电阻值减小。反之，则增大。半导体陶瓷湿度传感器中有一个加热线圈，在控制系统中需有相应的控制电路，定时给加热线圈通电对传感器进行清洗；③、电容式湿度传感器；电容湿度传感器是利用当湿度变化时，改变电容器极间介质的介电常数，通过电容器容量的测量来测量相对湿度的。3.4、空调自控系统中常用的调节器3.4.1、基本概念：1、调节器(又称控制器)的作用：调节器的作用是将传感器(或变送器)送来的被控参数的检测值与工艺给定值相比较后产生的偏差，按照选用的控制规律(P、I、D及其组合)进行运算，发出统一标准的控制信号，从而对执行器(或电动阀)进行有序地控制，以实现生产过程中温度、湿度、压差、流量及其它工艺参数的自动控制。2、控制器的控制规律：所谓控制器的控制规律是指控制器输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。3、控制器的基本控制规律有：比例(P)控制、积分(I)控制、微分(D)控制；由这些控制规律可组成P、PI、PID等几种常用的控制器；例：采用数字直接控制的空气处理系统示意图3.4.2、电动（电子）调节器1、调节器的基本功能：①、给定值、比较值的设定；②、参数的指示与显示；③、对输入的偏差信号进行判别与运算及操作；2、几种电子调节器的外形：3.4.3、常用调节器的类型1、XTMA－1000系列智能数显调节仪简介⑴、内部控制方框图⑵、主要控制功能可进行温度或湿度控制；即可进行单机独立控制，也可组成网络控制；控制器可对输出信号是非线性传感器的进行线性化处理；调节器具有较理想的控制特性，它采用不完全的的微分PID离散控制算法；具有抗积分饱和功能及正、反作用选择；PID自整定、程序、三位输入、报警等；数据的断电保存；抗干扰能力强；⑶、主要技术指标㈠、输入形式1、热电偶：S、B、K、E、T（表示温度范围）；2、热电阻：Pt100、Cu50；3、线性输入：0～5VDC、1～5VDC、0～10mA、4～20mA;㈡、精度1、测量精度：±0.3％FS±1dig（位）；2、分辨率：14bit;3、采样周期：0.5S;4、输入阻抗：热电偶，mV输入1MΩ；直流电流输入：250Ω；㈢、输出形式：（仅提供选择一种方式）1、连续电流：0～10mADC、4～20mADC;2、二位PID：控制周期1～200S，继电器触点输出；3、三位PID：死区：（0～10.0）％可调；继电器动作范围：（0.1～10）％可调；继电器动作周期1～200S；阀位反馈信号：0～10mADC或4～20mADC;㈣、PID参数范围：1、比例带PB％：（0.1～400.0）％（PB％＝0时为开－关控制）；2、积分时间Ti：1～9999S；3、积分时间TD：0～9999S（TD＝0时微分作用切除）；三位PID“死区”的含义2、国产“安东”LU－906H智能温度控制器：⑴、LU－906H智能温度控制器的特点LU—906H温差控制器主要用于控制两个温度点的温差值，如空调系统中的冷冻水、冷却水的出水与回水的温差控制，使得不管系统的使用量如何变化，出水与回水的温差值为恒定，保证系统的供冷处于最佳状态，从而可达到节能效果。LU—906H智能温差控制器是智能型、高精度的数显控制器，仪表集多种输入型号、输出方式、控制力‘式于一机，采用模糊理沦和传统PID控制相结合的控制方式进行控制，具有响应快，超调小、稳定精度高的优点。LU—906H温差控制器采用双四位LED数码显示，可同时显示两路测量值。具有手动／自动无扰动切换及自整功能，具有上电软起动功能。⑵、主要技术指标①、基本误差：±(02％F.S+1)个字；②、分辨力：1、0.1③、输入形式：热电偶：K、S、B、T、E、J；热电阻：Ptl00，Cu50、Cu100；输入电流：0～10mA、4～20mA；输入电压：0～5VDC、1～5VDC；特殊输入：R、mV、其它；④、输出形式：J1：继电器输出（阻性250VAC／3A常开+常闭）；J2：继电器辅出（阻性250VAC／0．8A常开）；T：固态继电器触发输出（12V／40mA）；T1：单路可控硅过零触发输出；T2：两路可控硅过零触发输出；I1：控制电流输出（0～10mA／4～20mA）；I2：电流变送输出（0～10mA／4～20mA）；V1：DCl2V／50mA馈电模块V2：DC24V／50mA馈电模块V3：DC5V／50mA馈电模块V5：控制／变送电压(0～5V或1～5V,0～10V);R：RS232通讯模块；S：RS485通讯模块；C1：单相可控硅移相触发；C3：三相三线可控硅移相触发；C4：三相四线可控硅移相触发；热电偶冷端补偿误差：±l℃断偶或超量程：显示符号Sb；采样周期：0.5秒电源电压85—264VAC功耗：4W⑶、“安东牌”LU-906H智能温差控制器接线图3、WSZ-3型模（件）块式温、湿度调节仪简介⑴、调节仪的主要特点：①、巡测和调节功能：可实现8路温度、湿度参数和8路设定值的巡测功能，8路参数的自动控制以及上、下限报警功能。②、通讯功能：通过网络控制器，RS485接口和控制主机（系统机），可实现空调自控系统的图形显示，温、湿度数据记录等功能。③、计算功能：根据被测点的温、湿度参数可计算其焓值含湿量，还可计算并显示出露点温度和湿球温度。④、特殊功能控制：智能显示单元有4个开关量输入和输出，可实现报警，远方启动、停止或根据新回风焓差，调节新回风比例，实现节能控制。⑵、调节仪的主要功能和技术指标（P85）⑶、调节仪的组成方框图及工作原理⑷、功能模块实现的功能①、温、湿度变送功能：②、调节功能：a)、两路单继电器输出的断续调节；b)、双继电器输出（调节方式为三位或三位PI的温度调节）；③、特殊调节功能：如串级调节、双分程选择控制；⑸、功能模块的工作原理与特性：

㈠、变送模块及变送器①、GRM-22铂热电阻温度变送器模块方框图②、采用GRM-49双温、湿变送模块方框图㈡、位式调节模块①、GTD-206温度位式调节模块原理方框图㈢、时间比例调节模块调节规律：㈣、连续输出PID调节模块㈤、三位PI调节模块①、温度三位PI调节模块②、湿度三位PI调节模块㈥、特殊功能调节模块⑴、串级调节模块串级调节模块的功能：串级温度调节模块可实现两路温度的变送以及两路温度参数的串级（主回路为连续PID，副回路为位式PID）调节功能；⑵、GFL-20分程差选模块①、分程控制的基本概念由一台控制器（调节器）的输出信号去控制两个或两个以上的调节阀工作，而且每一个调节阀上的控制信号只是控制器整个输出信号的某一段，通常将这种控制方式称为分程控制；⑶、GFL-20模块分程特性②、分程控制的工作原理用分程器将0～10VDC输入信号分为两个行程：输入0～5V信号电压转换为0～10V的反相输出信号，去控制加热（加湿）器；③、分程控制的工作原理曲线④、分程差选的优点在全年多季节环境中空调系统都能可靠的运行；可以有效避免冷热抵消，即节约了能源又能获得较高的控制精度；能自动的完成不同季节的工况转换；能够较好的处理与协调加热、冷却、加湿三者的工作方式；㈧、WSZ-3模块式温湿度调节仪的应用⑴、WSZ-3模块式温湿度调节仪性能简介①、温、湿度连续PID分程差选自动调节；②、送风温度超限报警、保护；③、可用于高精度恒温±0.3～0.5℃，恒湿±3～5％RH；⑵、主要功能：①、温、湿度参数的PID调节和工况自动转换。②、送风温度及其设定值以及冷、热、湿三个阀门的开度巡检。③、两个恒温室的精密自动控制。④、送风温度的超温保护、无风保护，防火连锁及报警功能。⑤、具有RS-485通讯接口，可以实现系统的集中控制。空调房间精密恒温恒湿自动控制系统原理图㈨、E3000系列电子式仪表中的断续式调节器⑴、EDRL21型调节器简介①、原理方框图；②、特点：带有室外温度补偿的双参数输入功能；

即：F1－室温信号输入端；F2－室外温度补偿信号输入端；-E、-E1－调节器给定值减小的外部再整定输入端；＋E、＋E2－调节器给定值增加的外部再整定输入端；③、EDRL21调节器方框原理图组成部分：1－变速单元；2－补偿单元；3－PI运算单元；4－输出单元；5－给定单元；④、EDRL21调节器接线图3.4.4、变频调速器1、变频调速器的外形结构2、通用变频调速器的接线图⑴、鼠笼式交流异步电动机调速方法与特点3、电动机的变频调速原理①、调压调速－采用可控硅进行调压调速；②、变级调速－采取改变电动机的级数改变电机转速；③、采用调压器调速（也属于调压调速）；④、变频调速－改变电动机输入电压的频率来改变电动机的转速；⑵、交流电动机电磁转矩公式：⑶、异步交流电动机机械特性曲线3.5、电动阀门定位器1、电动阀门定位器的定义：电动阀定位器又称电子转换器，它将调节器输出的连续控制信号，对执行电动机的输出轴位置进行控制，使阀门位置与控制信号成比例关系，使阀位按输入的信号实现正确的定位。2、电动阀门定位器工作原理图3、阀门定位器的用途：电动阀门定位器是电动调节阀的附件，它与相对应的执行器配套组成闭环系统。可以改善阀的特性，利用阀杆位移反馈来提高阀门定位的精度和灵敏度，它能输出较大功率的信号压力，克服阀杆的摩擦力和消除调节阀不平衡力的影响，从而保证阀门位置按控制器输出的操纵信号实现正确的定位。4、阀门定位器的应用场合：⑴、用于执行器高精度定位及工作可靠、要求高的控制场合；⑵、用于阀门前后压差较大的场合；⑶、用于大口径阀门或执行器与控制器相距较远的场合；⑷、用于高压介质的调节，克服较大不平衡力与阀杆摩擦力；⑸、用于高压或低温介质控制阀的场合；⑹、用于流体介质中含有固体颗粒、悬浮物或粘性较大场合；⑺、用于改善阀门流量特性；⑻、用于分程控制用一个控制器控制两个以上的执行器的场合；小结1、调节器的作用：调节器的作用是将传感器(或变送器)送来的被控参数的检测值与工艺给定值相比较后产生的偏差，按照选用的控制规律(P、I、D及其组合)进行运算，发出统一标准的控制信号，从而对执行器(或电动阀)进行有序地控制，以实现生产过程中温度、湿度、压差、流量及其它工艺参数的自动控制。2、调节器的控制规律：

所谓调节器的控制规律是指调节器输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。3、调节器的基本控制规律有：比例(P)控制、积分(I)控制、微分(D)控制；这些控制规律可组成PD、PI、PID等几种常用的控制器；4、电子调节器⑴、特点：采用微电脑控制，体积小、功能强大、可靠性高、控制精度高、参数设定（调整）方便、适应多种传感器的输入信号，具有自诊断功能等。⑵、可进行多种调节规律方式的改变，以适应不同控制系统的要求。⑶、可进行集中控制与网络控制。5、调节器的调节方式：⑴、位式调节（二位、三位），即：断续调节方式；⑵、P（比例）、PI（比例积分）、PID（比例积分微分），即：连续调节方式；6、分程差选控制的优点：⑴、能用一个调节器控制多个执行器；⑵、在全年多季节环境中空调系统都能可靠的运行；⑶、可以有效避免冷热抵消，即节约了能源又能获得较高的控制精度；7、变频调速器的工作原理：⑴、把输入频率50HZ交流电整流为直流电，再通过微电脑的控制把直流电变为频率可以变化的交流电；通常采用PWM脉冲宽度调制方式和SPWM调制方式；⑵、变频控制器控制的电动机只能是三相电动机；1、执行器的作用：执行器在自动控制系统中的作用就是接受控制器送来的控制信号，改变被调介质的流量（蒸气量、冷水量、风量、电压量），从而使生产过程的被调参数维持在生产工艺与生产要求的范围内。2、空调系统中常用执行器的类型：⑴、气动执行器；⑵、电动执行器；⑶、液动执行器；⑷、电动碟阀；⑸、电磁阀；⑹、电加热器；⑺、风门；3.6、空调自控系统中常用的执行器3、部分执行器的外形图⑴、气动执行器；⑵、电动执行器；⑶、液动执行器；⑷、电动碟阀4、常用执行器（电动阀）结构图5、执行器（调节阀）的流量特性⑴、调节阀的变流原理根据流体力学可知，调节阀是一个局部阻力可调的节流元件。对于不可压缩的流体，调节阀的流量表示为：式中：FV－调节阀的流量；P1－调节阀前的压力；P2－调节阀后的压力；S－连接管的截面积；ξ－调节阀阻力系数；ρ－流体的密度；⑵、调节阀的流量特性调节阀的流量特性是指介质（水、蒸气）流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系；式中：Q∕Qmax－相对流量，调节阀某一开度下的流量与全开时的最大流量之比；l∕lmax－相对开度，调节阀某一开度下的行程与全开时的最大行程之比；⑶、理想调节阀的流量特性①、直线流量特性；②、等百分比流量特性；（对数流量特性）③、快开流量特性；④、抛物线流量特性；★调节阀的可调比R：即调节阀所能控制的最大流量与最小流量之比；⑷、流量特性与与阀芯曲面形状的关系1－快开流量特性；2－直线流量特性；3－抛物线流量特性；4－对数流量特性（等百分比流量特性）；⑸、线性流量特性分析⑹、等百分比流量

特性分析①、流量特性曲线是一条指数曲线；例：在行程的10％、50％、80％三点处，算出行程变化10％时，所引起的流量相对值的变化：④、等百分比流量特性的优点具有等百分比流量特性的阀在行程变化值相同时，流量相对值的变化都是40%，因此这种阀的调节精度在全程范围内是不变的。在同样的行程变化下流量的变化不一样，当行程小时，流量变化小；当行程大时，流量变化大。因此调节阀在小开度时，调节作用平稳缓和，在开度大时，调节作用强。⑺、调节阀特性应用与选择调