Самовозбуждение в контуре ТРВ-испаритель

В системе с обратной связью, такой как контур ТРВ-испаритель, рис. 13 А, возможно возникновение колебаний. Для изучения динамических характеристик системы контур прерывается в какой-либо точке. В данном случае удобно сделать это в точке, где сигнал перегрева в испарителе подается в терморе-гулирующий вентиль, рис. 13 Б.

Синусоидальный сигнал перегрева передается на вход термо-регулирующего вентиля. Это вызывает изменения положения иглы клапана и расхода хладагента. Изучается ответный перегрев в испарителе. Оба сигнала необходимо измерять в тех же единицах измерения, в данном случае в градусах Кельвина (К). Критерии колебательного потока (диаграмма Найквиста) можно выразить просто:

• отклик должен совпадать по фазе с входным сигналом,
• отклик должен усиливаться.

На рис. 13 В показаны различные варианты. В данной системе фаза и коэффициент усиления зависят от частоты, и для некоторых частот выполняются указанные выше критерии колебания. Эта частота зависит от параметров системы, таких как характеристики терморегулирующего вентиля и испарителя (рис. 11), расположение ТРВ и термобаллона, а также более трудные для определения динамические характеристики. Предположим, что мы вновь замкнем контур. Что произойдет?

• Начинается новый цикл и, скорее всего, колебания будут затухать.
• Отклик в фазе, но ослаблен. Если этот сигнал подается на клапан, то на выходе испарителя он будет ослаблен еще больше, т.е. колебания замирают.
• Отклик в фазе и усилен. Если этот сигнал подается на клапан, то на выходе испарителя он усиливается еще больше, и в результате происходят самовозбуждающиеся колебания.

Какова же опасность, что синусоидальный сигнал возмущения, имеющий данную частоту, попадет в контур? Если такая частота существует, она обязательно усиливается. Любое нерегулярное возмущение, которое попадает в контур, можно представить как ряд синусоидальных волн (Фурье-анализ), и резонансная частота усиливается. Обратите внимание на сходство с аудио системами.