Файл: Курс лекций по дисциплине Средства автоматизации и управления.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.04.2024
Просмотров: 34
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
--
Курс лекций по дисциплине
«Средства автоматизации и управления»
Разработчик: доц. НазаровА.А.
Владимир, 2012
ОГЛАВЛЕНИЕ
| | ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................ | 3 |
| 1. | КОНТАКТНЫЕ КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ И УСТРОЙСТВА | 11 |
| | 1.1. Общие положения.............................................................................................. | 11 |
| |
| 13 |
| | 1.3. Система магнитного дутья................................................................................ | 17 |
| | 1.4. Контакты............................................................................................................. | 19 |
| | 1.5. Электромагниты................................................................................................. | 21 |
| |
| 21 |
| | 1.5.2. Электромагниты переменного тока.............................................................. | 27 |
| | 1.6. Контакторы......................................................................................................... | 31 |
| | 1.7. Реле управления................................................................................................. | 31 |
| | 1.7.1. Классификация реле....................................................................................... | 31 |
| | 1.7.2. Поляризованные реле..................................................................................... | 33 |
| | 1.7.3. Герконы............................................................................................................ | 35 |
| | 1.7.4. Реле времени.................................................................................................... | 35 |
| 2. | АППАРАТУРА ЗАЩИТЫ........................................................................................ | 37 |
| | 2.1. Плавкие предохранители.................................................................................. | 37 |
| | 2.2. Тепловые реле.................................................................................................... | 40 |
| | 2.3. Реле защиты........................................................................................................ | 42 |
| | 2.4. Автоматические воздушные выключатели...................................................... | 43 |
| | 2.5. Синхронные выключатели................................................................................ | 46 |
| | 2.6. Защита тиристоров............................................................................................. | 49 |
| 3. | УСТРОЙСТВА КОММУТАЦИИ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ........................ | 52 |
| | 3.1. Электромагнитные муфты................................................................................ | 52 |
| |
| 52 |
| | 3.1.2. Порошковые муфты........................................................................................ | 54 |
| | 3.1.3 Электромагнитные закрепляющие устройства............................................. | 55 |
| 4. | БЕСКОНТАКТНЫЕ КОММУТАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА.............................. | 57 |
| | 4.1. Общие сведения................................................................................................. | 57 |
| | 4.2. Магнитные усилители....................................................................................... | 58 |
| | 4.2.1. Принцип действия.......................................................................................... | 58 |
| | 4.2.2. Введение обратной связи в магнитных усилителях.................................... | 61 |
| | 4.2.3. Магнитные материалы................................................................................... | 64 |
| | 4.3. Полупроводниковые коммутационные устройства........................................ | 65 |
| | 4.3.1. Транзисторные................................................................................................ 4.3.2. Тиристорые...................................................................................................... 4.4.Фазовые дискриминаторы................................................................................. | 656568 |
| | 4.4.1. Электромеханические.................................................................................... | 68 |
| | 4.4.2. Диодные .......................................................................................................... | 69 |
| | 4.4.3. На основе статического триггера.................................................................. | 73 |
| |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК....................................................................... | 3 |
ВВЕДЕНИЕ
Классификация и требования, предъявляемые
к аппаратам и устройствам электроавтоматики
Классификация. Проведем классификацию электрических аппаратов и устройств электроавтоматики ( АУ) по следующим основным признакам:
1. По уровню рабочего напряжения:
а) свыше I кВ - АУ высокого напряжения;
б) до I кВ - АУ низкого напряжения.
2. По функциональному назначению:
а)для цепей распределения и хранения электроэнергии(автоматичес-кие выключатели, устройства контроля и защиты и т.п.);
б) для систем электроавтоматики и управления (работающие в коммутационных режимах).
3. По характеру коммутации электрических цепей:
а) контактные;
б) бесконтактные:
- полупроводниковые (транзисторные и тиристорные);
- магнитные усилители и элементы на их основе.
4. По области применения:
а) общепромышленные, требования к которым регламентируются ГОСТ 12434-66;
б) авиационные;
в) морские (брызгозащищенность, водозащищенность);
г) транспортные (тяговые) ГОСТ 9219-66.
Требования, предъявляемые к АУ. Все АУ, как вновь проектируемые, так и находящиеся в эксплуатации, должны отвечать вполне определенным требованиям. Рассмотрим группу общих требований, предъявляемых к АУ и характеризующих условия эксплуатации.
-
Величина номинального рабочего напряжения (ГОСТ 721-77)
а)
: 6, 12, 24, 48, 60, 110, 220, 440, 750 ;
б)
; f=50 Гц: 3*, 6*, 10, 20, 35, 115, 150*, 220, 380, 500, 750 (* применяется в старых разработках).
Допустимое отклонение: - 0,85
;+1,1 .2. Величина номинального тока (ГОСТ 6827-76):1, 3, 6, 10, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1.103, 1.6103, 2.5103, 4103, 6.3103.
Величина максимального допустимого тока принимается:
а) для контактных аппаратов
;б) для бесконтактных (полупроводниковых)
.3. Область применения уровней напряжения даны в табл.
Таблица 1
| Вид цепей | U=var, B; f=50 Гц | U=const, В |
| Силовые | 220 380 660 | 220 440 |
| Управления | 220 127 36 | 220 110 48 24 |
| Электронные | - - - - - | 60 48 24 12 6 |
| Местного освещения | 24 36 | |
| Сигнализации | 127 24 12 6 | 48 24 12 6 |
4. Режим работы (определяется характером тока нагрузки и нагревом токоведущих частей):
а) продолжительный: уровень тока нагрузки постоянный, за время прохождения тока температура нагрева токоведущих частей достигает установившегося значения;
б) кратковременный: за время прохождения тока температура нагрева токоведущих частей не достигает установившегося значения;
в) повторно-кратковременный, характеризующийся временем протекания тока
и временем паузы 
, температура нагрева достигает 
(колеблется относительно его); режим характеризуется параметром «продолжительность включения» (ПВ):ПВ=
ПВ=15, 25, 40, 60%.5. Частота включения (контактных):
вкл./ч = 6, 30, 150, 600, 1200, 2400.
6. Электрическая и механическая прочность:
а) механическая, определяется износоустойчивостью трущихся частей и должна быть 400 - 2107 циклов работы;
б) электрическая прочность определяется:
- наибольшей отключающей способностью, представляющей максимальный ток
при размыкании ( наблюдается выгорание контактов);- наибольшей включающей способностью аналогично предыдущему, но при замыкании
при 
наблюдается приваривание контактов 
.7. Электрическая прочность изоляции определяется уровнем напряж ения пробоя. Прочность изоляции проверяют путём приложения в течение 1 мин напряжения частотой 50 Гц согласно рабочему напряжению:
 , В | 2,4 | 60 | 220 | 500 | 660 | 750 |
 , В | 500 | 1000 | 1500 | 2000 | 2500 | 3000 |
8. Допустимая температура нагрева АУ определяется классом изоляции. Установлены следующие классы (табл.2).
Таблица 2
| Класс | Y | A | E | B | F | H |
| | 90 | 105 | 120 | 130 | 155 | 180 |
| Матери-ал изоляции | Волок-но | Волокно с пропиткой | Синтетиче-ская и органическая пленки | Материалы на основе слюды и асбеста | То же, что и “В”, но с пропиткой | То же, что и “F” и кремний органическое связующее |
Срок службы изоляции 10 лет, пропитка - жидкий электроизоляционный материал.
9. Эргономические показатели и расположение пультов управления и рабочего места регламентируются ГОСТ 31.115.483;ГОСТ31.111.42-83; ГОСТ 31.112.40-83.
10. Общие требования к пультам управления.
Пульты управления должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-74.
Поверхности пультов управления должны обладать диффузным или направленно-рассеянным отражением светового потока, исключающим появление бликов в поле зрения оператора.
При разработке пультов, предназначенных для управления однотипными объектами, должно соблюдаться одно и то же размещение наиболее важных для процесса управления, часто используемых и аварийных органов управления и средств отображения информации.
При необходимости пульты управления могут оборудоваться выдвижными ящиками для хранения документации и выдвижными досками для ведения записей и размещения дополнительных переносных приборов. Кресло для оператора должно соответствовать ГОСТ 21889-76.
Пульты управления для работы в положении сидя должны иметь пространство для ног оператора с размерами не менее, мм:
600 - по высоте; 400 - по глубине (на уровне колен);
600 - по глубине; (на уровне поля; 500 - по ширине.
Для удобства работы оператора у пультов должна предусматриваться подставка для ног.
При необходимости обзора пространства поверх пульта управления высота пультов для работы в положении сидя не должна быть более 1100 мм от пола. Средства отображения информации, устанавливаемые на пультах управления, должны соответствовать требованиям ГОСТ 22902-78 и ГОСТ21829-76.
