ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 137
Скачиваний: 0
Т абли ца т
Тип полупроводнико |
Диапазон значений номиналь |
Допустимая тем |
Отношение |
||||
вого терморезистора |
ного сопротивления при |
пература, 0° с |
|
|
|
||
|
20° С, # 20, Ом |
|
*100 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
А Ш Т -1 |
Юз— |
2 |
- Ю 3 |
120 |
4 , 5 — 8 |
, 5 |
|
М М Т -4 |
1 0 ’— |
2 |
- 105 |
120 |
4 , 5 — 8 , 5 |
||
М М Т -6 |
104— |
1 |
03 |
120 |
4 , 5 — 8 , 5 |
||
М М Т -8 |
1— Юз |
60 |
4 , 5 — 8 , 5 |
||||
М М Т -9 |
Ю— 5-103 |
120 |
4 , 5 — 8 , 5 |
||||
КМТ-1 |
2 - 1 0 4— 10е |
180 |
1 7 , 5 |
— 43 |
|||
К М Т -4 |
2-104— 10 3 |
120 |
1 7 , 5 |
— 43 |
|||
К М Т -8 |
102— 104 |
6 0 |
14— 2 3 , 5 |
||||
К М Т -10 |
103— З - Ю 3 |
400 |
1 7 , 5 — 43 |
||||
К М Т-11 |
Юз— 3-10» |
400 |
1 7 , 5 — 43 |
||||
К М Т -1 2 |
102— 104 |
120 |
i 4 — 2 3 , 5 |
||||
К М Т -1 4 |
3 , 5 - 1 0 — 101 |
300 |
19— 3 5 , 2 |
||||
Т О С -М |
5 -Ю з — 6 |
, 5 - 1 0 3 |
180 |
6 , 4 |
— 14 |
||
М К М Т -16 |
5 0 0 — 700 |
120 |
4 , 5 |
— 8 , 5 |
|||
В табл. 7 приводятся данные некоторых типов отечественных тер морезисторов, используемых для контроля и измерения темпе ратуры.
Измерительные схемы с терморезисторами выполняются чаще всего в виде моста (рис. 15). Три плеча измерительного моста состо ят из постоянных сопротивлений Rl; R2; R3. Они обычно выполня ются из манганиновой проволоки, поскольку сопротивление манга нина очень мало зависит от температуры.
Сопротивление четвертого плеча состоит из суммы сопротивле ний:
R4 = Ri -'гА>л + /?у,
где R? — сопротивление терморезистора; R„ — сопротивление проводов линии; R y — уравнительное сопротивление.
Известно, что мост является уравновешенным, если выполняет ся условие
R1R3 = R2R4.
Измерительный прибор, включенный в диагональ уравновешен ного моста, покажет напряжение, равное нулю.
Измерение сопротивления RT в зависимости от температуры на рушает равновесие моста, что и позволяет отградуировать шкалу измерительного прибора в градусах Цельсия.
Для согласования сопротивления проводов линии с тем сопро тивлением, которое было принято при градуировке прибора, при меняется сопротивление Ry и калибровочное сопротивление, кото рое включается вместо RT.
Третий способ контроля температуры применяется для определе ния предельно допустимого значения температуры. Он основан на использовании линейного и объемного расширения тел и рассмат ривается в принципе действия тепловых пожароизвещателей.
32
§ 8. Понятие о телеизмерениях
Телеизмерения — это измерения различных электрических и неэлектрических величин на значительном расстоянии от объекта.
Совокупность технических средств, необходимых для телеизме рений, называется телеизмерительной системойТелеизмеритель ные системы позволяют сосредоточить в одном пункте значения большого количества параметров и тем самым делают возможной организацию центрального диспетчерского управления. Телеизме рительные системы в настоящее время применяются для централи зованного управления крупными энергетическими системами, нефте- и газопроводами, крупными комплексными предприятиями. Велико значение телеизмерений при исследовании космического пространства. Широко-используется телеизмерительная техника в системах гидрометеорологической и синоптической служб, сведения которых имеют большое значение для мореплавания. В связи с развитием комплексной автоматизации судов и внедрением авто матических систем управления (АСУ) телеизмерения должны най ти большое применение на морском транспорте.
Телеизмерительная система, блок-схема которой представлена на рис. 16, содержит в себе следующие необходимые элементы: первичный измерительный прибор или механизм /; преобразова тель на передающей стороне 2; передающее устройство 3; канал связи 4; приемное устройство 5; преобразователь на принимающей стороне 6; показывающий или самопишущий прибор на прини мающей стороне 7.
Чувствительный элемент первичного измерительного прибора 1 под воздействием измеряемой физической величины х изменяет ка кое-либо свое свойство (длину, вес, форму, положение подвижной части), т. е. величина х преобразуется в некоторую величину ух *= = f i ( x )- В преобразователе 2 величина у г преобразуется в величину Уъ — удобную для передачи через передающее устройство 3. В качестве величины у2 может быть электрическое напряжение или ток. С помощью передающего устройства величина у2 преобразуется в величину у3= / 3(у2), поступающую в канал связи 4. В качестве канала связи могут быть проводные, кабельные и высоковольтные линии, радиолинии и др. В канале связи и приемном устройстве 5 проходят преобразования соответственно зависимостям у4 = / 4(у3) и у5 = / 5(у4). Преобразователь на принимающей стороне 6 преобра зует величину у5 в величину у6= / 6(у5), удобную для ввода в пока зывающий или самопишущий прибор 7, где значение параметра у6
изображается |
некоторой |
величиной z — f (у6), которой могут быть |
||||
угол отклонения стрелки прибора, |
цифры на табло, кривая на экране, |
|||||
перфорация на |
карте |
или |
ленте. |
После нескольких |
преобразований |
|
/ |
У/ |
О |
7 |
Уз* ¥ |
0 X |
1/6 |
Рис. 16. |
Блок-схема телеизмерительной системы |
|
||||
2-7214 |
|
|
|
|
|
33 |
|
|
|
|
|
|
|
получается зависимость z — f{x), позволяющая оценивать значение измеряемой величины х.
Телеизмерительные системы могут быть реализованы различны ми техническими средствами и классифицируются по принципу устройства в зависимости от параметра, передаваемого по каналу связи.
В телеизмерительных токовых системах или системах напряже ния измеряемая величина преобразуется в ток или напряжение, пе редаваемые по проводному каналу связи. В импульсных или ча стотных системах значения измеряемой величины преобразуются в импульсы того или иного вида или изменяющиеся по частоте элек трические колебания, которые могут передаваться с помощью как проводной линии, так и радиолинии. Импульсные и частотные си стемы имеют возможность для многократного телеизмерения путем использования частотных каналов связи.
Для телеизмерений на морском флоте применимы импульсные и частотные телеизмерительные системы с радиоканалом связи, так как измерения величин, характеризующих эксплуатацию раз личных установок судна и условия мореплавания, с берега могут быть выполнены только с помощью радиолиний.
Точность современных телеизмерительных установок достаточ но высока, основная погрешность находится в пределах 0,5—2,5% от номинального значения измеряемой величины.
Глава III
Преобразователи тока
§ 9. Электромеханические преобразователи
На судне всегда имеется целый ряд потребителей электриче ской энергии, для которых требуются род тока, напряжение или частота, отличные от принятых в судовой электрической станции. В большинстве случаев оказывается целесообразным не специаль ное генерирование необходимого тока, а получение его путем пре образования электрической энергии судовой сети.
На судах имеется потребность в следующих преобразованиях электрического тока:
переменного тока в постоянный —• выпрямление; постоянного тока в переменный — инвертирование;
переменного тока одной частоты в переменный ток другой ча стоты — преобразование частоты;
постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения.
Все указанные виды преобразования могут осуществляться ли бо электромеханическими, либо статическими преобразователями. К электромеханическим, или вращающимся, преобразователям от носятся двигател'ь-генераторы и одноякорные преобразователи, к статическим — полупроводниковые, электронные, ионные и ртут ные преобразователи.
В судовых установках применяются электромеханические и вы тесняющие их в последнее время полупроводниковые преобразова тели. Электронные преобразователи используются в слаботочных установках (радиоаппаратура). Ионные преобразователи с исполь зованием газотронов и тиратронов, а также ртутные применяются
впромышленных установках на берегу, однако имеется тенденция
кзамене их полупроводниковыми преобразователями.
Д в и г а т е л ь - г е н е р а т о р ы представляют собой агрегаты, состоящие из двух электрических машин, двигателя и генератора, соединенных между собой механически посредством муфты. Рабо та таких агрегатов основана на двойном преобразовании энергии. Например, в электромеханическом преобразователе переменного тока в постоянный электрическая энергия переменного тока снача ла преобразуется в механическую (двигатель), а затем механиче ская энергия преобразуется вновь в электрическую (генератор), но уже постоянного тока. В двигатель-генераторах обе машины не имеют электрической связи между собой. Это позволяет регулиро-
2* 35
вать плавно в широких пределах напряжение на выходе агрегата, а при необходимости и частоту переменного тока. Существенным не
достатком двигатель-генераторов является сравнительно |
низкий |
к. п. д., что’объясняется наличием потерь как в двигателе, |
так и |
в генераторе. К. п. д. двигатель-генератора р определяется произве дением к. п. д. двигателя т]д на к. п. д. генератора гр:
V = ЪяЪ-
Например, при т)д = 0,8 и vjr = 0,9 к. п. д. двигатель-генератора
7j = 0,72.
Двигатель-генераторы имеют большие габариты и вес, высокую стоимость, но благодаря простоте обслуживания, возможности ис пользования нормальных серийных машин и возможностям регули рования до настоящего времени находят еще довольно широкое применение в береговых установках и на судах.
При преобразовании переменного тока в постоянный в качестве двигателей используются трехфазные асинхронные двигатели, а при значительной мощности агрегата — синхронные двигатели, об ладающие высокими к. п. д. и коэффициентом мощности. В качест ве генераторов применяются генераторы постоянного тока парал лельного или смешанного возбуждения. Такие двигатель-генерато ры установлены на многих судах для питания электроприводов лебедок, кранов, брашпилей, руля и др., требующих широкого и плав ного регулирования скорости, а также больших пусковых момен тов. Кроме того, они используются для питания цепей возбужде ния синхронных генераторов и двигателей, для зарядки аккумуля торов, для питания сварочных агрегатов, дуговых прожекторов, а также специальных приборов и устройств радиоэлектронной аппа ратуры. На судах с электрической станцией постоянного тока уста новлены двигатель-генераторы, преобразующие при питании с бе рега переменный ток береговой сети в постоянный ток судовой сети.
При преобразовании постоянного тока в переменный в качестве двигателей, как правило, используются двигатели смешанного воз буждения, а в качестве генераторов — однофазные или трехфазные синхронные генераторы. Такие двигатель-генераторы установлены на судах е электрической станцией постоянного тока и служат для питания электро- и радионавигационной аппаратуры, устройств свя зи, машинного телеграфа, сети освещения, различных бытовых при боров переменного тока, приводов механизмов с двигателями пере менного тока, не требующих регулирования и т. д. На судах с элек трической станцией переменного тока они используются для питания ответственных потребителей переменного тока от аккуму ляторных батарей, служащих в качестве аварийного источника.
Для питания судовых электро- и радионавигационных прибо ров, радиопередающих устройств применяются двигатель-генерато ры, служащие для преобразования переменного тока судовой сети с частотой 50 Гц в переменный однофазный или трехфазный ток по вышенной частоты 400—500 Гц. В качестве двигателей в таких аг регатах используются асинхронные двигатели, в качестве генерато
36
ров — синхронные генераторы с |
|
|
|
||||||
большим числом |
явно выражен |
|
|
|
|||||
ных полюсов. |
|
также преобра |
|
|
|
||||
Используется |
|
|
|
||||||
зование частоты с помощью асин |
|
|
|
||||||
хронного преобразователя, |
в со |
|
|
|
|||||
став |
которого |
входят |
асинхрон |
|
|
|
|||
ная |
машина с короткозамкнутым |
|
|
|
|||||
ротором, |
служащая |
двигателем, |
|
|
|
||||
и асинхронная машина с контакт |
|
|
|
||||||
ными кольцами, с KQTopbix |
сни |
Рис. 17. |
Схема трехфазного |
одно |
|||||
мается |
ток |
повышенной |
час |
||||||
тоты. |
|
|
|
|
|
якорного |
преобразователя |
|
|
Иногда на судах применяются |
|
|
дви |
||||||
сложные комбинированные двигатель-генераторы, имеющие |
|||||||||
гатель постоянного или переменного тока |
и несколько различных |
||||||||
генераторов. |
|
|
|
|
|
|
|
||
О д н о я к о р н ы й |
п р е о б р а з о в а т е л ь представляет |
собой |
|||||||
электрическую машину, преобразовывающую энергию переменно го тока в энергию постоянного тока или обратно.
Конструктивно одноякорный преобразователь выполняется в виде машины постоянного тока, обмотка якоря которой одновре менно присоединяется как к коллектору, так и к контактным коль цам. В зависимости от количества точек отвода от обмотки якоря к контактным кольцам и их расположения одноякорные преобразо ватели могут быть одно-, трех- и шестифазными. На рис. 17 изобра жена схема трехфазного одноякорного преобразователя.
При подключении преобразователя к сети переменного тока пи тание через контактные кольца поступает на якорную обмотку, ко торая может рассматриваться как трехфазная обмотка, соединен ная в треугольник. По отношению к сети переменного тока элект рическая машина работает в режиме синхронного двигателя. Пере менное напряжение якорной обмотки с помощью коллектора вы прямляется и поступает в сеть постоянного тока. По отношению к сети постоянного тока преобразователь работает в режиме генера тора постоянного тока.
При подаче питания на преобразователь из сети постоянного тока через коллектор в обмотке якоря индуктируется переменная э. д. с., и в сети со стороны контактных колец будет действовать переменное напряжение. В этом случае преобразователь работает по отношению к сети постоянного тока в режиме двигателя посто янного тока, а по отношению к сети переменного тока — в режиме синхронного генератора.
Таким образом, одноякорный преобразователь можно рассмат ривать, как электрическую машину, в которой совмещены двига тель и генератор. Ток в якоре такого преобразователя можно рас сматривать образованным из составляющих переменного тока и по стоянного, причем эти токи направлены встречно. Это позволяет уменьшить сечение проводов якорной обмотки и получить более
37