Файл: Гинзбург, И. Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
заданного значения регулируемой ве личины. В тот момент, когда воздей ствие устройства обратной связи урав новесит воздействие внешнего сигнала, поступающего от датчиков, катушки магнитного пускателя обесточатся и электродвигатель остановится. Перио дические включения электродвигателя будут происходить до тех пор, пока значение регулируемой величины не станет равным заданному.
Для ограничения хода исполнитель ного механизма при достижении регу лирующим органом конечных положе ний, используются путевые и конечные выключатели. Чтобы уменьшить угол выбега исполнительного механизма, после отключения электродвигателя от сети параллельно одной из фаз обмот ки двигателя через нормально замкну тые блок-контакты магнитного пуска теля включается электрический кон денсаторный тормоз ЭМ.4
Контроль положения регулирую щего органа осуществляется с помо щью дистанционного указателя поло жения ДУП. Движок датчика указа теля положения соединен с выходным валом исполнительного механизма так, что его перемещение и, следовательно, отклонение стрелки УП пропорцио нально углу поворота вала исполни тельного механизма.
Технические характеристики испол нительных механизмов типа МЭО и МЭО-Б приводятся в табл. 2 іі 3.
В системах автоматического регу лирования и дистанционного управле ния находят также применение много оборотные электрические исполнитель ные механизмы типа МЭМ. Они пред назначены для управления приводом запорных и регулирующих органов с винтовым многооборотным шпин делем.
Основные технические характери стики вриводятся в табл. 4. Электри ческая схема (рис. 75) состоит из следующих цепей:
СМ
Ö
S'
S
ѵо
Q
О
CD
Л
е
s
н
as
о
S
X
S
н
о
S
о.
<и
н
*
ев
о.
св
X
о
S
О
СП
О
СП
О
СП
£
О
СП
£
о
СП
%
о
СП
5;
о
СП
2
о
СП
м о о со со
• >со ю
( М О Ю
ю со
•_-<М <N
о*-3 х8-
CN . . о
*8«
CN - “ Ю
. . © с о
сч . . о
*8й
й§2
üës
Äя я
Чч
VК ИдЯ «
К go |
|
||
s’ |
оё |
|
|
2 |
S £ |
|
|
я |
5е* |
|
|
д |
о О |
|
|
3 |
XX |
||
2. |
з 3 |
|
|
я |
я |
« |
|
»53 |
я |
св |
|
Н Н |
|
||
3 |
° ° |
|
|
X |
О О |
3 |
|
' Л |
|||
S |
DC * |
||
я |
g ° в |
||
* |
с Кв |
||
g |
ч s |
о |
|
S |
о |
о» |
о |
о |
и. |
о , |
я |
X
5* |
І15 |
Таблица 3
Технические характеристики исполнительных механизмов типа ІИЭО-Б*'
Т и п М Э О -Б
ь н ы й и й м о г м |
ь э л е к т е л я |
к г |
Н о м и н а л в р а щ а ю щ м е н т в к |
М о щ н о с т т р о д в и г а в В т |
М а с с а в |
Т и п д а т ч и к а
М Э О Б -2 5 /1 0 0 -1 |
25 |
270 |
54 |
Р е о с т а т н ы й |
|
|
|
М Э О Б -2 5 /1 0 0 -2 |
25 |
270 |
54 |
Р е о с т а т н ы й , |
д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й |
|
|
М Э О Б -2 5 /1 0 0 -3 |
25 |
270 |
54 |
Р е о с т а т н ы й , |
д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й |
с |
в о з - |
|
|
|
|
м о ж н о с т ы о р е г у л и р о в к и « л ю ф т а » |
|
|
|
М Э О Б -6 3 /1 0 0 -1 |
63 |
400 |
130 |
Р е о с т а т н ы й |
|
|
|
М Э О Б -6 3 /1 0 0 -2 |
63 |
400 |
130 |
Р е о с т а т н ы й |
д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й |
|
|
М Э О Б -63/Ю О -3 |
63 |
400 |
130 |
Р е о с т а т н ы й , |
д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й |
с |
в о з - |
|
|
|
|
м о ж н о с т ь ю р е г у л и р о в к и « л ю ф т а » |
|
|
|
* У г о л п о в о р о т а |
в ы х о д н о г о |
в а л а 9 0 °, |
в р е м я о б о р о т а |
в ы х о д н о г о в а л а 100 |
с . |
|
Таблица 4
Технические характеристики исполнительных механизмов типа МЭЛИ
П а р а м е т р ы
Н о м и н а л ь н ы й в р а щ а ю щ и й с я м о м е н т в к г м
В р е м я о б о р о т а в ы х о д н о г о в а -
л а в с М о щ н о с т ь э л е к т р о д в и г а т е л я в
В т Ч и с л о о б о р о т о в э л е к т р о д в и г а -
т е л я в м и н Н а п р я ж е н и е п и т а н и я в В
М а с с а в к г
-4 /1 |
-4 /2 ,5 |
-4 /6 ,3 |
-10/1 |
-1 0 /2 ,5 |
-10/6,3 |
М Э М |
М Э М |
М Э М |
М Э М |
М Э М |
М Э М |
4 |
4 |
4 |
10 |
10 |
10 |
1,5 |
2 ,5 |
6 ,3 |
1,5 |
2 ,5 |
6 ,3 |
400 |
120 |
120 |
600 |
400 |
120 |
2800 |
1400 |
700 |
2800 |
1400 |
1400 |
220/380 |
220/380 |
220/380 |
220/380 |
220 380 |
220/380 |
28 |
27 |
31 |
45 |
31 |
31 |
* Ч и с л о о б о р о т о в в ы х о д н о г о в а л а в о в с е х и с п о л н и т е л ь н ы х м е х а н и з м а х .т и п а
М Э М |
с о с т а в л я е т 10; 25; |
63; |
160. |
а) |
питания электродвигателя; |
||
б) |
управления, |
в |
которую включены катушки реверсивного |
магнитного, пускателя Кі — Кг', в) сигнализации крайних положений исполнительного меха
низма с сигнальными лампами и сигнализации предельных мо ментов с сигнальными лампами КВ и КВМ\
г) дистанционного указателя положения ДУП с потенцио метром дистанционного указателя положения Rt,
д) обратной связи с потенциометром обратной связи по по
ложению Яг- Двигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором пита
ются от сети переменного тока напряжением 220/380 В через
116
контакты реле или магнитного пускателя Кі — К2, управляемого автоматическим регулятором или ключами дистанционного уп равления.
Дистанционный указатель положения ДУП включен на потен циометр Ri; датчиком в цепи обратной связи для регулирующего прибора служит потенциометр R2. Концевые выключатели КВ обесточивают пускатель в крайних положениях исполнительного механизма. Если возникают перегрузки на выходном валу ис полнительного механизма при открытии или закрытии регули рующего органа, срабатывают выключатели КВМ, которые обес точивают пускатель. При этом загораются соответствующие сигнальные лампы. При ручном управлении необходимо тумб лером ТВ разомкнуть цепь управления. Режим работы меха низма реверсивный, повторно-кратковременный. Частота вклю чений 600 в 1 ч.
Г л а в а V. ДАТЧИКИ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Чувствительный элемент, в котором измеряемая величина преобразуется в другую физическую величину, более удобную для ее передачи в цепь регистрирующего или регулирующего ус тройства, называют д а т ч и к о м . Конструктивные устройства чувствительных элементов зависят в основном от физической природы измеряемой величины и принципа, принятого для изме рения ее отклонения, и классифицируются по измеряемой ве личине.
Необходимость применения всевозможных датчиков для кон троля и управления технологическим процессом диктуется специ фическими условиями работы датчиков, чувствительные элементы которых находятся в непосредственном контакте с объектом из мерений. Использование того или иного датчика связано с усло виями его эксплуатации — температурой, давлением, запыленно стью, взрывоопасностью и т. п., местом его установки, с характе ристиками измеряемой среды (физико-химическими свойствами газа, жидкости или сыпучего материала), влияющими на выбор метода измерения и конкретного типа датчика.
К основным типам датчиков можно отнести датчики темпера туры, давления, разрежения, уровня, расхода и т. и.
Д а т ч и к и т е м п е р а т у р ы . В основе принципа действия большинства датчиков температуры лежит изменение электриче ского сопротивления, проводников и полупроводников (термо метры сопротивления), возникновение т. э. д. с. в разнородных проводниках при наличии разности температур между точками’ их соединения (термопары), изменение интенсивности излучения (пирометры).
В качестве термометров сопротивления применяются как по лупроводниковые, так и высокоточные проволочные термометры.
1IV
Измерение температур с помощью термопар основано на кон тактном методе. При измерении весьма высоких температур при меняется бесконтактный метод, для чего используются пиро метры — приборы, основанные на зависимости интенсивности и спектрального состава излучения от температуры излучающего тела. Наибольшее распространение получили радиационные спек тральные пирометры.
Датчи. ки д а в л е н и я и п е р е п а д а д а в л е н и я осно ваны на принципе преобразования этих параметров в механиче ское перемещение с помощью различных чувствительных элемен тов (мембран, сильфонов). Наибольшее распространение полу чили датчики с упругими чувствительными элементами.
Д а т ч и к и р а с х о д а используют дроссельный, объемный, весовой, скоростной, индукционный и ультразвуковой методы. Для измерения расхода газов и невязких жидкостей исполь зуются дифманометры — расходомеры, недостатком которых яв ляется необходимость использования сужающих устройств.
Скоростные и объемные датчики расхода (турбинные и рота ционные расходомеры) применяются для измерения расхода как вязких, так и невязких жидкостей и газов. Их недостаток — влия ние на точность измерения пульсаций измеряемых сред, а на на дежность устройств — наличие в потоке движущихся частей.
Массовые расходомеры измеряют расход пульпы и сыпучих материалов ’ в потоке независимо от параметров измеряемой среды. Их недостатком является сложность конструкции, а на личие в потоке вращающихся дисков снижает ее надежность. Индукционные и ультразвуковые расходомеры не обладают этим недостатком. Они используются для расхода воды и вязких пульп.
Д а т ч и к и у р о в н я используют в основном контактно-меха нический и поплавковый принцип измерения. Применяются также уровнемеры, измеряющие давление столба жидкости. Есть опти ческие, емкостные, ультразвуковые и радиоактивные уровнемеры.
Д а т ч и к и р а з ме р о в , у г л а п о в о р о т а , с к о р о с т и , а т а к ж е с п е ц и ф и ч е с к и е д а т ч и к и с о с т о я н и я пред ставляют собой большую группу датчиков, в которых параметр вначале преобразуется в величину, наиболее удобную при дан ном виде преобразования, а затем в соответствующий унифици рованный сигнал, принятый в системе, в которой используется
датчик.
Д а т ч и к и э л е к т р и ч е с к и х в е л и ч и н измеряют ток, мощность и напряжение в сети постоянного и переменного тока.
На выходе чувствительного элемента требуется иметь элек трическую или пневматическую величину. Эта задача решается присоединением к чувствительному элементу специального ус тройства (преобразователя), преобразующего неэлектрическую величину на его выходе, например, в электрическую. Таким обра зом, измерительный преобразователь является частью датчика.
Измерительный преобразователь — это прежде всего устрой ство, для которого характерна с определенной точностью одно значная функциональная связь между двумя физическими вели чинами х и у. Зависимость y—f(x) называется функцией преоб разования измерительного преобразователя. Независимая переменная х рассматривается как входная величина преобразо вателя, зависимая переменная у — как выходная. По физическому смыслу X представляет собой воздействие, у — реакцию на это воздействие. Подавляющее большинство измерительных преоб разователей имеет линейную связь между входной и выходной
величинами. Зависимость y = f(x ) |
находят |
в результате градуи |
||||||
ровки |
преобразователя |
последо |
|
|
||||
вательнымизменением |
значений |
|
|
|||||
входной |
величины. |
В |
процессе |
|
|
|||
эксплуатации, однако, эта харак |
|
|
||||||
теристика может претерпеть не |
|
|
||||||
которые изменения под воздейст |
|
|
||||||
вием как внешних, так и внутрен |
|
|
||||||
них факторов. Такие изменения |
|
|
||||||
приводят к появлению погреш |
|
|
||||||
ностей, которые вполне возмож |
|
|
||||||
ны даже при благоприятных ус |
|
|
||||||
ловиях |
|
работы |
преобразователя. |
|
|
|||
Совместное воздействие этих фак |
5) |
у |
||||||
торов приводит к тому, |
что |
ха |
||||||
рактеристика |
реальных |
измери |
|
|
||||
тельных |
преобразователей |
ока |
|
|
||||
зывается неоднозначной и на гра |
|
|
||||||
фике (рис. 76, а) обозначается |
|
|
||||||
как некоторая зона неопределен- |
|
|
||||||
Р и с . 76. |
Х ар ак тери сти к а |
и зм ер и тел ь н ого |
|
|
||||
|
|
п р ео б р а зо в а т ел я |
|
|
|
|
||
а — п о г р е ш н о с т ь о т с м е щ е н и я н у л я ; б — в о з |
|
|
||||||
|
|
р а с т а ю щ а я п о г р е ш н о с т ь |
|
|
|
|||
|
|
ь |
|
|
|
|
Г |
|
Р и с. 77. Г раф ики абсол ю тн ой |
и отн оси тел ьн ой |
п огр еш н остей и зм ер и тел ь н ого |
о б о р у д о в а н и я |
119