Основна класифікація вимірювальних приладів

Залежно від призначення прилади для вимірювання розділяються на ряд груп. Основна класифікація передбачає розподіл приладів по роду вимірюваних величин. Умовно прийняті наступні найменування найпоширеніших приладів, призначених для вимірювання:

температури — термометри і пірометри;

тиску — манометри, вакуумметри, мановакууметри, тягоміри, напороміри і барометри;

витрати і кількості речовини — витратоміри, лічильники і ваги;

рівня рідини і сипучих тіл — рівнеміри і покажчики рівня;

складу газових сумішей і їхньої вологості — газоаналізатори і психрометри;

густини – денсиметри;

в'язкості – віскозиметри;

теплоти згорання – калориметри;

якості води і пари — кондуктометри і вимірювачі кисню.

Додаткова класифікація підрозділяє зазначені прилади на наступні групи:

по призначенню - промислові (технічні), лабораторні, зразкові і еталонні;

за характером показань — що показують, що реєструють (самописні і друкуючі) і інтегруючі;

за формою представлення показань — аналогові і цифрові;

за принципом дії — механічні, електричні, рідинні, хімічні, радіоізотопні та ін.;

за характером використання — оперативні, облікові і розрахункові;

за місцем розташування — місцеві і з дистанційною передачею показань;

за умовами роботи — стаціонарні (щитові) і переносні.

Промислові прилади є найпоширенішими засобами вимірювання, застосовуваними для практичних цілей, і мають порівняно просту і міцну конструкцію і високу надійність дії. Точність цих приладів, призначених для роботи в несприятливих умовах (при наявності пилу, вологи, вібрації і т.п.), порівняно невисока. Показання промислових приладів добре видно на відстані.

Лабораторні прилади служать звичайно для точних вимірювань. Ними користуються, як правило, при дослідницьких і налагоджувальних роботах. Для одержання великої точності вимірювання лабораторні прилади мають ретельне виконання, удосконалені схеми і спеціальні пристосування для відліку показань. При користуванні цими приладами до їхніх показань уводяться виправлення, обумовлені досвідченим або розрахунковим шляхом.

Еталонні і зразкові прилади призначені головним чином для перевірки засобів вимірювання. Еталонами називаються міри і прилади, призначені для зберігання одиниць вимірювання і відтворення їх з найвищою точністю. Еталони бувають первинними і вторинними. Найбільш точними є первинні еталони, які є державними еталонами одиниць вимірювання. Значення вторинних еталонів установлюються по первинним. До вторинних відносяться також робочі еталони, призначені для передачі розмірів одиниць зразковим мірам і приладам. Зразкові прилади використовуються для передачі шляхом перевірки і градирування правильних значень одиниць вимірювання від еталонів до інших приладів. Зразкові прилади бувають чотирьох розрядів залежно від їхньої точності і способів перевірки. Прилади 1-го розряду повіряються тільки по робочих еталонах, 2-го розряду - по приладах 1-го розряду і т.д.

Прилади що показують, дають миттєве значення вимірюваної величини, відлічуваної по шкалі, а прилади що реєструють - записують зміну цього значення в часі на діаграмному папері (самописні прилади) або друкують ці показання в цифровій формі (друкуючі прилади).

Самописні прилади виконуються для запису однієї (одноточечні або одноканалъні прилади) або декількох (багатоточечні або багатоканальні прилади) вимірювальних величин.

Інтегруючі прилади (лічильники або інтегратори) дозволяють визначати сумарне значення вимірювальної величини за будь-який проміжок часу. Для цього показання приладу відраховують на початку і кінці виміру, і сумарне значення вимірюваної величини визначається як різниця між кінцевим і початковим відрахуванням.

Аналогові прилади дають показання у вигляді безперервної функції вимірюваної величини. До них ставляться, наприклад стрілочні що показують, і більшість самописних приладів.

Цифрові прилади мають показання у вигляді окремих дискретних сигналів вимірювальної інформації в цифровій формі. У число цих приладів входять показуючи із цифровим відліком, друкуючі, і більшість самописних.

Оперативні прилади є промисловими засобами вимірювання. За показниками їх проводиться керування роботою виробничих установок. Ці прилади мають велике значення для забезпечення корисної експлуатації технологічного встаткування, виконуються показуючими і самописними.

Облікові і розрахункові прилади, служать відповідно для технічного обліку роботи установок і взаємних розрахунків, бувають самописними і інтегруючими.

Місцеві прилади встановлюються безпосередньо в місцях вимірювання. У більшості випадків вони призначаються для менш відповідальних спостережень, а також для періодичних вимірювань при пуску і зупинці агрегатів.

Прилади з дистанційною передачею показань на щити керування є основним видом промислових приладів, що забезпечують централізацію контролю за роботою установок. Промислові вимірювальні прилади звичайно є стаціонарними, тобто призначеними для установки (монтажу) на щитах, стінах, колонах, кронштейнах та ін. Більшість інших приладів (лабораторні, зразкові і ін.) виконуються переносними, установлюваними при вимірюваннях на столах, стендах і т.п.

Лекція №7.Тема. Електричні машини та їх характеристики.

Будь-яка електрична машина, без зміни її конструкції може працювати в режимі електричного генератора або електричного двигуна. Електричний генератор – це машина яка перетворює механічну енергію у електричну. Електричний двигун, навпаки, є машиною, яка перетворює електричну енергію у механічну.

Принципово вказані перетворення енергії можуть бути здійснені з використанням магнітного, або електричного полів. Машини, в яких для перетворення енергії використовується явище електричної індукції, дуже громіздкі (тут потрібні високі напруги) і на практиці не використовуються. Тому далі будуть розглянуті тільки ті машини, дія яких ґрунтується на використанні явища електромагнітної індукції.

Конструктивно будь-яка електрична машина складається з двох основних частин – нерухомої, яку називають статором, і рухомої, її називають ротором.

За родом струму розрізняють машини постійного і змінного струму. У свою чергу, за принципом дії машини змінного струму поділяють на синхронні і асинхронні. Тут же зазначимо, що на відміну від машин постійного струму і синхронних машин, які широко використовуються для роботи як у режимі двигуна так і у режимі генератора, асинхронні машини на підприємствах харчової промисловості працюють тільки у режимі двигуна.

Машини, які задовольняють сукупності вимог, спільних для більшості випадків їх використання і виконані без урахування спеціальних вимог споживачів, називають машинами загального призначення. Електричні машини з робочими характеристиками і конструктивними особливостями, які дозволяють використовувати ці машини у строго визначених умовах, називають спеціальними.

Потрібно зазначити, що більшість парку електричних машин підприємств харчової промисловості складають машини загального призначення. Разом з тим, для виконання окремих технологічних операцій в системах автоматизованого управління технологічними процесами і апаратами, а також в електромеханічних системах переробки інформації на промислових підприємствах широко використовуються спеціальні виконавчі двигуни постійного і змінного струму, а також їх модифікації – інтегруючі, моментні, шагові. Для перетворення сигналів однієї форми у іншу застосовують індукційні датчики, обертові трансформатори, сельсини, тахогенератори і інші типи електричних машин.

7.1. Асинхронні двигуни

Асинхронні двигуни виробляються потужністю від часток вата до тисяч кіловат при напрузі 127, 220, 380, 500, 600, 6000, 10000 В. У порівнянні з іншими видами електродвигунів асинхронний двигун (АД) є простішим за конструкцією, надійнішим у експлуатації і найбільш дешевим. Трифазні і однофазні АД використовують в електроприводах обладнання, де не вимагається строгого дотримання частоти обертання.

Існує два типи трифазних асинхронних двигунів, які мають однакові конструкції статорів і відрізняються між собою тільки будовою роторів. Це двигуни з короткозамкненою обмоткою ротора (АД з КЗР) і двигуни з фазною обмоткою ротора (АД з фазним ротором чи інакше АД з контактними кільцями).

На підприємствах харчової промисловості здебільшого використовують двигуни з КЗР. Тут вони становлять 90-95% від загальної кількості електричних машин. Двигуни з фазним ротором складніші за конструкцією, але мають певні експлуатаційні переваги у порівнянні попередніми. Їх, як правило, використовують у потужних приводах.

Трифазні АД, включені за спеціальними схемами в мережу однофазного змінного струму, а також однофазні АД широко використовуються у засобах автоматизації та побуті.

7.1.1. Будова трифазного асинхронного двигуна

Нерухома частина АД – статор (рис. 4.1) складається зі станини 1, в якій через магнітоізолюючу прокладку 2 розташоване осердя 3 з трьома статорними обмотками 4.

Рис. 4.1. Статор асинхронного двигуна.

Станина АД являє собою вилиту циліндричну оболонку з ребрами (для покращення відводу теплоти) на зовнішній поверхні. Для потужних АД її відливають із чавуну або сталі разом з лапами для закріплення до фундаменту. Станіну малопотужних двигунів звичайно виготовляють із сплаву алюмінію, а лапи до станини прикріпляють болтами.

Осердя статора АД також має форму циліндричної оболонки. Оскільки осердя виконує функції магнітопроводу, то для зменшення вихрових струмів його набирають з окремих штампованих листів електротехнічної сталі товщиною (0,35...0,5)мм, електроізольованих один від одного окалиною або лаком. У потужних двигунів осердя до станини закріплюють через прокладку із немагнітного матеріалу (у більшості випадків це прошарок повітря), у малопотужних – безпосередньо запресовують у станину. До торців станини болтами прикріпляють підшипникові щитки з отворами для валу ротора.

На внутрішній поверхні осердя є подовжні пази, в які укладені три абсолютно однакові мідні обмотки (статорні), зсунуті у просторі одна по відношенню до другої на 120°. Залежно від потужності двигуна для ізоляції витків статорних обмоток використовують електротехнічні лаки або спеціальні епоксидні компаунди здатні витримувати робочу температуру не менш як (130...150) С°.

Залежно від техніки виконання статорних обмоток в осерді статора може бути створено 1, 2, 3... p пар магнітних полюсів. Разом з тим, ці полюси не можна визначити візуально. Тому АД є машиною з неявно вираженими полюсами.

Початки і кінці статорних обмоток (всього 6 штук) виведені на клемну колодку, розташовану на зовнішній поверхні станини двигуна і позначені: початки – С ₁, С ₂, С ₃, кінці, відповідно – С ₄, С ₅, С ₆. У сучасних АД затискачі статорних обмоток позначають так: початки – V, U, W, кінці – X, Y, Z.

Є двигуни, у яких кінці статорних обмоток з’єднані у спільну точку в середині статора, а на клемну колодку виведені тільки початки обмоток. У цьому випадку затискачі позначені буквами А, В, С.

На вісі статора розташована рухома частина двигуна – ротор, який, як вказувалося раніше, може мати короткозамкнену або фазну обмотки. Повітряний зазор між осердям статора і ротором у двигунів потужністю до 5 кВт звичайно становить (0,1...0,3) мм.

Ротор з короткозамкненою обмоткою, інакше короткозамкнений ротор (рис. 4.2, а), складається зі стального вала 1, на якому розташоване набране з окремих штампованих листів електротехнічної сталі циліндричне осердя 2. У продовжених пазах на зовнішній поверхні осердя розміщені стержні 3 (фази роторної обмотки), які по торцям замкнені у електричному відношенні коротко кільцями 4. Конструктивно, стержні і замикаючі їх кільця утворюють так зване “біляче” колесо (рис. 4.2, б).

Рис. 4.2. Короткозамкнений ротор (а) та короткозамкнена обмотка ротора (б) асинхронного двигуна.

Дата добавления: 2014-11-26