Электромеханические исполнительные механизмы

Реле.

Принципы действия

По физическому принципу действия элементы классифицируются на следующие виды:

электрические, магнитные, радиоволновые; оптические; механические; акустические; гидравлические; пневматические; комбинированные.

Все элементы автоматического управления имеют вход и выход. Элементы на структурных схемах обозначаются в виде прямоугольника с указанием стрелками его входы и выхода. Суммирующее устройство обозначается в виде окружности. Процесс перехода выходного сигнала из одного установившегося состояния в другое при поступлении на вход сигнала называется переходным процессом. Графическое изображение переходного процесса называется динамической характеристикой элемента. Статические характеристики определяют свойства системы в установившихся состояниях. Если статическая характеристика линейна то элементы называются линейными, в противном случае нелинеными.

Динамические характеристики подразделяются на временные и переходные. Временная характеристика - изменение выходного сигнала при типовом входном воздействии. Изменение выходного сигнала при единичном ступенчатом изменении входного сигнала называется переходной характеристикой. Переходные характеристики могут иметь монотонный характер изменения (экспоненциальный, S - образный) или колебательный. В автоматических системах регулирования большинство регулируемых параметров по физической природе являются неэлектрическими величинами (температура, давление, концентрация, содержание вещества и т.д) Для их регулирования в системах электроавтоматики необходимо значения этих неэлектрических величин преобразовать в эквивалелнтные значения электрических сигналов с помощью первичных измерительных преобразователей (датчиков). Датчики изменяющие значения своих электрических параметров (сопротивление, емкости, индуктивности) называются параметрическими, а преобразующие в эквивалентные значения электродвижущей силы - генераторными.

Устройство в котором при определенном значении входного сигнала (параметр срабатывания) выходной сигнал скачкообразно принимает конечное постоянное значение не изменяющееся при последующем изменении входного сигнала в том же направлении. При последующем уменьшении входного сигнала при достижении им определенного уровня (параметр отпускания реле) значение выходного скачкообразно уменьшается до нуля. По времени срабатывания различают нормальные (tср= 50-150мс), быстродействущие (tср< 50), замедленные реле (tср= 0,15-1с) и реле времени (tср>1c). Минимальная мощность входного сигнала при котором происходит срабатывание реле называется мощностью срабатывания. Для маломощных 1Вт, средней мощности 1-10Вт, большой мощности >10Вт. Наибольшее распространение получили электромеханические реле, которые по принципу действия подразделяются: электромагнитные (постоянного и переменного тока), магнитоэлектрические, электродинамические, индукционные, электротермические.

Электромагнитные реле постоянного тока по конструкции подвижной части подразделяются на реле с поворотным якорем и реле с втягивающимся якорем.

При протекании через обмотки тока якорь притягивается к сердечнику который поворачиваясь (или втягивается) через штифт из токонепроводящегося материала замыкает контакты. В магнитоуправляемых реле (герконах) контакты замыкаются при воздействии на них непостредственно магнитных потоков. Магнитное поле управляющее контактами создается током обмотки катушки с каркасом внутри которого помещается геркон (стеклянная ампула с упругими контактами покрытые слоем серебра, золота или радия).

Ферромагнитные элементы

Ферромагнитные свойства вещества определяются магнитными свойствами элементарных носителей магнетизма движущихся внутри атомов электронов а также от совместного действия их групп - доменов.

Находят применение электрические двигатели постоянного тока и асинхронные электрические двигатели переменного тока. Выходной величиной исполнительного механизма является или частота вращения выходного вала или угол его поворота. Скорость вращения электродвигателя постоянного тока может регулироваться или путем изменения значения напряжения подводимого к якорю двигетеля (якорное управление) или путем изменения магнитного потока создаваемого полюсами электродвигателя (полюсное управление). Широко применяются двухфазные асинхронные двигатели. Основное требование вращающегося магнитного поля в этих двигателях - расположение обмоток возбуждения двигателя под углом 90 градусов в пространстве и сдвиг по фазе тока в обмотках на 900. Применяется фазовый и амплитудный метод регулирования. При фазном одна из обмоток подключается к сети переменного тока а другая питается от фазорегулятора. При сдвиге фаз 900 скорость двигателя максимальна. При амплитудном - изменяется напряжение в управляющей обмотке (при напряжении равном нулю вращающего магнитного поля в обмотке нет).

Дата добавления: 2014-12-10