Южно-российский государственный

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)

Лекции по дисциплине

“Элементы и устройства систем управления”

для специальности 21020100

“Управление и информатика в технических системах”

Новочеркасск 2009г.

Содержание

Введение ………………………………………………………………………......4

1 Общие вопросы принципов действия, проектирования, выбора электромагнитных, электромеханических и электромашинных элементов систем управления. ………………………………………………........6

1.1.Виды магнитных материалов применяемых в технике, их основные характеристики и параметры…..…….……………………...….……..6

1.2.Основные тепловые режимы, понятие о тепловых расчетах...……...9

1.3.Основные физические законы, лежащие в основе анализа работы и проектирования электрических машин и электромагнитных элементов систем управления………….……...…….……………………....15

2 Электрические машины постоянного тока …………………….………16

2.1.Классификация электрических машин………………………………16

2.2.Основные узлы электрических машин………………………………16

2.3.Работа МПТ в режиме генератора……………………………...........18

2.4.ЭДС генератора……………………………………………………….18

2.5.Классификация генераторов…………………………………………19

2.6.Реакция якоря………………………………………………………....21

2.7.Работа машины постоянного тока в режиме двигателя………….....22

2.8.Механические характеристики двигателя последовательного возбуждения…………………………………………….…………………...24

2.9.Способы регулирования частоты вращения якоря……..…………...25

2.10.Переходные процессы при пуске двигателя……………………….25

2.11.Тормозные режимы работы двигателей постоянного тока…….…27

2.12.Технические системы для управления двигателями постоянного тока…...………………………………………………………………28

2.13.Бесконтактные (вентильные) двигатели постоянного тока………32

3.Асинхронные электрические машины …………………………………38

3.1.Получение вращающегося магнитного поля………………………..39

3.2.Устройство трехфазного асинхронного двигателя…………………40

3.3.Принцип действия асинхронного двигателя………………………..42

3.4.Энергетическая диаграмма и вращающийся момент трехфазного асинхронного двигателя……………………………………………….44

3.5.Особенности пуска трехфазных АД…………………………………46

3.6.Регулирование частоты вращения АД………………………………47

3.7.Однофазные асинхронные двигатели……………………………….49

3.8.Двухфазные асинхронные двигатели……………………………......50

4.Синхронные электрические машины ……………...……………...........54

4.1.Общая характеристика………………………………………………..54

4.2.Особенности управления пуском СД средней и большой мощности………………………………………………………………...……56

4.3.Гистерезисные микродвигатели…………………………………......56

4.4.Синхронные редукторные двигатели………………………………..58

4.5.Синхронные шаговые микродвигатели……………………………...60

5.Электрические микромашины – элементы систем управления..........63

5.1.Тахогенераторы – датчики частоты вращения вала машин…………………………………………………………………….63

5.2.Сельсины – устройства для передачи на расстояния угловых перемещеий………...……………………………………………………….65

5.3.Вращающиеся трансформаторы……..……………………....………68

5.4. Двигатели для микроперемещений………………………………….74

5.5.Моментные двигатели………………………………………………...77

6.Выбор двигателя системы автоматики ………………..…………..…….79

6.1.Общие сведения по выбору двигателя……………...……….…...….79

6.2.Выбор двигателя в продолжительном режиме работы………….….80

6.3.Выбор двигателя для кратковременного и повторно кратковременного режима работы…………………………………………...…...…82

7 Электромагнитные устройства систем управления..............................83

7.1.Принцип действия, конструкции и области применения магнитомодуляционных устройств……………………..………………………..83

7.2.Анализ работы идеального магнитного усилителя с последовательным включением рабочих обмоток……………...………..................88

7.3.Обратная связь в магнитных усилителях и режим бесконтактного магнитного реле………………………………….…………………..90

8.Электромеханические элементы систем управления ………………..97

8.1.Формулы для определения силы тяги электромагнитов ………….97

8.2.Конструкция и тяговые характеристики электромагнитов……….100

8.3.Тяговые характеристики электромагнитов переменного тока.......101

8.4.Время срабатывания и динамика электромагнитов постоянного тока…………………………………….…………………………..…102

8.5.Принцип действия и конструкция электромагнитных реле автоматики………………….……………………………….............104

8.6.Магнитоуправляемые контакты (герконы)………………...….105

9. Измерительные преобразователи неэлектрических величин ….................................................................................................108

9.1.Гальваномагнитные преобразователи……………………………...108

9.2.Магниторезистивные преобразователи……………………………119

9.3.Резистивные измерительные преобразователи…………………....123

9.4.Емкостные преобразователи……………………………………......135

9.5.Электромагнитные преобразователи……………………………….138

9.6.Пьезоэлектрические преобразователи………………………...........150

9.7.Тепловые ИП………………………………………………………....155

10.Гидравлические и пневматические элементы ………………………...167

10.1.Общие сведения о гидравлических системах и элементах………167

10.2.Характеристики рабочих жидкостей гидросистем……………....168

10.3.Основные параметры сжатого воздуха для пневматических приборов …………………………………………………………………....171

10.4.Пневматические дроссели, распределители и усилители…….....172

10.5.Пневматические исполнительныыые механизмы и приводы…...173

Дата добавления: 2014-01-04