10366
.pdf51
б)
L1 N
Статорные
обмотки
C
|
Редуктор |
||
|
|
|
|
Ротор эл. |
К регулирующему |
||
органу |
|||
двигателя |
|||
|
|
Рис. 2.21. Схематическая конструкция исполнительного механизма с электродвигателем и редуктором:
а – с трёхфазным асинхронным электродвигателем; б – с однофазным конденсаторным электродвигателем
В трёхфазных электродвигателях питающее напряжение подаётся на зажимы L1, L2, L3 (три фазы), в однофазных – на L1, N (фаза и нейтраль).
Многооборотные исполнительные механизмы широко применяются при автоматизации различных процессов в системах ТГВ. Многооборотный исполнительный механизм может сообщать как вращательное, так и поступательное движение, а наличие реостата обратной связи даёт возможность реализовать различные законы регулирования. В некоторых многооборотных механизмах отсутствует реостат обратной связи, поэтому этот механизм применяют в схемах двухпозиционного регулирования. Однооборотный исполнительный механизм применяется для перемещения, например задвижек, клапанов, шиберов, кранов. Наличие реостата обратной связи в нём позволяет осуществлять различные законы регулирования. К отмеченным достоинствам электрических исполнительных механизмов можно добавить доступность энергии в стационарных условиях. Недостатки исполнительных механизмов на основе электродвигателей – значительные габариты при больших усилиях на выходном валу редуктора, необходимость в большинстве случаев преобразования вращательного движения в поступательное.
52
При автоматизации систем теплоэнергетики широко применяют
пневматические исполнительные механизмы, обладающие малой инерци-
онностью и позволяющие получить большие перестановочные усилия. Эти механизмы применяют в основном для передачи поступательных движений. По принципу действия их можно разделить на две группы: поршневые и мембранные.
Поршневые исполнительные механизмы могут быть одностороннего и двустороннего действия. В конструкцию поршневого исполнительного механизма входят цилиндр, шток с поршнем, система уплотняющих устройств и распределительное устройство. Достоинство пневматических поршневых исполнительных механизмов – простота конструкции, возможность получения больших перестановочных усилий, недостаток – большие габариты и значительные рывки при работе механизма.
Широкое применение нашли мембранные исполнительные механиз-
мы (рис. 2.22).
Мембранные исполнительные механизмы имеют мембрану, соединённую со штоком, посредством которого движение сообщается клапану, шиберу, задвижке или другому механизму. При подаче сжатого воздуха в надмембранное пространство исполнительного механизма мембрана прогибается, перемещая шток. Между давлением воздуха над мембраной и перемещением штока существует пропорциональная зависимость, позволяющая применять эти исполнительные механизмы в пропорциональных регуляторах. Недостаток пневматических исполнительных механизмов заключается в том, что для их работы необходим источник сжатого воздуха (компрессор) с фильтром. Достоинство пневматических исполнительных механизмов – возможность использования во взрывоопасных средах, например в газовых сетях.
|
Сжатый воздух |
Крышка |
|
|
Импульсная трубка |
Корпус |
Мембрана |
|
|
|
Шток |
|
Шарнирное звено |
53
Рис. 2.22. Схематическая конструкция мембранного исполнительного механизма
Гидравлические исполнительные механизмы (рис. 2.23) предназначе-
ны для преобразования давления жидкости (масла, воды, глицерина и др.), поступающей от гидравлического насоса, в механическое перемещение, например поршня со штоком. Гидравлические исполнительные механизмы позволяют получить при небольших габаритах большие перестановочные усилия на штоке, одновременно достигается высокая точность линейных перемещений.
Поршень
Шток
Цилиндр
Шарнирное звено
|
|
|
|
|
|
Масло под |
|
|
|
|
|
|
|
Распределит |
|
|
|
|||
|
|
|
давлением |
|||
ельное |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
устройство |
|
|
|
|
Рис. 2.23. Схематическая конструкция поршневого гидравлического исполнительного механизма
Недостаток гидравлических исполнительных механизмов – высокие требования к чистоте обработки сопрягаемых деталей и необходимость в источнике сжатой жидкости.
Регулирующие органы предназначены для непосредственного воздействия на объект регулирования, чтобы устранить появившееся отклонение регулируемой величины от заданного значения. Регулирующие органы изменяют приток вещества или энергии и выполняются, как правило, в виде клапанов, задвижек, шиберов, заслонок. В системах автоматики регулирующие органы часто составляют с исполнительным механизмом единое целое. Главное требование к конструкции регулирующих органов
–линейность их статической характеристики.
2.6.Автоматические электронные показывающие, регистрирующие и регулирующие приборы
54
Для целей измерения технологических параметров, а в отдельных случаях и для их регулирования, применяется большая группа показывающих, регистрирующих и регулирующих приборов – электронные вторичные приборы, входящие в состав Государственной системы приборов (ГСП). В соответствии с ГСП приняты блочный и модульный принцип построения приборов, полная взаимозаменяемость на основе высокой степени унификации, стандартизация габаритов.
2.6.1. Классификация автоматических электронных вторичных приборов
В настоящее время приборостроительная промышленность выпускает в соответствии с ГСП несколько групп электронных вторичных приборов. Для автоматизации систем ТГВ наиболее часто применяют приборы групп КС-1, КС-2, КС-3, КС-4, КВ-1 и КП-1. В группу приборов входят электронные потенциометры, мосты и приборы с индукционными датчиками (табл. 2.1).
Т а б л и ц а 2.1
Типы электронных вторичных приборов системы ГСП
Группа прибо- |
Типы приборов и датчиков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По- |
||
ров и характе- |
потенцио- |
мосты |
индукционные |
|
|
Внешний вид |
греш- |
|||||||||||
ристика |
метры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
КСД-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КС-1 |
КСП-1 |
КСМ-1 |
с дифферен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изме- |
без записи |
с датчиком |
циально- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
размер прибора |
термопа- |
с терморе- |
трансформа- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
зистором |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 % |
|||
160 × 200 × 500 |
рой |
торным дат- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
чиком |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О к о н ч а н и е т а б л. 2.1 |
|
||||||||||||||
Группа прибо- |
Типы приборов и датчиков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По- |
||
ров и характе- |
потенцио- |
мосты |
индукционные |
|
|
Внешний вид |
греш- |
|||||||||||
ристика |
метры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КС-2 |
|
|
КСД-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изме- |
ширина диа- |
|
|
с дифферен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КСП-2 |
КСМ-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рения |
||
граммной лен- |
циально- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
с термопа- |
с терморе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 % |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ты 100 мм |
трансформа- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
рой |
зистором |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
запись |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
размер прибора |
торным дат- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 % |
||
240 × 320 × 482 |
|
|
чиком |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55
КС-3 |
|
|
КСД-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с дифферен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
круглая шкала, |
КСП-3 |
КСМ-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
циально- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
запись на бу- |
с термопа- |
с терморе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трансформа- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
мажный диск |
рой |
зистором |
торным дат- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250 мм |
|
|
чиком |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КС-4 |
|
|
КСД-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с дифферен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изме- |
|
ширина диа- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
КСП-4 |
КСМ-4 |
циально- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рения |
|
граммной лен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
с термопа- |
с терморе- |
трансформа- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
±0,25% |
|
ты 250 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
рой |
зистором |
торным дат- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
запись |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
размер прибора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
чиком |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
±0,5% |
|
400 × 400 × 367 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КВ-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шкала – вра- |
|
|
КВД-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щающийся ци- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изме- |
|
|
|
с дифферен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
линдрический |
КВП-1 |
КВМ-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рения |
|
циально- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
циферблат, пе- |
с термопа- |
с терморе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 % |
|
трансформа- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ремещается от- |
рой |
зистором |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
запись |
|
торным дат- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
носительно не- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
чиком |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
подвижного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
указателя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Простейшие приборы входят в группу КС-1 и КП-1. В группу КС-1, КС-2, КС-3, КС-4 входят самопишущие приборы. В группу КВ-1 и КП-1 входят показывающие приборы. Отличительной особенностью группы приборов КВ-1 является то, что они имеют вращающийся цилиндрический циферблат, перемещающийся относительно неподвижного указателя. В группе приборов КП-1 шкала плоская. В некоторых модификациях ко входу электронного вторичного прибора через переключающее устройство, встроенное в прибор, могут подключаться несколько внешних датчиков (первичных преобразователей). Такой прибор называют много- точечным (многоканальным). Одноточечный (одноканальный) электронный вторичный прибор на входе имеет лишь один датчик, переключающее устройство отсутствует.
Взависимости от того, какой сигнал – носитель информации – в приборе обрабатывается, приборы могут быть электрическими, пневматическими или гидравлическими. В строительной индустрии наиболее часто применяют электронные вторичные приборы, в которых сигнал, характеризующий технологический процесс, представлен в электрической форме.
Всостав электронного вторичного прибора входит усилитель и показывающее или пишущее устройство. Пишущее устройство представляет каретку с капиллярной трубкой, с помощью которой происходит запись
56
характера контролируемого процесса на бумаге. Бумажная лента перемещается с помощью лентопротяжного механизма.
Вавтоматических системах наиболее широко применяются электронные вторичные приборы с одной из трёх измерительных схем: мостовой, компенсационной и дифференциально-трансформаторной.
Взависимости от вида измерительной схемы различают электронные мосты, электронные потенциометры и электронные вторичные приборы с дифференциально-трансформаторными первичными преобразователями.
2.6.2. Электронные мосты
Электронные мосты предназначены для измерения и записи (иногда
– для регулирования) любой электрической или неэлектрической величины, которая может быть преобразована в изменение электрического сопротивления датчика. Датчиком электронного моста может быть терморезистор, помещённый в объект контроля или регулирования, поэтому электронный мост с датчиком-термо-резистором применяется для измерения температуры.
Мостовая измерительная схема прибора выполнена на резисторах R1, R2, RT, RP. К диагонали моста подводится напряжение u, с другой диагонали снимается сигнал разбаланса в виде напряжения определённого знака ± u и подаётся на усилитель (рис. 2.24). В качестве примера рассмотрен электронный мост КСМ-3.
При равновесии мостовой измерительной схемы соблюдается соот-
ношение:
R1 × (Ra×b + R3 ) = (RT + Ra×c )× R2 ,
где R1, R2, R3 – резисторы с постоянными сопротивлениями мостовой схемы;
RT – сопротивление терморезистора, помещённого в объект контроля;
Ra×b – сопротивление реохорда (переменного резистора) между точками a и b;
– сопротивление реохорда между точками a и c.
Сигнал разбаланса u при этом равен нулю. При отклонении температуры в объекте величина сопротивления терморезистора изменяется, равновесие моста нарушается, на входе усилителя появляется сигнал разбаланса u соответствующего знака. Этот сигнал усиливается усилителем У и передаётся на обмотку 3-4 реверсивного двигателя РД-09. Вторая обмотка 1-2 двигателя питается через фазодвигающий конденсатор C от сети. Ротор двигателя начинает вращаться и перемещает стрелку циферблатного указателя. Одновременно через жёсткую обратную связь (редуктор Р) приводится в движение движок реохорда RP в направлении уменьшения разбаланса u . При равенстве нулю напряжения u мосто-
57
вая схема уравновесится, а стрелка циферблатного указателя покажет величину измеренной температуры.
C |
A |
R1 |
RT |
Объект |
контроля или |
регулирования |
a |
|
|
|
Сеть |
b |
|
|
|
~ 220 B |
|
|
|
|
|
RP |
|
|
|
|
R3 |
|
|
|
|
E |
+ |
|
|
S |
B |
u |
Усилитель |
||
|
- |
|
|
|
R2 |
|
|
|
|
D |
|
|
P |
3 |
|
|
|
||
|
|
|
РД-09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
K3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
K2 |
|
C |
|
K1 |
2 |
||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Блок регулирования |
Рис. 2.24. Принципиальная электрическая схема электронного моста
С помощью регулирующих контактов К1-К3, входящих в состав блока регулирования и связанных с валом двигателя РД-09, мост можно применять для регулирования температуры.
2.6.3. Электронные потенциометры
Электронные автоматические потенциометры применяются для измерения и записи изменяющихся напряжений постоянного тока или других величин, преобразованных в напряжение. Датчиком, работающим с этим прибором, может быть термопара, поэтому шкала прибора дополнительно градуируется в градусах.
В электронных автоматических потенциометрах применяется компенсационный принцип измерения. Упрощённая схема прибора представ-
лена на |
рис. 2.25. |
Измеряемое напряжение постоянного тока ux поступающее, например с термопары, подводится к точке A мостовой измерительной схемы (резисторы Rp, R1, R2, R3, R4, R5, R6) и точке a усилителя. На схеме ИСН –
|
|
58 |
|
|
|
источник стабилизированного напряжения для формирования напряже- |
|||||
ния компенсации uK . |
|
|
|
|
|
Компенсационный принцип измерения заключается в том, что изме- |
|||||
ряемое напряжение ux сравнивается с компенсационным напряжением |
|||||
uK , снимаемым с диагонали АБ измерительной схемы. Если напряжение |
|||||
ux и uK не равны, их разность ± |
u = ux − uK |
подаётся на вход электрон- |
|||
ного усилителя У. Полярность сигнала зависит от соотношения величин |
|||||
ux и uK . Разность ± |
u в усилителе преобразуется в переменное напря- |
||||
жение частотой 50 Гц, усиливается и подаётся на управляющую обмотку |
|||||
3-4 реверсивного двигателя РД-09. Ротор двигателя начинает вращаться и |
|||||
перемещает механически связанный с ним движок A реохорда Rp через |
|||||
редуктор Р1 до тех пор, пока сигнал на выходе мостовой измерительной |
|||||
схемы не станет равным нулю. Одновременно через редуктор Р2 переме- |
|||||
щается каретка показывающего и записывающего прибора. В момент ра- |
|||||
венства нулю сигнала на выходе мостовой измерительной схемы каретка |
|||||
со стрелкой останавливается на нужном делении шкалы. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Сеть |
|
|
|
|
|
~ 220 B |
|
|
|
|
|
S |
ux |
A |
Rp |
a |
У |
|
ТП |
R1 |
R4 R2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
объект |
|
|
|
|
|
контроля |
|
|
P1 |
3 |
|
|
ИСН |
|
|
|
|
|
R6 |
|
PД09 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
R5 |
|
|
4 |
C1 |
|
|
|
P2 |
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
Б |
|
K3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K2 |
|
|
|
|
|
K1 |
|
|
|
|
|
|
|
C2 |
|
|
|
P3 |
СД09 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.25. Принципиальная электрическая схема потенциометра |
|
Для целей регулирования прибор может комплектоваться контактной системой К1-К3 (блок регулирования).
59
Для непрерывной записи измеряемой величины на бумажную ленту в приборе имеется лентопротяжный механизм, который приводится в движение синхронным электродвигателем СД-09 через редуктор Р3.
2.6.4.Электронные вторичные приборы
сдифференциально-трансформаторными датчиками
Электронные приборы этой группы применяются для измерения неэлектрических величин, которые могут быть преобразованы в перемещение мембраны или сильфона, а это перемещение преобразуется в напряжение соответствующей амплитуды и фазы дифференциальнотрансформаторного датчика. Поэтому такими приборами измеряют давление жидкости или газа, расход жидкости или газа, уровень жидкости в зависимости от типа датчика. Электрическая схема прибора показана на рис. 2.26 (прибор типа КСД-3 с датчиком давления).
Д1 |
|
|
|
|
|
Д2 |
a |
|
|
|
|
|
|
|
~ 12 B |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
E1 |
|
|
|
|
E1' |
|
|
E2 |
a |
b |
3 |
|
E2' |
|
2 |
|
|
|
|
||||
|
У |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шток |
|
РД-09 |
|
P1 |
Профильный диск |
||
|
|
|
|
|
|||
Измерительная |
Импульсная |
|
|
|
|
|
|
мембрана |
трубка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
Блок регулирования |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Труба |
|
|
|
|
K1 K2 K3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
P2 |
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
~ 220 B |
|
|
|
|
|
|
|
сеть |
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.26. Принципиальная электрическая схема электронного вторичного прибора |
|||||||
с дифференциально-трансформаторным датчиком: |
|
||||||
Д1 – дифференциально-трансформаторный |
|
датчик; Д2 – |
дифференциально- |
||||
трансформатор-ные катушки вторичного прибора; У – |
электронный усилитель; РД – |
||||||
реверсивный двигатель; П – |
показывающее и записывающее устройство |
|
Перемещение сердечника 1 в катушке датчика Д1 зависит от величины измеряемого параметра. Во вторичном приборе находится аналогичная катушка Д2, сердечник 2 которой при помощи профильного диска перемещается реверсивным двигателем РД. Первичные обмотки датчика Д1 и вторичного прибора Д2 соединены параллельно и получают питание от трансформатора в усилителе У. Вторичные обмотки включены встречно. В них индуктируются переменные напряжения u1, u2, u’1 и u’2, разности
60
которых u1 и u2 образуют сигнал рассогласования u = u1 − u2 . Амплитуда и фаза сигнала зависят от положений сердечников относительно середины своих обмоток.
При рассогласованных положениях сердечников индуктированные во вторичных обмотках напряжения будут различны. Сигнал рассогласования u подаётся на усилитель, а затем на реверсивный двигатель. Двигатель вращается до момента, пока стрелка показывающего устройства остановится на цифре измеренного значения и эта разность не станет равной нулю. Каждому значению измеряемого параметра соответствует определённое положение сердечника и записывающей системы во вторичном приборе.
Чувствительным элементом первичного преобразователя, соединённым с сердечником датчика Д1, может быть поплавок для измерения уровня жидкости, мембрана дифференциального манометра, сильфон манометрического датчика температуры и другие устройства. В специальной комплектации прибора устанавливается блок регулирования с контактной системой К1-К3.
2.7. Релейно-контактная аппаратура
Во многих системах автоматического регулирования и управления переключение отдельных цепей, их замыкание и размыкание выполняется с помощью электромеханических устройств: реле, контакторов, магнитных пускателей, автоматических воздушных выключателей. Автоматическое управление с применением реле, контакторов, магнитных пускателей, а также различных механических переключающих устройств назы-
вают релейно-контактным управлением. Замыкание или размыкание электрических цепей происходит в этом случае механическими контактами, которые приводятся в движение теми или иными способами.
Основу аппаратуры релейно-контактного управления составляют реле и контакторы. Применяются также магнитные пускатели – разновидности контакторов, а также автоматические воздушные выключатели – электромеханические устройства для нечастых включений и отключений электрических цепей и защиты их при коротких замыканиях и длительных перегрузках.
Электромагнитное реле – электромеханическое устройство, замыкающее или размыкающее электрические контакты под воздействием управляющего сигнала. Отечественной промышленностью выпускаются различные типы электромагнитных реле, отличающихся по конструкции, назначению и принципу действия.
Электромагнитное реле состоит из сердечника 1 (рис. 2.27), катушки 2, якоря 3, кронштейна 4, замыкающих и размыкающих контактов 5 и 6 и возвратной пружины 7. Выводы 8 катушки реле и контактов 9 и 10 подсоединяются к соответствующим цепям управления. При протекании тока