по дисциплине: Введение в специальность на тему: «Исполнительные органы автоматических систем» (стр. 3 из 3)
Рис. 3. Принципиальная схема электропневматического преобразователя ЭПП-63
Основная допустимая погрешность выходного сигнала не превышает ±1% от диапазона его изменения. Пневматическая часть прибора питается сухим и чистым воздухом давлением 1,4 кгс/см2, длина трассы передачи пневматических импульсов до 300 м, расход воздуха 2 л/мин. Габаритные размеры прибора 194 X 166 X 375 мм. Изготовитель: Опытный завод «Энергоприбор», Москва.
Кодовый электропневмамческий преобразователь КЭПП-2М. Прибор предназначен для преобразования электрического параллельного восьмиразрядного двоичного кода в пневматический аналоговый сигнал 0,2— 1 кгс/см2. Управление преобразователем осуществляется от вычислительной машины. Принцип действия прибора основан на суммировании расходов воздуха, проходящего через параллельно включенные дроссели с различными условными проходными сечениями при постоянном перепаде давления на них, при этом предусматривается автоматический сдвиг начальной точки диапазона преобразования. Преобразователь состоит из семи регулируемых разрядных дросселей, настроенных так, что их условные проходные сечения относятся, как 1 : 2 : 4 : 8 : 16 : 32 : : 64, электропневмопреобразователей, отключающих или подключающих разрядные дроссели, следящей системы нулевого опорного давления и схемы автоматического сдвига начала преобразования. Пневматическая схема задатчика выполнена на базе универсальной системы элементов промышленной пневмоавтоматики.
Напряжение питания 27 В постоянного тока, номинальный ток управления не более 150 мА. Давление питания 1,4 кгс/см2, объемный расход воздуха не более 8 л/мин. Основная погрешность —1,5%.
Изготовитель: Завод приборов, Усть-Каменогорск.
В качестве электропневматического аналогового преобразователя может быть использован также преобразователь ферродинамический функциональный ПФФ, работающий с выходным пневматическим преобразователем ПП.
Пнэвмоэлектрический преобразователь типа ПЭ-55М.
Прибор предназначен для преобразования унифицированного пневматического сигнала (0,2—1 кгс/см2) в унифицированный электрический сигнал постоянного тока (0—5 мА).
Измерительным элементом преобразователя является манометрическая трубчатая одновитковая пружина 1 (рис. 4). Преобразование перемещения ее конца в усилие осуществляется с помощью спиральной пружины 2, которая укреплена на рычаге 3, вращающемся вокруг оси 4. На рычаге 3 укреплен также медный диск 7, который находится в высокочастотном поле плоской катушки 6, входящей в базовый контур генератора 9. Генератор выполнен двухконтурным по схеме с общим коллектором. При перемещении коромысла изменяются параметры базового контура, что приводит к изменению режима генератора. Изменение режима генератора вызывает изменение постоянной составляющей коллекторного тока и тока базы, а следовательно, и выходного тока. В цепь коллектора включена катушка обратной связи 5, укрепленная на рычаге 3 в поле постоянного магнита 8. Выходной ток, обтекая катушку 5, создает момент обратной связи, противоположный моменту, создаваемому пружиной 2, вследствие чего коромысло будет перемещаться до наступления нового состояния равновесия.
В блоке / собраны электрические элементы, обеспечивающие питание генератора, фильтрацию выходного тока и стабилитроны для смещения нуля. На соединительной колодке 11 роме зажимов для подключения питания и нагрузки, имеются клеммы, предназначенные для проверки исправности преобразователя.
Класс точности преобразователя 1. Пневматическая часть прибора питается сухим и чистым воздухом давлением 1,4 кгс/см3, электрическая часть — переменным током напряжением 220 В, потребляемая мощность 5 В-А. Суммарное сопротивление проводов и нагрузки не должно превышать 2,5 кОм. Преобразователь выпускается в пыле-защищенном и брызгонепроницаемом исполнении. Габаритные размеры 314 X 220 X 132 мм. Изготовитель: Чебоксарский завод электрических исполнительных механизмов.
Рис. 4 Принципиальная схема пневмаэлектрнческого преобразователя ПЭ-55М
4. ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СИСТЕМАХ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ И В РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ
Управление исполнительными механизмами осуществляется с помощью систем привода, преобразующих сигналы управления в соответствующее состояние механизма. Робототехнические комплексы и оборудование с ЧПУ представляют собой сложные устройства, содержащие большое количество механизмов с различными типами двигателей, работа которых организуется в соответствии с общей программой с целью получения требуемого результата наиболее эффективным путем. Отдельные механизмы снабжаются электрическим, гидравлическим или пневматическим приводом. Наиболее распространенным типом привода является электропривод.
Существующие системы ЭП классифицируются по различным признакам. Самым существенным из них является тип используемого электродвигателя, в соответствии с которым различают следующие классы электроприводов: 1) ЭП с двигателем постоянного тока; 2) ЭП с двигателем переменного тока; 3) ЭП с шаговым двигателем. Каждый из названных классов может быть подразделен на более мелкие группы в зависимости от конкретных типов электродвигателей и других признаков. С учетом основных функций механизма и режимов его работы различают ЭП зажимных устройств и устройств натяжения, ЭП систем стабилизации скорости, позиционный ЭП, следящий ЭП и др.
ЭП с двигателями постоянного и переменного тока используются в системах непрерывного и релейного управления для получения заданного закона движения. ЭП с шаговыми двигателями реализуют заданное движение как результат суммирования отдельных шаговых перемещений.
Шаговые двигатели имеют специфическую конструкцию, позволяющую фиксировать каждый шаг перемещения. По принципу действия ШД можно рассматривать как синхронный двигатель, позволяющий осуществлять синхронность движения при пуске и торможении, а также допускающий длительную фиксированную остановку с протеканием постоянного тока в обмотках ротора. В то же время ШД является аналогом обращенной машины постоянного тока с поворотом щеток коллектора, имитируемым коммутатором ШД.
ШД различаются по числу фаз, по типу магнитной системы и способу возбуждения. Наиболее распространенными являются многофазные ШД с числом фаз m , равным 3, 4 и 5.
По способу возбуждения ШД делят на следующие виды:
1) ШД с активным ротором (с электромагнитным возбуждением или магнитоэлектрические, т.е. с возбуждением постоянными магнитами);
2) индукторные ШД, имеющие зубчатый пассивный ротор с числом зубцов Z и гребенчатые зубчатые зоны статора. Каждая гребенчатая зубчатая зона
представляет собой выступающий полюс статора. В симметричной магнитной системе обмотки противоположных полюсов объединяются в фазы, так что число пар полюсов р статора равно числу фаз т . Число зубцов ротора Zn выбирается так: если ось какого-либо полюса статора совпадает с осью зубца ротора, то ось соседнего полюса статора оказывается сдвинутой относительно оси ближайшего зубца ротора на угол 2π/(mZp ). При симметричной коммутации каждому переключению фаз соответствует угол поворота вектора намагничивающих сил а = 2π/m (электрических радиан) или аг = 2 π /2р (геометрических радиан). В результате переключения ротор займет новое положение, т.е. повернется на угол ам = 2π/mZ . Таким образом, механический шаг а оказывается меньше геометрического шага поля аг. Отношение aг/aм = mZp/2p называется электромагнитной редукцией (ЭР), а двигатель с ЭР, большей или равной 1, — редукторным.
Классификационным признаком индукторного ШД является постоянство потокосцепления контура возбуждения, который реализуется за счет постоянной составляющей тока обмоток фаз (самовозбуждение) или специальной обмотки возбуждения (независимое возбуждение);
3) индукторно-реактивные ШД, не имеющие отдельного контура возбуждения. При разнополярном управлении такие ШД развивают только реактивный момент, пропорциональный квадрату переменной составляющей тока фазы. При однополярной коммутации возникают одновременно реактивный и активный, или индукторный, момент, пропорциональный постоянной составляющей тока в фазе;
4) реактивные ШД, электромагнитный момент которых является реактивным независимо от наличия или отсутствия постоянных составляющих тока в фазах.
5. Список используемой литературы
1. «Автоматизация технологических процессов». Бородин И.Ф., Скудник Ю.А. 2004г.
2. Справочное пособие «Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы»
3. «Системы программного управления производственными установками». Ильин О.П.
4. «Теория автоматического управления». Под ред. Воронова А.А.
5. «Основы теории автоматического управления». Воронов А. А.
6. «Линейные автоматические системы». Макаров И.М., Менский Б.М.