Усилители и исполнительные механизмы

Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2012 в 07:26, курсовая работа

Описание работы

Автоматика – это передний край научно- технического прогресса. В области автоматики изменения происходят очень быстро. Элементы автоматики непрерывно совершенствуются. Существуют элементы автоматики, работающие на других принципах (например, полупроводниковые усилители, тирристорные реле и контакторы, гидравлические исполнительные устройства, пневматические датчики и преобразователи).

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………5 стр
Раздел I. Общий
1.1. Характеристика проектируемого объекта……………………………………...….7 стр
Раздел II. Специальный
2.1. Механические усилители……………………………………………………….8 стр
2.2. Гидравлические и пневматические усилители………………………….……10 стр
2.3. Электрические усилители………………………………………………..…….12 стр
2.4. Исполнительные механизмы………………………………………………..…14 стр
2.5. Надежность элементов систем автоматического управления……………….17 стр
2.6. Охрана труда и техника безопасности на предприятиях…………………….18 стр
2.7. Пожарная безопасность на предприятиях…………………………………….20 стр
Раздел III. Ремонт приборов автоматики
3.1. Электрические исполнительные механизмы…………………………...…….21 стр
Раздел IV. Заключение……………………………………………………………………...24 стр
Раздел V. Приложение
А. Схема магнитного усилителя
Литература…………………………………………………………………………...25 стр

Работа содержит 1 файл

Усилители и исполнительные механизмы.doc

— 205.00 Кб (Скачать)

      Не  допускается закрывать наглухо  ворота въездов на территорию. На воротах  въездов, закрытых на замок должна быть надпись, указывающая постоянное место хранения ключей, у таких въездов следует предусматривать сигнализацию вызова охраны или дежурного персонала.

      Территория  предприятий в пределах противопожарных  разрывов между зданиями, сооружениями и открытыми установками и складами должна своевременно очищаться от горючих отходов, мусора, тары, опавших листьев, сухой травы и т.п.

      Горючие отходы, мусор и т.п. следует собирать на специально выделенных площадках  в контейнеры или ящики, а затем вывозить.

      Места разлива легковоспламеняющихся  и горючих жидкостей должны засыпаться песком с последующим его уборкой  и вывозом в специальные места  биологической очистки или уничтожения.

      Территорию  объекта следует отделять от прилегающих  лесных, торфяных или степных массивов минерализованной полосой, шириной не менее 6 м. В качестве такой полосы может служить также дорожное полотно.

      На  территории объекта в местах, где  возможно скопление горючих газов  или паров ЛВЖ, должны быть установлены  предупреждающие и запрещающие дорожные знаки.

      Въезд на территорию объектов, имеющих взрывопожароопасные  и взрывоопасные производства, следует  допускать только при наличии  и специального пропуска. Движение транспорта по территории таких объектов без искрогасителей запрещается. На проходной должен быть запас искрогасителей для основных типов автомобилей и тракторов.

                 Подготовка персонала  к работе в электроустановках  до 1000 в

      До  назначения на самостоятельную работу в электроустановках персонал обязан пройти обучение на своем рабочем месте с целью ознакомления с оборудованием, приобретения практических навыков, изучения производственных инструкцией, правил технической эксплуатации и правил техники безопасности при эксплуатации и электроустановок потребителей.

      Обучение  производится под руководством опытного работника и под контролем  лица, ответственного за эксплуатацию данной установки.

        

      . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.1. Ремонт измерительных  приборов 

      По  типу выходного воздействия на конкретное механическое исполнительное устройство ЭИМ разделяются на:

  • однооборотные;
  • многооборотные;
  • прямоходный.

      Однооборотные и много оборотные ЭИМ преобразуют  электрическую энергию во вращательное движение выходного вала, в соответствии с командными сигналами регулирующих и управляющих устройств. В основном они предназначены для работы с шаровыми клапанами, затворами, циркуляторами, задвижками.

      Прямоходные ЭИМ преобразуют электрическую  энергию в поступательное движение выходного штока в соответствии с командными сигналами регулирующих и управляющих устройств и предназначены для работы с седельными клапанами, задвижками и т.п.

      Контроллеры для управления двигателями в  приводах проще всего реализуются  для коллекторных двигателей постоянного  тока и синхронных двигателей. Алгоритмы  управления в таком случае состоят в формировании сигнала управления, длительность которого функционально зависит от рассогласования величины контролируемого параметра рабочей среды от задания. Сами приводы в таких случаях также не очень сложны конструктивно и как правило содержат кроме двигателя в своем составе какие либо переключающие элементы для ограничения хода привода и узел защиты двигателя от перегрузок. Типичными представителями таких приводов являются изделия словацкой фирмы Regada. Ниже представлена электрическая принципиальная схема электропривода на базе синхронного электродвигателя.

L и N подаваемое  напряжение питания на электропривод  (обычно 24 или 230 В переменного напряжения 50 Гц). S1 переключающий контакт определяющий направление вращения/перемещения привода, обычно принадлежит реле, размещенному в контроллере.

     S2, S3 обычно микропереключатели в  составе узлов аварийного отключения (муфта предельного момента и  т.п.).

     S4,S5 выполняют роль путевых выключателей  для ограничения поворота в  поворотных приводах или хода  клапана в прямоходных. 

     Основным  недостатком коллекторных двигателей постоянного тока в качестве элементов  привода арматуры является ограниченный ресурс работы в достаточно сложных условиях работы. Износ коллектора и щеток в процессе эксплуатации значительно сокращают время безотказной работы клапана с электроприводом.

     Применение  синхронных двигателей для привода  кроме очевидного преимущества по отношению к двигателям постоянного тока (отсутствия коллектора и щеток), а также простоты конструкции контроллера, сопровождается недостатком в виде ограниченного момента и невысоких массоэнергетических характеристик. Эти недостатки связаны с принципом действия двигателя. ЭИМ на базе синхронных двигателей работают в односкоростном режиме.

     В случае использования шаговых двигателей (ШД) и БДПТ, на контроллер ложится  задача формирования последовательности сигналов для приведения в действие двигателя. Работа ШД и БДПТ возможна в двух режимах с разомкнутой и замкнутой обратной связью по положению ротора.

     При работе в режиме с разомкнутой  обратной связью формирование сигналов управления ШД гораздо проще чем  для БДПТ. Причем, если для шаговых  двигателей при работе в разомкнутом режиме можно просто формировать вышеупомянутую последовательность, то для работы с БДПТ в любом случае надо обрабатывать сигналы с датчиков обратной связи.Точно также возможно использование БДПТ в разомкнутом режиме т.е. при отсутствии датчиков положения ротора, в этом случае как двигатель, так и контроллеры проще и дешевле. Поэтому контроллеры приводов на БДПТ более сложны, как с точки зрения выполняемых функций, так и конструктивного наполнения. Следует иметь в виду, что если шаговый двигатель оснастить датчиками положения ротора, т.е. замкнуть обратную связь, то можно значительно увеличить момент на валу двигателя и в этом случае контроллеры для управления как шаговыми, так и БДПТ идентичны.

     Следует различать датчики обратной связи  положения ротора для реализации алгоритма переключения коммутатора БДПТ или шагового двигателя и датчики для обслуживания функций привода как элемента исполнительного устройства. В качестве датчика собственных нужд для БДПТ, могут использоваться согласованные с двигателем по числу пар полюсов индуктивные или емкостные дискретные датчики положения, а также системы на базе датчиков Холла и постоянных магнитов. Кроме того в качестве датчика положения ротора традиционно применяются фотоэлектрические инкрементальные энкодеры. Однако любой из вышеперечисленных видов датчиков существенно усложняет конструкцию электродвигателя и снижает надежность электропривода в целом.

     Если  еще 20-30 лет назад регулируемый электрический привод на базе двигателя постоянного тока был самым распространенным по причине доступности как по цене, так и по технологии производства. В настоящее время все больше электроприводных устройств выпускается на базе других типов двигателей. Объясняется это достижениями микроэлектроники, позволяющими реализовать небольшими аппаратными затратами довольно сложные алгоритмы управления электродвигателем переменного тока, который в общем случае предпочтительнее двигателя постоянного тока по надёжности, массе, габаритам и стоимости. Электроприводные устройства большой мощности производятся как правило на асинхронных электродвигателях с короткозамкнутым ротором.

     Как правило ЭИМ производства зарубежных компаний, таких как Sauter, Danfoss, Belimo имеют в своем составе контроллер для осуществления так называемых "интеллектуальных" функций. Сюда относятся: 
управление ЭИМ сигналами 0 - 10В или 0 - 20 мА; 
передача информации о текущем положении (состоянии) клапана; 
электронная диагностика и блокировка ЭИМ в случае аварийных ситуаций - механических перегрузок (заклинивание механических элементов); 
интеграция в информационные сети АСУТП с полноценным доступом как по управлению ЭИМ так и получением выходной инормации о состоянии.

     Кроме того, большинство ЭИМ снабжаются устройством защиты (возвратной пружиной), которое позволяет закрыть регулирующий клапан при обесточивании системы регулирования.

     Для маломощных ЭИМ в качестве двигателей используются ШД и БДПТ. При работе в разомкнутом режиме т.е. без использования датчиков положения ротора двигателя широко применяются датчики положения регулирующего/запирающего элемента клапана на основе потенциометров.

     Не  лишним будет напомнить, что согласно ТНПА на арматуру, все ЭИМ должны иметь встроенное устройство для ручного управления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Литература 
 

    1. Неквасин  А.Н., Семин В.Н., Стародуб А.Ф.

      «Основы автоматики», Высшая школа, 1997г. 

    1. Чулкин  А.А.

      «Электрические  аппараты» Москва, 1988г. 

    1. Вабиков М.А., Косинской А.В.

      «Элементы и устройство автоматики» М.Высшая школа, 1978г. 

    1. Головенков С.Н., Сироткин С.В.

      «Основы автоматики и автоматического регулирования  станков СПУ» 1988г. 

    1. Келим Ю.М.

      «Электромеханические  и магнитные элементы системавтоматики»  М. 1991г. 

    1. Солодовников  В.В.

      «Микропроцессорные  автоматические системы регулирования» М. 1987г. 

    1. А.И.Коробова

      «Испытания  радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование»

      Под ред. М.: Радио и связь, 2002 г. 

    1. Млицкий В.Д., Беглария В.Х., Дубицкий Л.Г.

      «Испытание  аппаратуры и средства измерений  на воздействие внешних факторов»

      М.: Машиностроение, 2003 г. 

    1. Федоров В., Сергеев Н., Кондрашин А.

      «Контроль и испытания в проектировании и производстве радиоэлектронных средств» Техносфера, 2005 
       

Информация о работе Усилители и исполнительные механизмы