Автоматическими регуляторами

В измерительной технике и особенно в автоматических устройствах широко используется метод сравнения. В основе этого метода лежит сравнение измеряемой величины с известной идентичной физической величиной. Из области неэлектрических измерений можно, на: пример, указать известный способ определения при помощи чашечных весов массы (веса) какого-либо предмета путем сравнения его с массой (весом) гирь в момент равновесия.

Микродвигатели постоянного тока используются в разнообразных автоматических устройствах с целью вращения механизмов, а также преобразования электрического сигнала в механическое перемещение вала (исполнительные двигатели). Их принципиальное устройство аналогично устройству машин постоянного тока. Основной магнитный поток двигателей создается или посредством обмоток возбуждения, или постоянными магнитами ( 9.37,а, б). Двигатели различаются по конструкции якоря и подразделяются на микродвигатели с якорем обычного типа, с полым якорем, бсспазовым якорем и с печатной обмоткой якоря.

Двухфазные двигатели применяются в автоматических устройствах также в качестве управляемых двигателей: частота вращения или вращающий момент регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой имеют ротор в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра ("стаканчика"), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали (внутренним статором). Двигатели с полым ротором обладают ничтожной инерцией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На 14.35 показаны зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке при постоянных тормозных моментах.

В быстродействующих автоматических устройствах и следящих системах приборного типа наибольшее распространение получили двухфазные регулируемые асинхронные машины с ротором, выполненным в виде легкого тонкостенного стакана из сплава алюминия. Конструктивные элементы такого двигателя схематически изображены на 19.14.

1. Кулебакин B.C. Высококачественные инвариантные системы регулирования. Теория инвариантности и ее применение в автоматических устройствах. -Киев: Изд-во АН УССР, 1959.- 273с.

Микродвигатели постоянного тока используют в автоматических устройствах как для непрерывного вращения различных механизмов,, так и для преобразования электрического сигнала во вращательное движение. В последнем случае они называются исполнительными двигателями.

В автоматических устройствах применяются звенья, которые выполняют дифференцирующее действие приближенно, они называются реальными дифференцирующими звеньями первого порядка и описываются следующим уравнением:

При массовом производстве электронных измерительных приборов, а также при групповой организации их сборки подготовку навесных радиоэлементов часто совмещают с установкой на печатные платы в автоматизированных или автоматических устройствах ил-и линиях.

цета и плоскогубцев, а в серийном и массовом производстве — на полуавтоматических и автоматических устройствах. На 6.5-изображена схема работы автоматического устройства для П-об-разной формовки выводов навесных радиоэлементов с одновременным изготовлением зига. Существуют и другие полуавтоматические и автоматические устройства для формовки выводов навесных элементов, в том числе полупроводниковых диодов и транзисторов.

Для транзистора ФТ-1 эти данные равны: ?/раб = 3 В, /т = = 300 мкА, &ф = 170...500 мА/лм; Ртах = 50 мВт. ' Фототранзисторы используются в качестве чувствительных элементов в системах телеконтроля, автоматических устройствах, в аппаратуре считывания числового материала, фототелеграфии, кинематографии и др.

Двухфазные двигатели применяются в автоматических устройствах также в качестве управляемых двигателей: частота вращения или вращающий момент регулируется изменением действующего значения или фазы напряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с коротко замкнутой обмоткой имеют ротор в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра ("стаканчика"), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали (внутренним статором). Двигатели с полым ротором обладают ничтожной инерцией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На 14.35 показаны зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке при постоянных тормозных моментах.

?„ и, следовательно, ток возбуждения. Поэтому в большинстве случаев генераторы снабжают автоматическими регуляторами возбуждения, реагирующими на величину 11.

Связь между контрольно-измерительными приборами, автоматическими регуляторами и аппаратурой дистанционного управления осуществляют посредством проводок. Проводки бывают трубные (для передачи пневматических или гидравлических импульс-сигналов) и электрические (для передачи электрических импульс-сигналов).

ДР-М и ДР-1М предназначены для работы с двухпозиционными автоматическими регуляторами. Механизм состоит из нереверсивного электродвигателя с редуктором и блокирующим выключателем.

синхронных двигателей, снабженных автоматическими регуляторами возбуждения (АРВ).

Напряжение на обмотках возбуждения регулируется автоматическими регуляторами АРВ ТГ и АРВ ВГ.

При малых значениях постоянной времени обмотки возбуждения зону асинхронного самовозбуждения необходимо находить по точному критерию А4 = 0. В случае синхронного самовозбуждения колебания тока и напряжения статора нарастают медленно, поэтому они поддаются управлению автоматическими регуляторами возбуждения. Асинхронное самовозбуждение наиболее опасно для электрических систем, так как колебания обычно нарастают в течение нескольких периодов до максимального значения, а существующие автоматические регуляторы возбуждения не в состоянии подавить этот быстро развивающийся процесс.

гатели на электрических станциях оборудуются автоматическими регуляторами скорости.

ны к изменениям частоты рабочие механизмы с «вентиляторным» моментом, так как их производительность пропорциональна квадрату частоты. Частота тока и напряжения в электрической системе определяется частотой вращения ротора генератора, а следовательно, и турбины. При увеличении нагрузки системы электрическая энергия кратковременно вырабатывается преобразованием кинетической энергии вращающихся масс, что сопровождается уменьшением частоты. Если в системе имеется резервная мощность агрегатов, то частота вновь увеличивается до нормальной автоматическими регуляторами. Регулятор частоты воздействует на изменение вращающего момента первичного двигателя — турбины, меняя впуск энергоносителя в турбину ( 4.38).

Управление ЭЭС осуществляется автоматическими регуляторами и устройствами противоаварийной автоматики. В последнее время для управления стали применять цифровые машины. Настройка автоматических систем управления производится методами синтеза в соответствии с заранее выбранными характеристиками таким образом, чтобы обеспечить экономичность работы системы и высокие показатели качества отпускаемой потребителям электроэнергии.

Реактивная мощность в основном создается генераторами, поэтому при полной загрузке генераторов по активному току в системе может возникнуть дефицит реактивной мощности. Если же реактивная нагрузка потребителей значительно ревысит возможную реактивную мощность генераторов (например, при отключении части из них), то произойдет такое понижение напряжения, при котором ток потребителей значительно увеличится, что приведет к дальнейшему снижению напряжения и т. д. Такое снижение напряжения в системе называется лавиной напряжения. В современных системах для предохранения от аварийной лавины напряжения все генераторы снабжаются автоматическими регуляторами напряжения и быстродействующей форсировкой возбуждения. Следовательно, в системе всегда должен быть определенный резерв реакдив-ной мощности. Для этого в местах ее наибольшего потребления устанавливают синхронные компенсаторы, синхронные двигатели и батареи статических конденсаторов; которые разгружают линии от протекания по ним некоторой части реактивной мощности, а следовательно, уменьшают потери мощности и напряжения в сети (см. § 3.3).

Наряду с автоматическими регуляторами доменная печь оснащена также множеством контрольно-измерительных приборов, позволяющих обслуживающему персоналу своевременно обнаружить нарушения режима (хода) печи и принять соответствующие меры к его восстановлению.