Класифікація виконавчих елементів

Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

Виконавчі механізми призначаються для приводу:

- елементів, що регулюють потоки енергії, рідини, газу, сипких і переміщуються твердих тіл (реостатов, клапанів, засувок і заслінок, напрямних апаратів турбін і насосів, шлагбаумів та інших пристроїв);

- елементів стежать систем (копіювальних верстатів, маніпуляторів, автокомпенсаціонних, що регулюють і інших пристроїв);

- рульових пристроїв транспортних об'єктів;

- особливих елементів систем управління (противаг в вантажопідйомних спорудах, затискних автоматичних пристроїв і т.п.).

По-іншому можна сказати, що виконавчі елементи систем автоматики призначені для створення керуючого впливу на регулюючий орган об'єкта управління. При цьому змінюється положення або стан регулюючого органу, що призводить в кінцевому підсумку до зміни положення або стану об'єкта управління відповідно до алгоритму управління.

Один з варіантів класифікації виконавчих елементів системи автоматичного управління представлений на рис. 1.

Мал. 1. Класифікація виконавчих елементів системи автоматичного управління.

Залежно від керуючого впливу на виході виконавчі елементи діляться на два види: силові і параметричні. Зміна просторового положення регулюючого органу можливо в тому випадку, якщо виконавчі елементи створюють управлінський вплив у вигляді сили або моменту. Такі виконавчі елементи отримали назву силових. До них відносяться електромагніти, електромеханічні муфти, різні види двигунів.

Пристрій, що містить двигун, редуктор і елементи управління двигуном (підсилювач, реле, контактор, золотниковий розподільник і т.п.), називають силовим приводом, або просто приводом. Залежно від виду енергії, що підводиться до двигуна, розрізняють електро-, пневмо- і гідравлічні. Знаходять застосування і комбіновані приводи: електрогідравлічний і пневмогидравлический.

Ще одним варіантом виконавчого елемента є стежить привід, який відтворює на виході заданий на вході переміщення, але з великим механічним зусиллям, тобто момент або сила на виході його істотно більше, ніж на вході. Стежить привід широко застосовується в автоматичних маніпуляторах (роботах), верстатах з числовим програмним управлінням (ЧПУ), для управління прокатними станами і т. Д.

Стежить привід є окремим випадком стежать систем, формально цей привід відноситься не до елементів автоматики, а до пристроїв, так як в ньому об'єднуються кілька елементів. Але в складних (комплексних) системах автоматичного управління привід може розглядатися як один функціональний елемент - виконавчий.

Зміна стану регулюючого органу пов'язано зі зміною його параметрів (опору, магнітного потоку, температури, швидкості і т.п.) або параметрів енергії, що підводиться до нього (напруги, струму, частоти, фази - в електричних пристроях; тиску робочого середовища - в пневматичних і гідравлічних пристроях).

Виконавчі елементи, що змінюють стан регулюючого органу, називаються параметричними. Наприклад, в автоматичному керуючому пристрої термостата виконавчим елементом є підсилювач, навантаженням якого служить нагрівальний елемент регулюючого органу термостата. При відхиленні температури від заданого значення змінюється вхідна напруга підсилювача; при цьому змінюється і вихідна напруга, а отже, і струм в нагрівальному елементі і температура в термостаті. У цьому пристрої підсилювач поєднує в собі функції і підсилювача, і виконавчого елемента. Він створює керуючий вплив (напруга, струм), що змінює температуру нагрівального елементу, наприклад регулюючого органу. Таке використання підсилювачів досить часто зустрічається в пристроях автоматики. Підсилювачі одночасно є основним видом параметричних виконавчих елементів.

Особливо часто в якості параметричних виконавчих елементів використовуються електромагнітні реле, контактори, тиристорні і транзисторні реле.

Силові виконавчі елементи в залежності від характеру руху їх вихідного вала можна розділити на три види: з лінійним, поворотним (кут повороту менше 360 °) і обертальним (кут повороту більше 360 °) рухами. Статистична характеристика виконавчих елементів може бути лінійної, нелінійної, реверсивної, нереверсивний і т.д.

До силовим виконавчим елементам пред'являється ряд вимог, які обумовлені конструкцією і алгоритмом роботи об'єкта управління, умовами експлуатації і т.п.

Таким чином, виконавчий елемент (виконавчий пристрій) - функціональний елемент системи автоматичного управління, що здійснює вплив на об'єкт управління шляхом зміни потоку енергії і потоку матеріалів, що надходять на об'єкт.

Відповідно до іншої класифікації виконавчі елементи можна розділити на два типи:

- з механічним двигуном (зокрема, сервомотор, серводвигун або сервопривід), в цьому випадку виконавчий елемент виробляє механічне переміщення регулюючого органу;

- з електричним виходом, в цьому випадку вплив, безпосередньо прикладається до об'єкта регулювання, має електричну природу.

Наприклад, в регуляторі напруги генератора постійного струму регулюючим впливом є напруга збудження, що отримується від підсилювача. виконавчий елемент автоматичний управління

Залежно від характеру об'єкта і виду допоміжної енергії, яка застосовується в системі автоматичного управління, роль виконавчих елементів виконують найрізноманітніші конструктивні елементи: електронні, електромашинні, магнітні або напівпровідникові підсилювачі, реле, пневматичні або гідравлічні сервомотори і ін.

Динамічні характеристики виконавчих елементів з механічним виходом відрізняються значно більшою інерційністю, ніж елементи з електричним виходом. Часто виконавчі елементи другого типу служать приводом виконавчих елементів першого типу.

Сервоелектродвігателі, що застосовуються в якості виконавчих елементів з механічним виходом, відрізняються спеціальним виконанням, забезпечує знижену інерційність (подовженим ротором малого діаметра, порожнистим ротором). Значно меншу інерційність при тій же потужності мають гідравлічні і пневматичні серводвігателі.

Виконавчий механізм (сервопривід) - виконавчий елемент з механічним виходом. Виконавчі механізми класифікуються за призначенням і типом керованих елементів, виду здійснюваних переміщень, роду застосовуваної енергії.

Виконавчий механізм електричний - виконавчий механізм, в якому переміщення регулюючого органу проводиться за рахунок електричної енергії. Електричні виконавчі механізми бувають двох основних типів:

- з приводом від електродвигуна (найбільш широко поширені в схемах загально автоматики);

- з приводом від електромагніту (зазвичай соленоїда).

В електричних виконавчих механізмах застосовуються асинхронні двигуни. Для виконавчих пристроїв малої потужності - двофазні з короткозамкненим або порожнистим ротором, для більш потужних - трифазні з короткозамкненим або масивним ротором. Для зменшення вибігу двигуна і поліпшення якості регулювання використовується електричне гальмування або електромагнітні гальма, які накладаються при знятті з двигуна напруги харчування.

Управління електричним виконавчим механізмом за допомогою відповідних зворотних зв'язків можна побудувати так, щоб переміщення регулюючого органу або швидкість його руху змінювалися пропорційно сигналу управління.

Конструктивно електродвигунні виконавчі механізми виконуються, як правило, з обертовим рухом вихідного валу і рідше з поступальним переміщенням вихідного штока. У системах загально автоматики для приводу заслінок, кранів, шиберів та інших пристроїв найбільш часто застосовуються однооборотние електричні виконавчі механізми, в яких поворот вихідного вала становить 120. 170 °. За допомогою багатооборотних електричних виконавчих механізмів зазвичай переміщаються такі регулюючі органи, як запірні вентилі і засувки.

Розміщено на Allbest.ru

подібні документи

Класифікація виконавчих механізмів. Пристрій і принцип роботи пневматичних, гідравлічних, многопоршневой, шестерних виконавчих механізмів. Електричні виконавчі механізми з постійною і регульованою швидкістю, їх особливості.

Принцип дії теплових реле, вплив перевантажень і температури навколишнього середовища на їх довговічність. Час-струмові характеристики і вибір теплових реле. Конструктивні особливості теплових реле, застосування в усіх сферах промисловості і в побуті.

Класифікація виконавчих механізмів автоматичних систем по виду енергії, що створює зусилля (момент) переміщення регулюючого органу. Основні конструкції електричних, гідравлічних і пневматичних виконавчих механізмів, методи управління.

Опис автоматичного циклу дриля. Підбір необхідних елементів електричної принципової схеми для управління технологічним процесом: з використанням алгебри логіки і без її застосування. Логічні функції виконавчих пристроїв.

Роль в системах автоматичного управління технологічного обладнання датчиків, контролюючих хід і кінцеве положення вузла. Прилади контролю тиску робочих середовищ, часу, швидкості обертання - реле. Проміжні ланки схеми електроавтоматики.

Призначення і основні технічні характеристики блоку диференціальних реле, сфери і методи його вживання. Пристрій і елементи блоку, порядок і принцип його дії. Правила проведення поточного ремонту БРД-356, несправності і їх усунення.

Пристрій і принцип роботи виконавчих механізмів. Пневматичні виконавчі механізми (поршневі і мембранні пневмоприводи). Принцип роботи позиционера. Ремонт виконавчих пристроїв і випробування. Техніка безпеки при роботі з приладами.

Складання функціональної і технологічної схем системи автоматичного управління. Розробка структурних формул і принципових електричних схем для виконавчих елементів. Вибір технічних засобів автоматизації, складання специфікації.

Машина як об'єкт виробництва: основні поняття, елементи, функції. Точність виготовлення машини. Функціонально-складальна одиниця машини. Основні (або виконавчі) елементи. Класифікація елементів машини, форм неподільних елементів, поверхонь.

Запізнюється ланка системи автоматичного управління. Автоматичний потенціометр: поняття, структура і елементи, функціональні особливості, сфери практичного застосування. Магнітні підсилювачі спеціального призначення. Електротермических реле.