38. Электромагнитные исполнительные устройства

Исполнительные устройства в системах автоматики предназначены для приведения в действие (т. е. для привода) раз­личных регулирующих органов, оказывающих непосредственное воздействие на объект управления с целью достижения выходной величиной этого объекта требуемого значения. Существует боль­шое разнообразие регулирующих органов: для изменения подачи жидкостей и газов в трубопроводах устанавливаются заслонки, клапаны, шиберы и краны; в подъемно-транспортных устройствах это различные контакторы, муфты, тормоза, вариаторы скорости; в осветительных и нагревательных электроустановках это различ­ные коммутационные аппараты.

Для воздействия па регулирующие органы необходимо выпол­нить механическую работу: повернуть заслонку или крап, соеди­нить две половинки муфты, переместить шестерню на валу короб­ки передач, замкнуть контакты и т. д. Входным сигналом испол­нительного устройства в электрических системах автоматики яв­ляется электрический ток или напряжение, а выходным сигна­лом — механическое перемещение.

Для преобразования электрической энергии в механическую служат электромагниты и электродвигатели.

В зависимости от вида тока в обмотке электромагниты подразделяют на электромагниты постоянного и переменного то­ков, по скорости срабатывания — на быстродействующие, нор­мальные и замедленного действия. По назначению электромагни­ты разделяют на приводные и удерживающие.

39. Электромагнит постоянного тока: назначение, принцип действия.

Магнитопроводы электромагнитов постоянного тока обычно выполняются сплошными из магнитомягких материалов: обычных конструкционных сталей и низкоуглеродистых электротехнических сталей. Высокочувствительные электромагниты имеют магнитопровод из пермаллоев (сплавов железа с никелем и кобальтом). В быстродействующих электромагнитах стремятся к уменьшению вихревых токов, для чего используют электротехнические кремни­стые стали с повышенным электрическим сопротивлением и ших­тованный (наборный) магнитопровод.

Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопровод эле­ктромагнитов переменного тока собирают (шихтуют) из изолиро­ванных пластин толщиной 0,35 или 0,5 мм. В качестве материала используются горячекатаные и холоднокатаные электротехниче­ские стали. Отдельные части магнитопровода, которые трудно вы­полнить шихтованными, изготовляют из сплошного материала тол­щиной 2—3 мм.

19. Первичные преобразователи с неэлектрическим выходным сигналом.

Большинство неэлектрических величин, которые необходимо измерять и регулировать в системах автоматики, удобно преобразовать в механическое перемещение, а уже затем механическое перемещение преобразуется в электрический сигнал.

Давление определяется по упругой деформации сильфона, мембраны или трубчатой пружины, соответственно для малого, среднего и большого давления.

Сильфон представляет собой тонкостенную

оболочку с поперечной гофрированной боковой поверхностью. Сильфон расширяется или сжимается подобно пружине вдоль оси под действием разности давления внутри и снаружи.

Мембрана представляет собой закрепленную по контуру обычно круглую пластину, которая изгибается под действием давления газа или жидкости. Трубчатая пружина изготавливается из металла (латунь, сталь и др.), обычно в поперечном сечении имеет овальную форму. Под действием избыточного давления трубчатая пружина стремится разогнуться. В зависимости от используемого чувствительного элемента различают сильфонные, мембранные, трубчатые и иные манометры.

Результаты измерения давления, температуры, уровня, расхода, силы, плотности могут быть получены на шкале прибора для местного измерения. Но в системах автоматического управления обычно требуется передавать результаты измерения на расстояние, т. е. осуществлять дистанционное измерение. В нашей стране существует агрегатная унифицированная система (АУС) – система пневматических средств автоматизации общепромышленного назначения. Эта система представляет собой набор отдельных функциональных блоков (датчиков, усилителей, исполнительных механизмов, преобразователей и др.), входные и выходные параметры которых унифицированы. Поэтому из таких блоков могут быть построены самые различные системы автоматики.

43. Основные понятия надежности элементов СА.

Надежность средств автоматики измерительной технике используемые при автоматизации технологических процессов явл. один из главных факторов повышением качества выпускаемой продукции. Надежность прибора элементом автоматики или автоматической системы представляет собой способность изделие сохранить совокупность своих характеристик в установленных пределах в течение требуемого срока эксплуатации. Приборы и системы обладают множеством различных средств связанных с точностью, быстродействием, формой и т.д.

Совокупность свойств обуславливающих пригодность прибора, удовлетворять определенные потребности в соответствии с его назначением, называется качеством.

Если все параметры устройства соответствуют требованиям документации, такое состояние называют работоспособным.

Безотказность – свойство системы (элемента) непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.

44.виды отказов.

Отказ – событие, заключающей в полной или частичной утрате изделия работоспособности. Отказы в работе делятся на два основных вида: 1) постепенное - является следствием повторения, изнашивания, температурных и механических перегрузок, коррозии и разрушения.2) внезапные отказы - характеризуются резким скачкообразным изменением технических характеристик прибора. Состояние работоспособности приборов характеризуется двумя составляющими: функционированием, ожиданием. Причины отказов: 1)конструкторские; 2)схемные; 3)отказы деталей; 4)технологические;5)эксплуатационные.