Тема 2.2. Следящие системы переменного тока

Одноканальные сельсинные следящие системы. применяются во всех современных курсовых системах. В качестве датчиков и приемников используются в основном плоские сельсины типа 573А для датчиков и типа 573Б для приемников. Сельсинные следящие системы выполняются в четырех вариантах, два из которых показаны на рис.2.5.Одноканальные сельсинные следящие системы обеспечивают передачу угловых величин с погрешностью 0,5°.Сельсинные следящие системы в эксплуатации показали большую надежность.

Одноканальная система вариант I работает следующим образом. Пусть ротор СД повернулся на угол αвх. Это вызовет изменение напряжения трех фаз СД. Изменятся напряжения фаз в СП. Повернется вектор магнитного поля в СП на угол αвх. Появится напряжение на входе роторной обмотки СП. Это напряжение подается на усилитель и после усиления на двигатель. Двигатель вращает вал в сторону уменьшения рассогласования. Одновременно поворачивает выходной вал. Двигатель остановится когда на входе усилителя будет почти 0В. А это значит ,что ротор СП повернется в согласованное положение. Выходной вал повернется на угол αвх.

Двухканальные сельсинные следящие систем имеют грубый и точный каналы, обеспечивают более точную передачу угла с погрешностью не более ±8—9' . В таких случаях применяются сельсин-датчик типа 913А и сельсин-приемник типа 913В. Каждый из них состоит, в свою очередь, из двух сельсинов: грубого и точного. Их роторы собраны на одной оправе и закреплены на оси, статоры установлены в общий корпус(рис 2.6).Грубые сельсины по своим параметрам не отличаются от сельсинов одноканальной системы типа573 (датчиков и приемников). Статорная обмотка у них трехфазная, имеющая одну пару полюсов. У точных сельсинов статорная двух фазная обмотка имеет девять пар полюсов с пространственным сдвигом фаз на 90 электрических градусов.

Всякая следящая система характеризуется погрешностью согласования, которая определяется по напряжению трогания отрабатывающего двигателя ,приведенного ко входу усилителя. Чем круче характеристика тем меньше погрешность согласования. При малых углах рассогласования (1—2°) крутизна у точного сельсина больше, чем у грубого, согласование системы по точному каналу точнее. У двухканальной следящей системы используется усилитель с двумя входами- точным Т и грубым Гр. Поэтому при малых углах рассогласования должен использоваться сигнал только точного канала, при больших- сигнал грубого канала. Сигналы разделяет селектор усилителя, который при малых углах пропускает на вход только сигнал точного сельсина.

Рис.2.5.Сельсинные следящие системы одноканальные I, II вариантов.

Рис.2.6. Сельсинные следящие системы двухканальные I вариант

Тема 2.3. Телемеханические системы автоматического управления и контроля Общая классификация телемеханических систем

Отличительной особенностью телемеханических систем является наличие в них устройств для передачи информации на значительные расстояния с целью управления удаленными объектами или их контроля. Для правильного функционирования автоматических систем необходимо, чтобы информация в процессе передачи пре­терпевала наименьшие искажения. В условиях территориальной разобщенности частей системы и действия помех возникают затруднения в удовлетворении этого требования. Для решения задачи передачи информации сформировалась особая область науки и техники - телемеханика, предметом которой является разработка методов и технических средств передачи и приема информации с целью управления и контроля.

По выполняемым функциям и виду передаваемой информации телемеханические системы подразделяют на:

системы телеуправления, обеспечивающие управление на расстоянии отдельными объектами, оборудованием или целыми про­изводственными комплексами;

системы телесигнализации, осуществляющие контроль на расстоянии за состоянием или положением управляемых или контролируемых объектов;

системы телеизмерения - предназначенные для измерения на расстоянии различных физических величин (тока, напряжения, давления, скорости и т. д.);

системы передачи данных - обеспечивающие передачу на расстояние цифровой и другой информации о работе производственных объектов для использования ее в вычислительных управляющих машинах;

комбинированные системы, объединяющие некоторые из перечисленных выше систем.

Телемеханические системы включают системы передачи информации (СПИ)-совокупность технических средств, которая обеспечивает передачу информации от источника к исполнительному устройству. Система передачи информации (рис. 2.7,а) состоит из источника сообщения (ИС), кодирующего устройства (КУ), которое формирует из сообщения А сигнал; модулятора (М), преобразующего сигнал в вид, удобный для передачи по линии связи (ЛС) - физической среды, по которой передаются сигналы; демодулятора (Д), преобразующего сигнал в первоначальный вид; декодирующего устройства (ДУ), формирующего из сигнала сообщение Б. По принятому сообщению должен быть сформирован сигнал реализации (исполнения). Эту задачу решает отдельное устройство - формирователь сигнала реализации (ФСР), воздействующий на исполнительное устройство (ИУ).

Назначение системы - передать сообщение от источника к получателю, причем сообщение Б, принятое получателем, должно соответствовать переданному сообщению А. При передаче от источника к получателю сообщение подвергается искажениям из-за помех. Помехой называется постороннее возмущение в СПИ, дей­ствие которого приводит к несоответствию переданной и принятой информации. В составе рассмотренной СПИ имеется один источ­ник информации и одно устройство ее реализации. В реальных условиях в СПИ часто входит несколько самостоятельных источников сообщения. В этом случае передачу сигналов каждого источника можно осуществить по своей линии связи. Такое решение не всегда целесообразно, так как сооружение большого числа линий требует больших затрат. Если же передавать сигналы разных источников по одной линии связи, возникает необходимость в ре­шении следующей задачи: обеспечить прохождение сигналов каждого источника по своему независимому каналу, созданному в единой линии связи.

Рис. 2.7. Функциональная схема одноканальной (а) и многоканальной (б) системы передачи информации.

Системы передачи информации, в которых сигналы разных источников сообщений передаются по отдельным каналам, называются многоканальными, а совокупность технических устройств, обеспечивающих независимую передачу сигналов от разных источников сообщений по одной линии связи, образует канал связи. В многоканальных системах (рис. 2.7,б) кроме указанных ранее устройств на передающей стороне необходимо иметь устройство, формирующее канальный признак - формирователь канальных сигналов (ФКС), а на приемной стороне - разделитель канальных сигналов (РКС),

Управление удаленными объектами осуществляет оператор из центрального диспетчерского пункта (ДП). На ДП находится диспетчерский полукомплект приемо-передающей аппаратуры, а непосредственно у управляемых или контролируемых объектов размещаются полукомплекты контролируемых пунктов (КП). Управляемые или контролируемые объекты размещаются территориально либо в одном месте—сосредоточенные объекты (рис. 2.8,а), либо небольшими группами на значительных расстояниях друг от друга- рассредоточенные объекты (рис. 2.8,б). При сосредоточенных объектах на все объекты устанавливается общий комплект КП, связь которого с объектами осуществляется с помощью местных систем дистанционного управления. При рассредоточенных объектах около каждого из них устанавливается свой полукомплект аппаратуры.

Телемеханические системы могут быть замкнутыми, когда устройства телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС) или телеизмерения (ТИ) объединены в единую систему с обратной связью, или разомкнутыми, когда используются только устройства ТУ, или ТС, или ТИ. Системы ТУ самостоятельно применяются крайне редко — обычно в тех случаях, когда за управлямыми объектами можно наблюдать визуально: например, управление положением стрелы подъемного крана. Замкнутые системы называют системами ТУ-ТС, или ТУ-ТИ, или ТУ-ТС-ТИ. Устройства ТС обеспечивают передачу и прием на диспетчерском пункте сигналов о состоянии контролируемых объектов

Рис. 2.8. Виды территориального распределения объектов телемеханики

а)- сосредоточенное разделение объектов

б)- рассредоточенное распределение объектов