75 Класифікація логічних елементи. Їх відміна від релейно – контакторних.

У розглянутих релейно-контакторних схемах керування електроприводами використовувалися електромеханічні апарати дискретної дії: реле, контактори, кнопки керування тощо. Ці апарати мають істотні недоліки: рухомі частини при значній частоті вмикань за годину порівняно недовговічні; час спрацьовування їх помітно впливає на швидкодію схеми; вони вимагають систематичних оглядів, регулювань або заміни; у найбільш складній і відповідальній частині схем керування — логічній – електромеханічні апарати мають найбільше число відмов і збоїв у роботі. Для підвищення надійності та швидкодії схем зараз поряд з контактними застосовують безконтактні апарати, які побудовані на базі безконтактних підсилювачів.

Більшість безконтактних апаратів — статичні, не мають рухомих частин. Електричні кола в них у процесі роботи не розриваються (звідси і назва «безконтактні»), а сигнали керування отримуються за рахунок дискретної зміни параметрів складових елементів, які мають нелінійні характеристики (транзисторів, діодів, феромагнітних осердів). До цих апаратів відносяться індуктивні, ємнісні та генераторні датчики, фотоелектричні апарати, транзисторні, магнітні та тиристорні підсилювачі, транзисторні та магнітні логічні елементи, що виконують різні функції. Безконтактні апарати більш довговічні, чим електромеханічні апарати, вимагають у процесі експлуатації незначного часу на обслуговування, мають високу надійність і швидкодію. До недоліків їх варто віднести чутливість до зовнішніх електричних завад і порушення стабільності роботи при зміні температури (особливо напівпровідникових вузлів). При правильній побудові схем з безконтактними апаратами зазначені недоліки можна мінімально скоротити.

Статичні безконтактні апарати аналогічні релейно-контактним. Вони мають дискретну дію (стрибкоподібну зміну стану), яка характеризуються двома станами, що відповідають поняттям «Увімкнено» і «Відключено». Під станом «Увімкнено» розуміється такий стан безконтактного елемента або пристрою, коли на його виході є корисний сигнал з повною напругою. Відсутність напруги на виході апарата відповідає стану «Відключено». У більш зручному математичному відображенні ці стани у двоїчній системі числення записуються як 1 і 0.

Найбільш розповсюджені апарати в схемах керування електроприводами – логічні елементи дискретної дії. На їхній основі будується логічна частина системи керування, де в залежності від сигналів на вході елементів на виході з'являється сигнал 1 або сигнал 0. Ці сигнали через підсилювачі надходять на виконавчі пристрої керування електроприводом (електромагнітні муфти, електромагніти золотників гідравлічної системи, тиристорні ключі або пускачі тощо). Сполучення сигналів керування, які необхідні для дії схем з логічними елементами, командними і виконавчими апаратами та пристроями дискретної дії, можуть записуватися у виді формул спеціального розділу математики — алгебри логіки. Ці формули відбивають усі зв'язки та взаємодії між елементами системи керування у виді незалежних змінних і їхніх функцій, які приймають значення 1 або 0. Логічні елементи як пристрої, що реалізують елементарні логічні функції, також можуть бути позначені алгебраїчно. Так, усі релейно-контактні схеми логічної частини системи керування складаються з різних поєднань послідовних і паралельних з'єднань вмикальних і вимикальних контактів і котушок реле.

Безконтактні схеми можуть бути зібрані за допомогою логічних елементів, які виконують елементарні логічні функції ПОВТОРЮВАЧ, І, АБО, НІ, ПАМ'ЯТЬ, ЧАС або ЗАТРИМКА. Застосування в таких схемах логічних елементів, що виконують більш складні логічні функції, дозволяє скоротити число елементів з елементарними функціями, а схему керування зробити більш надійною та зручною в обслуговуванні. Безконтактні елементи логічної частини системи керування виконують визначений обсяг сенсових логічних операцій. Однак вони не можуть, подібно релейно-контактним апаратам, з'єднувати або розривати будь-які електричні кола. Тому застосування безконтактних апаратів не означає прямої заміни електромеханічного реле. В безконтактних схемах керування кількість логічних елементів звичайно в декілька разів більше, чим реле в аналогічних релейно-контактних схемах, а тому складання таких схем повинно базуватися на основі логічного синтезу.

Під логічним синтезом розуміється процес складання структурних формул (алгебраїчних співвідношень) схеми керування за заданими умовами технологічного процесу. У процесі синтезу отримують алгебраїчні співвідношення для вихідних і проміжних змінних, які дозволяють на їхній основі побудувати схему з мінімальною кількістю безконтактних елементів.

Зараз вітчизняною промисловістю створені різноманітні типи безконтактних апаратів і пристроїв, які дозволяють виконувати сучасні швидкодіючі та надійні схеми керування електроприводами.

За видом вхідного сигналу:

- потенціальні елементи

- імпульсні логічні елементи

- імпульсно потенціальні.

За елементною базою:

- діодна логіка

- діодно-транзисторна логіка

- резисторно-транзисторна логіка

- транзисторно- транзисторна логіка на діодах Шотки

- транзисторна логіка

- транзисторно- транзисторна логіка

- логічні елементи на польових транзисторах

- оптоелектронні логічні елементи

За видом зв’язку між елементами:

- безпосередній зв’язок

- резистивний зв’язкок

- діодний зв’язкок

- ємнісний зв’язкок

За способом з’єднання транзисторів:

- колекторним зв’язком

- емітерним зв’язком

За видом функції перетворення:

- одноступеневі логічні елементи

- дво або більше ступеневі логічні елементи

За видом фізичних ефектів що застосовуються в фізичних елементах:

- електронні

- оптоелектронні

- магнітокеровані

- пневмоавтоматичні та інші

76 Порівняння схем керування двигунами за допомогою логічних елементів та релейно – контакторних із зазначенням основних переваг і недоліків.

77 Переваги логічних елементів. Елементи "АБО", «НІ", "ПАМ'ЯТЬ".

78 Недоліки логічних елементів. Елементи «АБО – НІ», 'І', "ЗАТРИМКА".

79 Схема пуску двигуна з використанням логічного елемента "ПАМ'ЯТЬ".

80 Схема пуску двигуна з використанням логічних елементів 'АБО - НІ".

81 Схема електрична принципова керування асинхронним двигуном, яка передбачає динамічне гальмування із самозбудженням

82 Схеми електричні принципові статичних перемикачів.

27