- •Содержание
- •Введение
- •1 Структура и Основные технические характеристики приводов машин
- •2 Электропривод
- •2.1 Виды и принцип действия электродвигателей
- •2.2 Электродвигатели постоянного тока
- •2.2.1 Устройство типового двигателя постоянного тока
- •2.2.2 Высокомоментные двигатели
- •2.2.3 Малоинерционные двигатели
- •2.2.4 Вентильные обращенные двигатели постоянного тока
- •2.2.5 Механическая характеристика двигателя постоянного тока
- •2.3 Электродвигатели переменного тока
- •2.3.1 Трехфазные асинхронные электродвигатели
- •2.3.2 Устройство асинхронного двигателя
- •2.3.3 Механическая характеристика асинхронного электродвигателя
- •2.3.4 Конденсаторные электродвигатели переменного тока
- •2.3.5 Коллекторные двигатели переменного тока
- •2.3.6 Синхронные вентильные электродвигатели переменного тока
- •2.3.7 Шаговые электродвигатели
- •1, 2, 3, 4 – Зубчатый магнитопровод; 5, 6, 7, 8 – обмотки
- •2.4 Линейные электродвигатели
- •2.5 Стыковка электродвигателя с механизмом. Мотор-редукторы
- •2.6 Выбор электродвигателя
- •2.7 Устройства управления электродвигателями
- •2.7.1 Релейные устройства управления
- •2.7.2 Преобразователи напряжения
- •2.7.3 Преобразователи частоты
- •3 Гидропривод
- •3.1 Гидростанция
- •3.2 Гидродвигатели
- •3.2.1 Линейные гидроцилиндры
- •3.2.2 Выбор типового гидроцилиндра
- •3.2.3 Поворотные гидродвигатели
- •3.2.4 Гидравлические моторы
- •3.3 Управление гидродвигателями
- •3.3.1 Клапаны давления
- •3.3.2 Распределители
- •3.3.3 Запорные клапаны
- •3.3.4 Гидроаппараты управления расходом
- •3.3.5 Выбор гидроаппаратов
- •4 Пневмопривод
- •4.1 Типовые пневмодвигатели
- •4.2 Поворотные пневмодвигатели
- •4.3 Специальные пневмодвигатели
- •4.3.1 Пневмоцилиндры больших усилий
- •4.3.2 Пневмоцилиндры малого диаметра
- •4.3.3 Параллельные пневмоцилиндры
- •4.3.4 Многопозиционные пневмоцилиндры
- •4.3.5 Пневмоцилиндры с вводом воздуха через шток
- •4.3.6 Бесштоковые пневмоцилиндры
- •4.4 Стыковка пневмодвигателя с механизмом
- •4.5 Выбор пневмодвигателя
- •4.6 Управление пневмодвигателями
- •5 Вибропривод
- •5.1. Принципы вибротранспортирования
- •5.2 Устройство вибротранспортеров
- •6 Механизмы приводов
- •6.1 Механизмы для преобразования вида движения
- •6.1.1 Механизмы на основе передачи рейка-шестерня
- •6.1.2 Механизмы на основе передачи винт-гайка
- •6.1.3 Механизмы с передачей звездочка-цепь
- •6.1.4 Механизмы с передачей зубчатый шкив-зубчатый ремень
- •6.1.5 Механизмы с кулачком и копиром
- •6.1.6 Рычажные механизмы
- •6.2 Механизмы шаговых перемещений
- •6.2.1 Механизмы мальтийского креста
- •6.2.2 Храповые механизмы
- •6.3 Редукторы и мультипликаторы
- •6.3.1 Редукторы
- •6.3.2 Мультипликаторы
- •6.4 Механизмы для передачи движения на расстояние
- •6.4.1 Механизмы для передачи вращения
- •6.4.2 Механизмы для передачи поступательного движения
- •6.4.3 Механизмы для передачи движения через шарниры
- •6.5 Механизмы тормозов, фиксаторов и стопоров
- •1 Набор фрикционных дисков; 2 фланец; 3 полый вал
- •6.32. Погрешность стопорения каресели
- •7 Датчики приводов
- •7.1 Основные характеристики датчиков
- •7.2 Установка и подключение датчиков
- •7.2.1 Установка датчиков в приводах
- •7.2.2 Подключение и питание датчиков
- •7.3 Датчики положения
- •7.3.1 Микровыключатели и герконы
- •7.3.2 Потенциометрические датчики положения
- •7.3.3 Индуктивные датчики
- •7.3.4 Емкостные датчики
- •7.3.5 Оптические датчики
- •7.4 Датчики угла поворота
- •7.4.1 Оптические инкрементальные энкодеры
- •7.4.2 Оптические абсолютные энкодеры
- •7.4.3 Резольверы
- •7.5 Датчики скорости
- •7.5.1 Датчики угловой скорости
- •7.5.2 Датчики линейной скорости
- •7.6 Датчики ускорения (акселерометры)
- •7.6.1 Емкостные акселерометры
- •7.6.2 Тензорезистивные акселерометры
- •7.6.3 Пьезоэлектрические акселерометры
- •7.7 Датчики силы и момента
- •7.7.1 Тензометрические датчики силы
- •7.7.2 Тензометрические датчики крутящего момента
- •7.7.3 Пьезоэлектрические датчики силы
- •7.8 Датчики давления
- •7.8.1. Манометры
- •7.8.2. Реле давления
- •7.8.3 Полупроводниковые датчики давления
- •7.8.4 Пьезорезистивные датчики давления
- •7.9 Датчики температуры
- •Библиографический список
- •Приложение. Формулы техники приводов
- •1. Масса, момент инерции
- •1.1 Масса и момент инерции детали
- •1.2 Приведение масс и моментов инерции
- •2 Перемещение, скорость, ускорение
- •2.1 Аппроксимация законов движения с ускорением
- •2.2 Движение точки звена по окружности
- •3 Сила, момент силы
- •4 Передаточное отношение
- •Приводы технологических машин
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
7.2.2 Подключение и питание датчиков
При подключении датчика к измерительному прибору (вольтметру, амперметру, частотомеру, асциллографу) или к управляющему устройству (реле, контроллеру, устройству ЧПУ) всегда следует максимально тщательно согласовывать параметры (формат) выхода датчика с параметрами (форматом) входа последующего устройства. При плохом согласовании нарушается правильная работа, что приводит к ошибкам измерения и управления.
Входное воздействие в датчике преобразуется в выходное изменение величины постоянного напряжения и тока или в изменение частоты, амплитуды, фазы, скважности. Сигнал датчика может быть представлен также в цифровом виде (код) или иметь релейный тип (да/нет). Вид и параметры сигнала датчика всегда указываются в его паспорте. Параметры входа измерительного прибора или управляющего устройства, сопрягаемого с датчиком, также должны быть известны. В противном случае правильное согласование маловероятно, и результаты измерения входного воздействия на датчик не будут достоверны. Так, например, если соединить токовый выход датчика с низкоомным входом измерительного прибора, то измерительный прибор начнет показывать не ток на выходе датчика, а ток, определяемый сопротивлениями выхода датчика и входа прибора.
Сигнал датчика, особенно аналоговый сигнал малой мощности, подвержен искажениям в результате наводок со стороны силовых цепей. Поэтому провода датчика и интерфейсные устройства часто экранируют и располагают, по возможности, дальше от силовых устройств и силовых проводов. Силовые провода, особенно те, которые идут от преобразователя к двигателю, также должны быть экранированы, а экран заземлен. С целью уменьшения помех провода, соединяющие датчик с устройством управления, стараются делать как можно короче. Защищают датчик от помех не только по сигнальным цепям, но и по цепям питания, подключая датчик к отдельному стабилизированному источнику питания.
Для согласования выхода датчика и входа последующего устройства и уменьшения помех часто требуется включить между ними интерфейсный преобразователь типа АЦП (аналого-цифровой) или ЦАП (цифро-аналоговый), усилитель или делитель, гальваническую развязку на основе оптики, электроники, электромеханики и т. п. В современных управляющих устройствах такие интерфейсные преобразователи часто встраиваются непосредственно в управляющее устройство.
Одной из важных особенностей датчиков является предохранение от ошибок при их установке и подключении и, как следствие, отказов во время работы, в том числе по вине пользователей. Большинство датчиков защищены от неправильной подачи питающего напряжения: нарушения полярности, скачков напряжения при переключении, превышения допустимого значения тока и короткого замыкания.
7.3 Датчики положения
Основными видами датчиков положения являются путевые (концевые) выключатели (датчики обнаружения) и датчики расстояния. Путевые выключатели обеспечивают переключение в цепях управления электроприводов машин, механизмов или их органов в определенных точках движения. Датчики расстояния, в отличие от выключателей, регистрируют положение объекта во всем диапазоне перемещения. Сигнал этих датчиков изменяется при изменении положения объекта.