- •Реализация информационной цепи.
- •Датчик температуры (термопара)
- •Измерительный преобразователь.
- •Промышленный контроллер.
- •Панель оператора
- •Исполнительный механизм
- •Предварительная оценка передаточного числа редуктора
- •Проверка выбранного передаточного числа редуктора
- •Расчет редуктора с цилиндрическими колесами.
- •Проверка пригодности двигателя с рассчитанным редуктором
- •Механические и регулировочную характеристики двигателя.
- •Выбор типоразмера, расчет редуктора и построение характеристик асинхронного двигателя. Выбор типоразмера ад Выбираем параметры ад в соответствии с заданным вариантом
- •Предварительная оценка передаточного числа редуктора
- •Проверка выбранного передаточного числа редуктора
- •Расчет редуктора с цилиндрическими колесами.
- •Проверка пригодности двигателя с рассчитанным редуктором
- •Механические и регулировочную характеристики двигателя.
- •Литература
Панель оператора
В качестве панели оператора выбрана панельMitsubishi F920GOT-BBD5-K-E
Таблица 4. Технические характеристики Mitsubishi F920GOT-BBD5-K-E
Дисплей | |
Тип дисплея: |
LCD STN |
Размер экрана: |
|
по диагонали: |
2.6 " |
высота х ширина: |
30x60 мм |
Конструкция | |
Вид монтажа: |
Монтаж в панель |
Степень защиты: |
IP65 |
Оптические характеристики | |
Максимальное разрешение: |
128x64 |
Количество цветов: |
2 |
Интерфейсы | |
Тип интерфейсов: |
RS-232, RS-422 |
Клавиатура | |
Алфавитно-цифровых клавиш: |
26 |
Функциональных клавиш: |
6 |
Встроенный контроллер | |
Flash память: |
0.128 Мб |
Часы реального времени: |
Встроены |
Питание | |
Диапазон входного напряжения питания: |
постоянный ток, 4.25...5.75 В |
Потребляемая мощность: |
1.1 Вт (220 мА, 5 В) |
Надежность | |
Наработка на отказ: |
лампы подсвета, 5000ч |
Условия эксплуатации | |
Температура, влажность |
0...+50 °С, 35...85 % |
Размеры и вес | |
Ширина х высота х глубина |
134х106х35.5 мм |
Вес |
0,3 кг |
Исполнительный механизм
В качестве исполнительного механизма выбран электропневматический позиционер
Siemens SIPART PS2.
Для контроля работы механизма установить дополнительный SIA-модуль (тревоги сигнализатора конечных положений)
Таблица 5. Технические характеристики Siemens SIPART PS2.
Регулирующий орган
Регулирующий орган (шибер) – П98005.02. Усиление на шибере равно 7 кН, толкающее усилие исполнительного механизма 1.4 -7 кН. Поэтому между шибером и выходным звеном исполнительного механизма нужно установить механический преобразователь (редуктор) с передаточным отношением, равным I = 7/4.
Структурная схема регулирования температуры
Выбор типоразмера, расчет редуктора и построение характеристик двигателя постоянного тока.
Выбираем параметры ДПТ в соответствии с заданным вариантом
ωн= 0,73 (р/c)- Наибольшая скорость вращения исполнительного вала;
εн= 2,19 (р/c2)- Амплитуда ускорения исполнительного вала;
Mн = 24,7 Н м - Статистический момент на исполнительном валу;
Jн = 12,2 (кг м2) - Момент инерции нагрузки;
η = 0,97 - КПД первой ступени редуктора;
α = 4 - Допустимый коэффициент перегрузки ДПТ.
Требуемую мощность на валу оценим по соотношению:
Ртреб=(2 Jнεн+Мн) ωн.
Получим - Ртреб = (2 12,2 2,19+24,7) 0,73=57,0 (Вт).
Выберем ближайший типоразмер ДПТ с номинальной мощностью Рн>Ртреб. Данному условию удовлетворяет двигатель типа СЛ-521. Из справочных данных выпишем для выбранного двигателя следующие номинальные значения:
Рn = 77 Вт - номинальная мощность двигателя
Un= 110 В - номинальное напряжение якоря
In= 1,1 А - номинальный ток якоря
ωn= 314 р/c - номинальная скорость якоря
Jя = 127 10-6кг м2- момент инерции якоря
rя= 8,5 Ом - сопротивление якоря
d = 1,0E-02 м - диаметр вала двигателя
Рассчитаем номинальный момент, коэффициент противоЭДС обмотки якоря, момент потерь на валу и параметры якорной цепи двигателя.
Номинальный полезный момент двигателя,
Мn = Рn/ ωn.
Мn= 77 /314 =245 10-3Н м
Коэффициент противоЭДС обмотки якоря:
С = (Un - In rя)/ ωn.
С = (110-1,1 8,5)/314 = 321 10-3В с
Момент потерь на валу двигателя:
Мσ=[In (Un -In rя)-Pn]/ωn.
Мσ= (1,1 (110-,1 8,5)-77)/314=107 10-3Н м
Момент с учетом потерь МΣ = С In = 352 10-3 Н м
Максимальное напряжение усилителя мощности Uуми добавочный резистор Rдоб, ограничивающий ток якоря при пуске, определяются путем совместного решения уравнений якорной цепи для пускового и номинального режимов:
Uуммах= αIn(Rдоб+rя)
Uуммах =InRдоб+Un
Отсюда:
Rдоб= (Un/(α In-rя)))/( In/( 1-α In)).
Rдоб= 22Ом и Uуммах= 134,2 В.