2.6 Выбор тахогенератора

Для регулирования частоты вращения вала ДПТ с наименьшей ошибкой по управлению, необходимо наличие обратной связи от выходного вала двигателя по частоте вращения.

На основании условий эксплуатации проектируемой системы был выбран тахогенератор типа ПТ-22/1

Технические характеристики прибора:

- максимальная частота вращения, об/мин 1500;

- ток якоря при номинальной частоте вращения n=500 об/мин, А 0,1;

- масса, кг 2.

Якорь тахогенератора (коллекторного генератора постоянного тока с независимым возбужде­нием) приводится во вращение от вала, частота которого подлежит измерению. Э.Д.С., индуцируемая генератором, про­порциональна скорости вращения якоря:

Е(t) = Сn(t); (13)

, (14)

где р - число пар полюсов;

ω - число активных проводников обмотки якоря;

Ф - магнитный поток в мкс;

z - число параллель­ных цепей обмотки якоря;

С - по­стоянная тахометра.

Переходя к частоте вращения выраженной через с^-1:

. (15)

Переходя к изображению по Лапласу:

Е(s) = 2πСω(s)/60. (16)

Откуда передаточная функция электрического тахогенератора постоянного тока по частоте вращения имеет вид:

. (17)

2.7 Выбор нагревательного элемента

Для обогрева свинарника необходимо выбрать нагревательный элемент. Для этой цели наиболее удобно использовать нагревательные ленты АНТ. Они основаны на заземлённом нагревательном кабеле, сделанным из аморфной металлической ленты, заключённой в механически прочную, но гибкую оболочку.

Для обогрева свинарника площадью 12 м², необходимо 24 м нагревательной ленты.

Технические характеристики нагревательного элемента:

- предел мощности, Вт/м 62;

- напряжение питания, В 220;

- постоянная времени 30;

- верхний предел рабочей температуры, С⁰ 70;

- максимальное значение тока, А 5.

Передаточная функция нагревательного элемента имеет вид:

, (18)

где Т – постоянная времени прибора.

Рассчитаем коэффициент усиления.

, (19)

где t_max – верхний предел рабочей температуры;

U_вх – входное напряжение.

, (20)

где P – мощность;

(Вт);

(В);

.

Тогда передаточная функция нагревательного элемента будет иметь вид:

. (21)

3 РАСЧЁТ ДАТЧИКА ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

3.1 Датчик температуры

Для поддержания заданной температуры в свинарнике необходимо измерительное устройство, передающее сигнал микропроцессору. В качестве такого устройства взят датчик температуры камерный биметаллический ДТКБ 57.

Данный датчик предназначен для измерения температуры неагрессивной газообразной среды. Применяется как в промышленности, так и в быту для измерения температуры в системах отопления и кондиционирования воздуха в различных производственных, жилых, складских помещениях, электронных устройствах в приборостроении, овощехранилищах, теплицах, гаражах, инкубаторах, холодильных камерах.

Принцип действия прибора основан на том, что при изменении температуры окружающей среды биметаллическая пластинка прижимается к соплу или отходит от него, в результате чего меняется давление сжатого воздуха на выходе. Может работать как прибор прямого и обрат­ного действия.

Технические характеристики прибора:

- погрешность прибора, С⁰ ±1,0;

- предел измеряемых температур -50…+70;

- сопротивление изоляции, МОм 20;

- относительная влажность воздуха, % 3080;

- постоянная времени прибора 25;

- масса прибора, кг не более 0,3;

- срок службы, лет не менее 8;

- напряжение питания, В 24.