122805 (689240), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Виконавчий механізм

У якості ВМ застосовується регулюючий пристрій РУ 16 (рисунок 15), Двигуно-виконавчий механізм, це електродвигун моделі ДСРК-30-01, реверсивний з прибудованим до нього редуктором. Такі двигуни використовуються як комплектуючі вироби в приладах і засобах промислової автоматики, побутових приладах для протипожежних і вентиляційних клапанів систем вентиляції будівель і ін. двигун працює від однофазної мережі напругою 220В і частотою 50 Гц. Режим роботи – тривалий. Кліматичного виконання – Ухл4, з верхнім граничним значенням температури навколишнього повітря 60ºС|.

Технічні характеристики:

• частота обертання – 0,5 хв^-1

• номінальний обертовий момент– 30 Нм (кгс*см)

• характеристика обертання - ≤92º,

• час одного циклу – 2,5 хв

• маса -≤ 1.2 кг

• споживана потужність – 50 Вт.

За допомогою редуктора кутове переміщення вихідного валу перетвориться в лінійне переміщення замочного штока клапана (відбувається відкриття або закриття клапана).

Виконання клапана – корозійностійке із сталі Х18Н12МЗТЛ з плунжером, що забезпечує лінійну внутрішню характеристику. Клапан нормально працює при перепаді тиску на них до 5 кГ/см², температурі навколишнього середовища від -30 до +50ºС і відносній вологості до 98%.

Регулюючий клапан з двигуно-виконавчим механізмом на РУ 16 встановлюють на трубопроводах для агресивних рідких і газоподібних середовищ при температурі до 160ºС. Призначені вони для регулювання різних параметрів технологічних процесів. Клапани встановлюються на трубопроводах у вертикальному положенні, електроприводом вгору.

Таблиця 9.

Основні габаритні і приєднувальні розміри (у мм.).

Рис.15. регулюючий клапан на РУ 16 з двигуно-виконавчим механізмом

Розрахунок електричних виконавчих пристроїв

Розрахунок проводиться з урахуванням наступних основних вимог:

а) напруга U_Н і номінальний струм I_Н апаратури повинні відповідати напрузі і тривалому струму;

б) апаратура управління повинна без пошкоджень включати і відключати пусковий струм електродвигунів: I_пуск = (7…9)I_н; I_откл. ≥ I_пуск;

в) апаратура захисту по своїй відключаючій здатності повинна відповідати струмам короткого замикання на початку ділянки, що захищається: I_откл. ≥ I_к.з..

Розрахунок і вибір елементів в автоматичних системах регулювання електроприводами за технічними даними регульованого двигуна здійснюється таким чином.

Напруга підсилювача потужності, що живить двигун, U_у.м.=1,05U_н.дв.

Струм підсилювача потужності, з урахуванням динамічних режимів в процесі регулювання I_у.м. = (1,15…1,25)I_н.дв., де U_н.дв., I_н.дв. – відповідно номінальні значення напруги і струму регульованого двигуна.

По номінальній частоті обертання двигуна вибирається тахогенератор: n_н.тг. ≥ n_н.дв.; ω_н.тп. = π∙n_н.тг./30 ≥ ω_н.дв. = πn_н.дв./30, де n_н.тг – номінальна частоті обертання тахогенератора.

Вибір реле.

Промисловістю випускається велика кількість різних типів і серій реле, вибір яких проводиться відповідно до технічних даних реле, електричних режимів роботи і умов їх експлуатації. Тип реле вибирають залежно від роду струму, напруги живлення, значення комутованих струмів і напруги у вихідному ланцюзі, часу спрацьовування і відпуску, числа контактів, маси і габаритів. Особлива увага звертається на відповідність номінальних даних обмоток реле і контактів режимам їх роботи в різних пристроях автоматики.

При комутації активних і активно – індуктивних навантажень слід враховувати виникнення іскрового розряду при розмиканні ланцюга і в необхідних випадках застосовувати пристрої іскрогасіння.

Рубильники, пакетні вимикачі, тумблери вибирають:

а) по номінальній напрузі мережі U_н ≥ U_н.с., де U_н.с.. – номінальна напруга мережі;

б) по тривалому розрахунковому струму

I_н > I_тр.; I_відкл. ≥ I_тр.; I_тр=

де I_тр. = тривалий розрахунковий струм ланцюга; – сумарний номінальний струм всіх n – споживачів.

Крім того, вказана апаратура повинна без пошкоджень включати і відключати пускові струми споживачів, які перевищують номінальні струми у декілька разів. Магнітний пусковик вибирають залежно від потужності електродвигуна і номінальної напруги мережі.

Номінальні дані магнітного пускача мають бути

U_н. ≥ U_н.с.; I_н. ≥ I_н.дв.

Магнітні пускачі повинні без пошкоджень включати і відключати пусковий струм двигуна.

Теплові реле магнітних пускачів вибирають по номінальному струму двигуна або тривалому розрахунковому струму

I_н.т. > I_н.дв.; I_н.т. > I_длит., де I_н.т. – номінальний струм теплового елементу.

Автоматичні вимикачі вибирають по номінальній напрузі і струму

U_н.а. ≥ U_н.с.; I_н.а. ≥ I_длит., где U_н.а., I_н.а – номінальна напруга і струм автомата.

Запобіжники використовують для захисту джерел живлення від перевантажень і коротких замикань в силових ланцюгах і ланцюгах управління, для захисту і сигналізації. Розрізняють запобіжники з великою тепловою інерцією – свинцеві струмопровідні провідники і з малою тепловою інерцією – мідні провідники. У системах автоматики найбільш поширені мідні запобіжники.

У ланцюгах управління і сигналізації плавкі запобіжники вибираються по співвідношенню:

де найбільший сумарний струм, споживаний котушками реле і контакторів, сигнальними лампами при їх одночасній роботі; найбільший сумарний струм, споживаний котушками апаратів, що включаються одночасно.

Розрахунок джерел живлення.

Для електроживлення задавачів, регуляторів, різних електронних і електромагнітних пристроїв автоматики використовуються джерела живлення постійного струму. Загальна структурна схема (рис.16.) джерела живлення постійного струму включає: трансформатор (Тр), випрямляч (В), фільтр (Ф), стабілізатор (Ст).

Рис. 16. Загальна структура джерела живлення.

Початковими даними для розрахунку трансформаторів є: тип і матеріал магнітопровода, амплітуда змінної індукції Вm, що становить 0,5...1,5 Тл і частота перемагнічування f; найбільше значення напруги E₁ ≈ U₁,; найбільше значення струму первинної обмотки I₁ = I_нU2/(U₁·η), де η = 0,84…0,96 – ККД трансформатора. Мета розрахунку – визначення типоразміру магнітопровода, число витків обмоток, коефіцієнт трансформації і перетину проводів.

Електричні виконавчі двигуни.

Необхідність перетворення змінного струму в постійний здорожує і ускладнює конструкцію електроприводів постійного струму. Вони менш надійні в експлуатації, чим безколекторні машини змінного струму.

Двофазні асинхронні двигуни.

У малопотужних стежачих системах і виконавчих механізмах переважно застосовують двофазні двигуни з короткозамкнутим ротором. Вони володіють невеликим моментом тертя. Потужність підсилювачів, необхідна для управління цими двигунами, менше потужності самих двигунів, оскільки частину потужності двигун отримує безпосередньо від джерела змінного струму

До недоліків двофазних двигунів в порівнянні з двигунами постійного струму відносять більший питомий об'єм на одиницю потужності і малий ККД. Проте простота їх конструкції забезпечує високу надійність в експлуатації.

Асинхронні двигуни потужністю до 600 Вт найчастіше живляться від однофазної мережі з фазозсувним конденсатором. При включенні трифазного двигуна в однофазну мережу можливі різні схеми включення.

Трифазні асинхронні двигуни.

Виконавчі двигуни змінного струму потужністю понад 500 Вт, як правило, трифазні і живляться від трифазної мережі через управляючі пристрої. Енергетичні і регулювальні властивості асинхронних двигунів изначаються електромагнітним обетовим моментом, і статичними характеристиками.

Виконавчі двигуни як об'єкти автоматичного управління.

Автоматичні системи з виконавчими електричними двигунами, як правило, розраховують на основі спрощених передавальних функцій, які визначають з інтегро-дифференційних рівнянь, що описують поведінку виконавчих двигунів в перехідних процесах. Проте вони дають можливість аналізувати стійкість і динамічні характеристики систем електроавтоматики з виконавчими двигунами в лінійному наближенні при малих відхиленнях координат щодо сталих значень.

Основними показниками виконавчих механізмів з постійною швидкістю переміщення виконавського органу, які необхідно враховувати при їх виборі, є:

а) максимальне середньодобове число включення в 1 год.;

б) момент на валу виконавчого двигуна;

в) потужність електродвигуна;

г) оптимальне передавальне відношення редуктора;

д) швидкість переміщення регулюючого органу.

Регулюючі органи.

Як регулюючі органи використовуються різні заслінки, засувки, клапани, крани, ножі тарілчастих живильників і тому подібне

Кінець кінцем, регулюючий орган змінює прохідний перетин (отвір) або опір на шляху проходження речовини або енергії в об'єкт управління. До основних характеристик регулюючих органів відносяться – переміщаюче зусилля, діапазон регулювання, витратна характеристика.

Витратною характеристикою називається залежність між зміною положення регулюючого органу у відсотках і витратою речовини, що подається в об'єкт. Витрата речовини, проте, залежить не тільки від положення регулюючого органу, але і від властивостей речовини, що подається, його щільності, в'язкості, від умов роботи регулюючого органу, зокрема натиску, опору середовища, перепаду тиску на регулюючому органі.

Витратні характеристики можуть бути лінійними і нелінійними. Найбільш переважна лінійна залежність між витратою, компоненту, що подається в об'єкт, і положенням регулюючого органу.

Якщо простим зчленуванням ВМ з РО не вдається добитися лінійності, то використовуються нелінійні зв'язки (зчленування) за допомогою профільованих кулачків і тяги для надання характеристики бажаної форми.

Найбільш простим видом РО є регулюючі крани, використовувані при управлінні витратою потоків води, а також в'язких і агресивних рідин.

Послідовність розрахунку гідравлічних виконавчих пристроїв.

Початковими даними для розрахунку є:

а) задане корисне навантаження Т на штоку поршня при робочому ході (вправо); при холостому ході навантаження відсутнє;

б) задана швидкість робочого ходу поршня Vп.

Порядок розрахунку.

Характеристики

Список файлов курсовой работы