Сделай Сам Свою Работу на 5

Сельсины: устройство, принцип действия, применение в автоматических метеорологических системах





Тема 6. Типы систем автоматики

Общие сведения о системах автоматики

Системой автоматики (автоматической системой) называется совокупность технических средств, выполняющих заданные функции без непосредственного участия человека.

По назначению все системы делят на три группы:

1. Системы автоматического контроля.

2. Системы автоматического управления.

3. Системы автоматического регулирования.

На рис. 6.1 показаны структурные схемы основных групп систем автоматики:

 

Рис. 6.1

Системы автоматического контроля предназначены для получения информации о состоянии контролируемого объекта. Системы автоматического контроля в свою очередь делят на две группы: измерительные и сигнализирующие системы. Автоматические измерительные системы служат для получении данных о состоянии контролируемого объекта независимо от значений контролируемых величин. Примерами таких систем являются автоматические измерительные метеорологические системы, такие как М-49, системы зондирования атмосферы. Системы автоматической сигнализации выдают сигнал контроля только тогда, когда он выходит за заранее установленные пределы. К системам автоматической сигнализации относятся , например, сигнальные анемометры, устанавливаемые на высотных сооружениях, башенных кранах.



Системы автоматического управления предназначены для изменения состояния объекта управления путем подачи задания на управляющий орган. Это задание формируется другой автоматической системой, или человеком. Примеры систем автоматического управления: торговые автоматы, автоматические линии, система управления состоянием крышек передатчика и приемника измерителя высоты облачности ИВО.

Системы автоматического регулирования служат для автоматического поддержания каких-либо параметров объекта регулирования на заданном уровне и с заданной точностью, например, температуры, давления, влажности. Примером такой системы является система создания искусственного климата в какой-то замкнутой среде.

По принципу действия все системы можно разделить на две группы: циклические и ациклические.

Циклическими называют такие системы, которые выполняют свои функции по заранее заданному порядку (циклу) вне зависимости от условий их работы. Как видно из рисунка 6.1 ациклические системы являются разомкнутыми. Сигналы управления передаются в них только в одном направлении.



Ациклическими называют системы, которые выполняют свои функции с учетом фактического протекания некоторых, заранее заданных процессов. Из рис. 6.1 видно, что по построению они являются замкнутыми системами. Они, по существу, являются соединением первых двух систем: контроля и управления.

Приведенная выше система классификации систем автоматики является условной. На практике используют сложные автоматические системы, которые включают в себя комплекс автоматических устройств разного назначения, определенным образом взаимодействующих между собой.

 

Системы дистанционной передачи угла

Системы дистанционной передачи угла (СДПУ) предназначены для передачи угла поворота от одной оси, которую называют задающей осью, к другой оси – оси отработки. Особенностью функционирования СДПУ является то, что связь между осями не может быть механической из-за большого расстояния между задающей осью и осью отработки (несколько десятков метров).

Структурная схема СДПУ показана на рис. 6.2.

Датчик воспринимает угол поворота задающей оси a и преобразует его в электрический сигнал I, который по проводной линии связи поступает в приемник. Приемник преобразует принятый электрический сигнал в угол поворота оси отработки β. При этом угол поворота оси отработки практически равен углу поворота задающей оси: β ≈ a. Погрешность передачи угла СДПУ (θ= β - a) составляет несколько градусов.



СДПУ применяют и как измерительные системы и как управляющие, если не требуется высокой точности передачи угла и когда на оси приемника момент сил сопротивления невелик (меньше, чем момент сил предаваемый датчику от задающей оси).

В метеорологических автоматических системах СДПУ используют для измерения направления ветра.

В качестве датчика и приемника часто используют специальные электрические машины переменного тока – сельсины.


Сельсины: устройство, принцип действия, применение в автоматических метеорологических системах

 

Сельсины – это специальные электрические машины переменного тока, предназначенные для использования в системах дистанционной передачи угла и в следящих системах. Сельсин имеет две обмотки: однофазную обмотку возбуждения и трехфазную обмотку синхронизации. По способу расположения обмоток сельсина их (сельсины) делят на две группы: контактные и бесконтактные. У контактного сельсина одна из обмоток расположена на роторе, а другая – на статоре. В бесконтактном сельсине все обмотки находятся на статоре. Выводы роторной обмотки соединятся с внешними цепями с помощью контактных колец и щеток – отсюда и название контактных сельсинов. На рис. 6.3 показано обозначение контактного сельсина с однофазной роторной обмоткой.

Рис. 6.3

Принцип действия сельсина состоит в следующем. Когда по обмотке возбуждения проходит переменный ток Iв, в фазах обмотки синхронизации появляются ЭДС:

Е1= Еmaxcosa;

E2= Emax cos(a+120°);

E3= Emax cos(a-120°),

Где Е1, Е2, Е3 – ЭДС в фазах обмотки синхронизации,

Еmaxмаксимальное значение ЭДС в каждой фазе, которое возникает в ней, когда ее магнитная ось совпадает магнитной осью ротора,

a - угол между магнитными осями первой фазы обмотки синхронизации и ротора.

Таким образом соотношение между Е1, Е2, Е3 зависят от положения ротора.

Сельсины используют в анеморумбометрах в схемах измерения направления ветра, в метеорологических радиолокаторах для определения угловых координат антенны.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.