Схема системы автоматического регулирования с электромагнитной муфтой
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
в. Гибкое соединение с их помощью возможно только путем импульсного управления, при котором частота вращения вала представляет собой функцию скважности импульсов напряжения, подаваемых на зажимы обмотки. Фрикционные муфты, или электромеханические муфты сухого трения, с механической связью характеризуются большим разнообразием конструкций и схем управления.
Однодисковая нереверсивная ФМ, состоящая из двух цилиндрических полумуфт. На ведущем валу жестко посажена полумуфта, являющаяся сердечником и ярмом электромагнита. Его якорем служит полумуфта, которая соединена с ведомым валом скользящей посадкой и, следовательно, может перемещаться в осевом направлении. С помощью колец и щеток на обмотку подается управляющее напряжение. Возникающее тяговое усилие вызывает притяжение якоря (полумуфты) к сердечнику (полумуфте) и плотное iепление фрикционных дисков из материалов с высоким коэффициентом трения (сталь-стал, чугун-чугун, бронза-бронза, чугун-бронза, сталь- ферродо и др.), благодаря чему обеспечивается iепление валов.
При обесточенной обмотке якорь оттягивается от сердечника пружиной. Основное достоинство однодисковой ФМ - простота, однако с ростом передаваемого вращающего момента значительно увеличиваются ее размеры.
Действительно, передаваемый муфтой момент, создаваемый силами трения фрикционных дисков.
Устройство сравнения
Сравнивающие устройства или элементы сравнения являются неотъемлемой частью любой системы автоматического управления. К одному из входов сравнивающего устройства, как правило, подключается датчик, к другому - задающее устройство (задатчик).
В качестве задающих устройств в электрических схемах сравнения обычно используют переменные резисторы, а в отдельных случаях - многоцепные переключатели с набором резисторов, а потенциометры с профильными каркасами, кулачковые механизмы и другие устройства. С развитием вычислительной техники в качестве задающего устройства стали использоваться специальные программы.
В сравнивающих устройствах управляемая величина у, контролируемая датчиком, сравнивается с сигналом задания g, формируемым задатчиком. На выходе сравнивающего устройства устанавливается исполнительный механизм (ИМ), который в зависимости от сигнала рассогласования, определяемого выражением
? = g- y,
может находиться в состоянии равновесия (при ? = 0) или рабочем состоянии (при ? ? 0). Пусковое устройство включает ИМ в целях устранения рассогласования.
В кинематических схемах сравнение механических величин может осуществляться с помощью рычага, равновесие которого определяется соотношением
xlx=Fзадlзад,
Где Fx, Fзад - соответственно контролируемое и заданное усилия;x, lзад - плечи рычага, соответствующие контролируемому и заданному усилиям.
В соответствии с этим выражением сигнал рассогласования
? = Fзад - Fxlx/ lзад,зад = g; Fxlx/ lзад=y.
Следовательно, рычаг может быть использован для сравнения усилий.равнение заданного рзад и контролируемого рх давлений в гидравлических и пневматических устройствах можно рассмотреть на примере схемы. При рх= рзад выходные сигналы одинаковые: р1 = р2, а ИМ находится в состоянии равновесия. При рх >pзад и р1 > р2 поршень перемещается вверх. При рх <Рзад поршень перемещается вниз. К электрическим сравнивающим устройствам относятся мостовые, потенциометрические, трансформаторные, дифференциально-трансформаторные схемы, электромеханические устройства, нуль-органы и др.
Мостовая схема сравнения постоянного тока (рис. 22, в) состоит из задающего резистора Rзад, датчика Rx, сопротивление которого зависит от изменения управляемой величины, и двух образцовых резисторов с сопротивлениями R1, и R2. На одну из диагоналей схемы подают напряжение питания Uпит, с другой ее диагонали снимают выходное напряжение Uвых, которое питает ИМ (например, поляризованное реле).
Рисунок 22 - Схемы сравнивающих устройств:
а - на базе рычага; б - на пневматических элементах;
в - электрическая мостовая; г - на базе операционного усилителя
Условие равновесия мостовой схемы определяется равенством произведений сопротивлений ее противолежащих плеч:
зад R1= Rx R2
в соответствии с которым сигнал рассогласования
?= Rзад- RXR2/R1
iитая Rзад = g и RXR2/R1 = у, получим исходное выражение для сигнала рассогласования:
? = g - y
Электрическое устройство сравнения может быть выполнено на базе операционного усилителя (рис. 22, г). При этом на датчик RX подается напряжение + Ux, а на задатчик Rзад - напряжение обратной полярности - Uзад.
Выходное напряжение усилителя
вых= - Rос(Ux/RX - Uзад/ Rзад),
где Rос - сопротивление обратной связи усилителя.
При использовании операционного усилителя для сравнения напряжений Ux и Uзад, iитая RX= Rзад= Rос, получают выражение Uвых=Uзад-Ux, тождественное исходному выражению для сигнала рассогласования, если принять g=Uзад и y=Ux.
Операционный усилитель может быть также использован для сравнения сопротивлений RX и Rзад. Тогда при Ux=| Uзад | получают значение выходного напряжения усилителя, зависимое от изменения RX. В этой схеме результат сравнения имеет непрерывную форму.
Наряду с рассмотренными устройствами в автоматике широко распространены устройства сравнения дискретного типа, которые могут выражать отклонение в виде числа (это различные iетчики, шаговые искатели и др.) или в виде логических категорий, например: U1 > U2, I1