Электродвигательные ИМ

Электрические ИМ (ЭИМ) получили наибольшее распространение. Они бывают постоянной и переменной скорости, шаговые.

По характеру перемещения выходного органа электрические ИМ подразде­ляют на: однооборотные; многооборотные и прямоходные с поступательным движением выходного органа.

Обычно электрические ИМ состоит из электродвигателя, редуктора, аппа­ратуры управления и контроля, а также приставки, формиру­ющей перемещение выходного вала.

Для улучшения динамических характеристик и фиксации вы­ходного вала электрические ИМ применяют тормоз.

Обратную связь и контроль положения выходного вала осу­ществляют датчиком положения.

Для управления электрических ИМ используют контактные и бесконтактные системы. В первом случае управление трехфазным асин­хронным электродвигателем осуществляют посредством релейно-контактной аппаратуры, а во втором преимущественно используют тиристорное управление специальными двухфазными конден­саторными электродвигателями.

Передаточная функция асинхронного трехфазного двигателя совпадает с передаточной функцией инерционного звена.

 

а – с трехфазным асинхронным электрическим двигателем; б –с однофазным конденсаторным электрическим двигателем

Рисунок – Схемы управления электрическим ИМ

 

Маркировка электродвигательных исполнительных меха­низмов имеет следующее обозначение:

Пример маркировки: МЭО-6,3/25-0,25.

Электромагнитные ИМ

Электромагнитные ИМ представляют собой соленоиды и электромагнитные муфты.

Соленоидный ИМ – это катушка, втя­гивающее усилие которой при подаче управляющего сигнала U перемещает якорь на расстояние S, преодолевая сопротивление пружины. Они отличаются просто­той конструкции, высокой надежностью, небольшими размерами и массой. Их используют в схемах двухпозиционного управления. Регулирующий орган при этом занимает два устойчивых положе­ния – "Открыто" и "Закрыто".

Статическая характеристика электромагнитных ИМ, как пра­вило, нелинейная, и их используют в системах позиционного ре­гулирования.

Электромагнитные муфты могут быть фрикционными, порош­ковыми или асинхронными. Фрикционная муфта состоит из двух полумуфт, посаженных на ведущий и ведомый валы. В одной из полумуфт расположена обмотка возбуждения. При подаче на нее напряжения полумуфты сдвигаются и возникающая сила трения приводит их в движение. Такие муфты также применяют в систе­мах позиционного регулирования и защиты оборудования при аварийных нарушениях его работы.

Принцип действия порошковой муфты основан на изменении вязкости ферромагнитной массы, заполняющей муфту. При пода­че на катушку напряжения вязкость ферромагнитной массы воз­растает и передаваемый момент увеличивается.

В муфтах скольжения момент вращения передается посред­ством магнитного поля, создаваемого обмоткой, расположенной на ведущей полумуфте. При ее вращении в ведомой полумуфте, как в роторе асинхронного двигателя, индуцируется ток, от взаи­модействия которого с магнитным полем возникает момент вра­щения, увлекающий ведомую полумуфту за ведущей.

Порошковые и асинхронные электромагнитные муфты могут быть использованы и в системах непрерывного регулирования. В этом случае их характеризует ПФ инерционного звена с постоян­ной времени 0,03...0,25 с (для порошковых) и 0,11...0,45 с (для асинхронных муфт).

 

Лекция 7

Регулирующие органы

Вопросы:

1. Общие сведения о РО

2. Регулирующие органы объемного типа

3. Регулирующие органы скоростного типа

4. Регулирующие органы дроссельного типа

 

Общие сведения о РО

 

Устройство, позволяющее изменять направление или расход потока вещества или энергии в соответствии с требованиями ТП, называют регулирующим органом (РО).

Работоспособность РО определяется его характеристиками: диапазоном регулирования и рабочей расходной характеристикой.

Отношение максимального расхода среды G _mах к минимальному G_min, соответствующему перемещению РО из одного крайнего положения h_minв другое h _max,называют диапазоном регулирования

R = G _max/ G _min

Зависимость расхода среды от положения РО h называют рабочей расходной характеристикой

G=f (h)

При разработке, выборе и наладке РО для обеспечения возможности эффективного управления ТП в широком диапазоне нагрузок и при разных режимах следует обеспечить достаточный диапазон регулирования и линейную рабочую характеристику в пределах этого диапазона. Используемые в сельскохозяйственном производстве РО можно разделить на три группы – регулирующие органы объемного типа, регулирующие органы скоростного типа и регулирующие органы дроссельного типа.

 

а – ленточный питатель (объемный); б – вибрационный питатель; в – ленточный питатель (скоростной); г – тарельчатый питатель; д – шнековый питатель; е – секторный питатель; ж – тарельчатый клапан; з – золотниковый клапан; и – поворотная заслонка

Рисунок – Регулирующие органы: