2 Конспект лекций по АПП

9.4 Исполнительные устройства и требования к ним

Типовая схема реализации управляющих воздействий представлена на рис. 9.2.

Рис. 9.2. Типовая схема реализации управляющих воздействий:

ЦАП – цифро-аналоговій преобразователь; Ус – усилитель;

ПУ – пусковое устройство (пускатель); РО – регулирующий орган

объекта управления (остальные обозначения приведены ранее).

В автоматизированных системах управления и регулирования к исполнительным устройствам относят пусковые устройства и, собственно, исполнительные механизмы.

Пусковые устройства обеспечивают усиление мощности управляющих сигналов, поступающих от ВК при автоматическом режиме, или от оператора – при ручном управлении. В приложении (таблица П.1) приведена номенклатура основных электрических пусковых устройств.

Исполнительные механизмы служат для перемещения регулирующих органов объекта при действии управляющих сигналов. В системах прямого действия перемещение регулирующего органа осуществляется за счет энергии входного сигнала, в системах косвенного действия – посторонним источником энергии.

По виду энергии для реализации сигнала управления различают:

Пневматические системы – экологически чистые, их исполнительные механизмы обладают большими перестановочными усилиями. Однако пневмосистемы шумные, поэтому они требуют хорошей герметизации линий, а также тщательной воздухоподготовки (очистки и осушки).

Гидравлические системы имеют хорошие динамические характеристики, но требуют двухпроводных линий связи и, так же как пневматические, действуют на ограниченном расстоянии.

Электрические системы позволяют передавать сигналы управления на большие расстояния, легко реализуют сложные законы управления, но взрывоопасны, инерционны и, поэтому, требуют дополнительных мер по улучшению динамических характеристик (понижающие редукторы, тормоза).

К электрическим ИМ относятся реле, электромагниты, электродвигатели, электромагнитные муфты; к гидравлическим – поршневые и плунжерные цилиндры, в пневматике используются поршни, диафрагмы и сильфоны.

В электрических САУ используются чаще всего электрические исполнительные механизмы типа МЭО – механизмы электрические оборотные, которые управляются контактными или бесконтактными пускателями. Они состоят из двухфазного асинхронного электродвигателя, многоступенчатого редуктора, электромагнитного тормоза и датчиков перемещения. Угол полного перемещения выходного вала может устанавливаться в диапазоне до 90 или до 240 градусов.

В обозначении МЭО указываются последовательно три величины:

Мкр – номинальный крутящий момент на выходном валу (диапазон значений: 4; 10; 25; 63; 160 и 400 кгсм);

Тим – номинальное время полного хода выходного вала исполнительного механизма от минимума до максимума (10; 25; 63 и 160 с);

им – номинальный полный ход выходного вала исполнительного механизма (0,25 и 0,б3 оборота).

Примеры обозначения: МЭ0–4/10–0,25; МЭО–4/25–0,63.

Часто создают комбинированные системы управления с использованием, например, электро–пневматических или электро–гидравлических исполнительных механизмов. При этом каждый тип исполнительного механизма рассчитан на работу в комплекте с определенным типом пускового устройства.

Основные требования, предъявляемые к исполнительным механизмам:

Достаточная мощность, обеспечивающая действие регулирующих органов объекта во всех режимах работы.
Достаточное быстродействие.
Линейность статических характеристик и минимальные зоны нечувствительности.
Простое и экономичное регулирование выходной величины, малая потребляемая мощность.

Содержание