Курс лекции по дисциплине Элементы и устройства автоматики

Курс лекции по дисциплине «Элементы и устройства автоматики» для студентов специальности 5 В 070200

Список используемых литератур: ¢ ¢ ¢ 1. Волков Н. И. , Миловзоров В. П. Электромашинные устройства автоматики. М. : Высш. шк. , 1988 г. 2. Сабинин Ю. А. Электромашинные устройства автоматики. Л. : Энергоиздат, 1988 г. 3. Исембергенов Н. Т. Элементы и устройства автоматики. Учебное пособие, - Алматы, Бастау, 2009, 280 с. 4. Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6. 0. : Учебное пособие№СПб. : КОРОНА принт, 2001. – 320 с. , ил. 5. Хрущев В. В. Электрические машины систем автоматики: Учебник для вузов – 2 –изд. , пере раб и доп. – Л. : Энергоатомиздат, 1985. – 368 с

Основные сведения ¢ ¢ ¢ Целью изучения дисциплины " Элементы и устройства автоматики " являются знания о физических принципах, на которой строятся современные элементы и устройства автоматики. Уметь: оптимизировать условия их работы в системах автоматики, обладая достаточными знаниями для правильного выбора элемента и расчета их характеристик, а также владение навыками наладки и настройки устройств, построенных на различной элементной базе. Автоматика – это отрасль науки и техники об управлении различными процессами и контроле их протекания, осуществляемыми без непосредственного участия человека.

Классификация автоматических систем ¢ ¢ ¢ ¢ В зависимости от характера и объема операций, выполняемых автоматическими устройствами (совокупностью устройств) различают следующие виды автоматических систем: контроля; блокировки; защиты; сигнализации; регулирования; управлению.

Классификация автоматических систем ¢ ¢ ¢ ¢ Системы контроля служат для автоматического получения и обработки информации о значениях контролируемых параметров. Контроль может быть непрерывным и дискретным. Системы блокировки служат для фиксации механизма или устройства в определенном положении в процессе их работы. Эти системы увеличивают безопасность обслуживания и надежности работы оборудования. Системы защиты прекращают технологический процесс при возникновении отклонений контролируемых параметров при перегрузках, коротких замыканиях и т. п. Системы сигнализации извещают персонал о ходе технологического процесса при возможных допустимых отклонениях контролируемых параметров за допустимые пределы. Системы регулирования обеспечивают поддержание значений регулируемой величины (параметра) в заданных пределах или по заданному закону. Все эти системы могут быть самостоятельными или являться составной частью системы автоматического управления. Системы управления – это автоматические системы, в которых технологический процесс или какой – либо объект управляются с помощью управляющих сигналов.

Элементы автоматических систем l Любая автоматическая система состоит из отдельных, связанных между собой конструктивных элементов. ЗУ СУ УУ + ИУ Д ОУ

Классификация исполнительных механизмов ¢ ¢ ¢ ОУ - Объект (контроля, регулирования, управления и т. п. ) –– устройство или совокупность устройств, у которых регулируются, контролируются или управляются один или несколько параметров. УУ – Устройство управления (управляющее устройство) – техническое устройство, воздействующее на объект управления в соответствии с программой управления. ИУ – Исполнительное устройство создает управляющее воздействие на объект управления. ЗУ – Задающее устройство (элемент настройки) – служит для задания требуемого значения регулируемой величины. Д – Датчик (воспринимающее устройство, первичный преобразователь, датчик обратной связи) – измеряет управляемые величины и, при необходимости, преобразует их в другие, для удобства передачи, обработки или хранения контролируемых параметров. СУ – Сравнивающее устройство – сравнивает заданное значение регулируемой величины с ее действительным значением на выходе объекта управления. Полученная разность сигналов называется сигналом рассогласования или сигналом ошибки.

Элементы и устройства систем автоматики (СА) ¢ ¢ ¢ Технические средства автоматизации (ТСА)- приборы, устройства и технические системы, предназначенные для автоматизации производства. ТСА обеспечивают автоматическое получение, передачу, преобразование, сравнение и использование информации в целях контроля и управления производственными процессами. Элементы, из которых состоит СА разнообразны. К ним в первую очередь относятся: Электрические машины, трансформаторы, преобразователи (чаще всего полупроводниковые), усилители (электронные, электромашинные, магнитные и др. ), датчики, тахогенераторы, электрические аппараты, бесконтактные логические элементы, комплекс технических микропроцессорных средств и др.

Классификация электрических машин ¢ ¢ ¢ ¢ Электрические машины, предназначенные для преобразования механической энергии в электрическую, называются генераторами, а электрические машины, предназначенные для обратного преобразования электрической энергии в механическую, – двигателями. Электрические машины применяются также для преобразования рода тока (например, переменного тока в постоянный), частоты и числа фаз переменного тока, постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения. Такие машины называются электромашинными преобразователями. К электромашинным устройствам относят также трансформаторов. Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат, который служит для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Различают машины переменного и постоянного тока в зависимости от того, какой ток они генерируют или потребляют. Машины переменного тока разделяются на синхронные и асинхронные. Машины переменного тока бывают однофазные и многофазные (чаще всего трехфазные); первые генерируют или потребляют однофазный ток, вторые – многофазный ток. Электромагнитные устройства являются основными элементами автоматики и представляют собой электрические аппараты управления и контроля. К ним относятся датчики, реле, переключатели, автоматы и др. вспомогательные аппараты автоматики.

Исполнительные механизмы Датчик - первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величину (давление, температуру, частоту, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т. п. ) в сигнал, удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации, а также для воздействия им на управляемые процессы. Реле – это коммутационное устройство, которое при воздействии каких – либо внешних факторов скачкообразно изменяет свое состояние. Электрические реле служат для включения и отключения электрических цепей, размножения контактов, блокировки, памяти и т. д.

Устройство машины постоянного тока

Спасибо за внимание