Лекция по автоматике. 1-15 лекция -. нерксіптіка автоматтандыру
 Скачать 4.67 Mb.
|
|
Өнеркәсіптік қуат көздері қалай жұмыс істейді Желілік типтегі қуат көздерінің жұмыс принципі өте қарапайым. Типтік схема желілік кернеуден жұмыс істейтін төмен түсетін трансформаторға негізделген. Трансформатордан ток түзеткішке түседі-айнымалы кернеу тұрақтыға айналады. Содан кейін сүзгі орнатылады, көбінесе бұл үлкен сыйымдылықты конденсатор. Құрылғының элементтері, сипаттамаларына байланысты, жалпы схеманы сақтай отырып, өзгертілуі мүмкін.Импульстік типтегі өнеркәсіптік қуат көзі инверторға негізделген. Біріншіден, кіріс кернеуі түзетіледі. Кернеу түрлендіргішінің көмегімен қажетті индикаторлары бар айнымалы ток шығарылады. Коммутациялық қуат көзінің жұмыс нұсқасына байланысты шығыс кернеуі трансформаторға немесе төменгі Шығыс сүзгісіне берілуі мүмкін. Әдетте, шағын трансформаторлар қолданылады. 8-дәріс Ұшқыннан қорғау кедергілері. Ұшқыннан қорғау тосқауылы-ұшқыннан қауіпсіз тізбектерге қойылатын талаптарды қанағаттандыратын, ұшқыннан қауіпсіз және ұшқыннан қауіпті электр тізбектері арасындағы кедергі болып табылатын аяқталған конструкция торабы. Ұшқыннан қорғаныс тосқауылы ұшқыннан қорғаныс блогынан ерекшеленеді, өйткені ол аяқталған түйін болып табылады. Ұшқыннан қорғау блогы ұшқын қауіпсіздігімен байланысты электр жабдықтарының құрамына кіреді. Шунт-диод кедергілері.  Зенер диодтарындағы ұшқыннан қорғау блоктарының электрлік схемалары. a-балласт резисторы бар блоктың схемасы; b — айнымалы ток үшін балласт резисторы бар блоктың схемасы; c — балласт резисторынсыз блоктың схемасы; d — балласт резисторлары бар айнымалы ток үшін блоктың схемасы және зенер диодтарының Жерге тұйықталған орташа нүктесі; e-зенер диодтарының қайталануы бар балласт резисторлары бар айнымалы ток үшін блоктың схемасы және олардың орташа нүктесі Жерге тұйықталған. 1-2 ұшқынға қауіпті тізбекке; 3-4 ұшқынға қауіпсіз тізбекке. Диодтың қауіпсіздік тосқауылындағы диодтар ұшқынға қауіпсіз тізбекке қолданылатын кернеуді шектейді, ал токты шектейтін резистор тізбек арқылы өтетін токты шектейді. Қауіпсіздік кедергілері ұшқынға қауіпсіз және ұшқынға қауіпті тізбектерді ұштастыру құралы ретінде қолдануға арналған, ib, ic ұшқынға қауіпсіз тізбегінің деңгейіне байланысты кернеуді шектейтін диоды бар тізбектің тармағы параллель болуы керек (ia үшін) немесе қайталануы керек (ib үшін).Шунттаушы диодтардағы (зенер диодтарындағы) ұшқыннан қауіпсіз кедергілер 1950 жылдардың соңында химия өнеркәсібіндегі технологиялық процестерді басқару контроллерлері үшін әзірленді. Әдетте зенер диодтарындағы (БИС) ұшқыннан қорғау блогы біртұтас құрастырылмайтын блок ретінде жасалады, компаундпен толтырылады немесе құрастырылмайтын қабыққа орналастырылады, бұл оның ішкі монтаждау элементтерін жөндеу немесе ауыстыру мүмкіндігін болдырмайды.БИС шунтталатын зенер диодтарынан және тізбектелген резисторлардан немесе резисторлар мен сақтандырғыштардан тұрады.Электр жабдығының қалыпты жұмыс режимінде зенер диодтарының бұзылу кернеуі аспайды-зенер диоды ток өткізбейді. Қауіпсіз аймақта орналасқан жүйенің екінші бөлігінде авария туындаған кезде және сыртқы кернеу зенер диодының бұзылу кернеуінің мәнінен асып кетсе (зенер диодтарының жұмыс аймағы-вольт-амперлік сипаттаманың кері тармағындағы бөлім), ол арқылы өтетін токтың мөлшері өзгерген кезде кернеу деңгейін тұрақтандыру режиміне өтеді. Зенер диоды ток өткізе бастайды. Тізбектелген резистор жарылыс қаупі бар аймақтың тізбегіндегі токты шектейді. Ток белгілі бір мәнге жеткенде, кіріктірілген сақтандырғыш іске қосылады, бұл рұқсат етілмеген үлкен электр қуатын қауіпсіз аймақтан жарылғыш аймақта орналасқан жабдықтың электр тізбектеріне беруге жол бермейді. Артықшылықтары: • өнімдердің қарапайымдылығы; • әмбебаптылық; • төмен шығындар; • жеке қуат көзін қажет етпейді; • бүкіл әлемде пайдаланудың үлкен тәжірибесі; • жоғары орнату тығыздығы • жоғары дәлдік және сызықтық • төмен құны • жақсы жиілік диапазоны (100 кГц дейін). Кемшіліктері: • жұмыс кернеулерінің шектеулі ауқымы; • қауіпті аймақта қол жетімді шектеулі кернеу; • кедергілерді түбегейлі қауіпсіз жерге қосу қажеттілігі; • қауіпті және қауіпсіз аймақтар арасындағы гальваникалық байланысқа байланысты тек төмен вольтты жабдықты пайдалану қажеттілігі; • қауіпті аймақтың жабдығы жерден оқшаулануы тиіс; • апаттан кейін қалпына келтіру мүмкін емес; • найзағай мен басқа импульстік кернеулерге осал. Кедергілерді сипаттайтын негізгі параметрлердің бірі-өту кедергісі. Кедергінің өту кедергісін төмендету кезінде қоректендірудің ең төменгі кернеуінің үлкен мәні және үлкен кедергісі бар датчиктерді пайдалануға болады. Ресейлік өндірушілердің қуатты резисторлар мен қуатты зенер диодтарын қолдануы 24 вольтты кедергілердің Ib ұшқынынан қорғаныс дәрежесін 284 Ом дейін төмендетуге мүмкіндік берді. Неғұрлым қуатты зенер диодтарын қолдану арқылы өту кедергісінің одан әрі төмендеуі кедергілер көлемінің ұлғаюымен және олардың құнының артуымен шектеледі. Гальваникалық тосқауылдарды өңдеу Гальваникалық айырымы бар ұшқын қауіпсіздігі тосқауылы (оқшаулағыш) олардың арасындағы оқшаулағыш материал қабатын пайдалану есебінен жарылыс қауіпсіз және жарылыс қауіпті аймақтардың электр тізбектері арасындағы кез келген тікелей (гальваникалық) байланысты үзеді. Ақпаратты беру әдетте трансформаторлардың бір түрі арқылы жүзеге асырылады: оптрон, трансформатор немесе реле. Жарылыс қауіпсіздігіне шунт-диод тосқауылына ұқсас диод-резистивті тізбекті пайдалану арқылы қол жеткізіледі.Гальваникалық қауіпті аймақ тізбегі қауіпсіз аймақ тізбегімен байланысты емес болғандықтан, гальваникалық тосқауылдағы шамадан тыс энергияны оқшаулау әдетте тиімді және іргелі болып саналады. Іс жүзінде өлшеу құралының нөлі, әдетте, кедергілер мен қауіпсіздік мәселелерін болдырмау үшін электрмен жабдықтау трансформаторының Жерге тұйықталған бейтарабымен байланысты. Осылайша, зақымдалған кезде ток бейтарап тұйықталады, бұл салыстырмалы түрде қысқа уақыт ішінде қысқа тұйықталуды болдырмайтын сақтандырғыштың бұзылуына әкеледі. 9-дәріс Жиілік түрлендіргіші Жиілік түрлендіргіші-электр тогының (кернеудің) жиілігін өзгертуге арналған электрондық құрылғы. Тағайындау Өңдеу Жиілікті асинхронды жиілік түрлендіргіші 50 (60) Гц жиіліктегі үш фазалы немесе бір фазалы айнымалы токты 1 Гц-тен 800 Гц-ке дейінгі үш фазалы немесе бір фазалы токқа түрлендіруге қызмет етеді.Өнеркәсіп электрлік индукциялық типтегі жиілік түрлендіргіштерін шығарады, бұл дизайн бойынша түрлендіргіш генератор режимінде жұмыс істейтін фазалық роторлы асинхронды қозғалтқыш және электронды түрлендіргіштер.Электрондық типтегі жиілік түрлендіргіштері көбінесе асинхронды электр қозғалтқышының немесе синхронды қозғалтқыштың жылдамдығын берілген жиіліктегі электр кернеуінің түрлендіргішінің шығысына байланысты біркелкі реттеу үшін қолданылады. Қарапайым жағдайларда жиілік пен кернеуді реттеу берілген v/f сипаттамасына сәйкес жүреді, векторды басқару деп аталатын ең жетілдірілген түрлендіргіштерде жүзеге асырылады.Электрондық типтегі жиілік түрлендіргіші-Бұл өндірістік жиіліктің айнымалы тогын тұрақты токқа түрлендіретін түзеткіштен (тұрақты ток көпірі) және тұрақты токты қажетті жиілік пен амплитудаға түрлендіретін инвертордан (түрлендіргіштен) (кейде PWM-мен) тұратын құрылғы. Шығу тиристорлары (GTO) немесе транзисторлар (IGBT) Электр қозғалтқышын қуаттандыру үшін қажетті токты қамтамасыз етеді.Түрлендіргіш пен қозғалтқыш арасындағы Шығыс кернеуінің пішінін жақсарту үшін дроссель кейде орнатылады, ал электромагниттік кедергілерді азайту үшін EMC сүзгісі қолданылады. Құрылғы және жұмыс принципі.  Жиілік түрлендіргіші; It жиілік түрлендіргіші ток көзі; ИН - жиілік түрлендіргіші кернеу көзі; АИМ — түрлендіргіш, жиілікті амплитудалы-импульсті модуляцией; ШИМ — түрлендіргіш, жиілікті широтно-импульсті модуляцией.  Электрондық жиілік түрлендіргіші электронды кілттер режимінде жұмыс істейтін тиристор немесе транзисторды қамтитын тізбектерден тұрады. Басқару бөлігінің негізінде қуатты электрондық кілттерді басқаруды, сондай-ақ көптеген қосалқы мәселелерді (бақылау, диагностика, қорғау) шешуді қамтамасыз ететін микропроцессор бар.Электр жетегінің құрылымы мен жұмыс принципіне байланысты жиілік түрлендіргіштерінің екі класы бөлінеді: Тікелей байланыспен. Тұрақты токтың айқын аралық буынымен. Түрлендіргіштердің қолданыстағы кластарының әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар, олар әрқайсысының ұтымды қолданылу саласын анықтайды.Тікелей байланысы бар түрлендіргіштерде электр модулі басқарылатын түзеткіш болып табылады. Басқару жүйесі тиристорлар тобын кезекпен ашады және қозғалтқыш орамаларын қуат желісіне қосады.Осылайша, түрлендіргіштің шығыс кернеуі кіріс кернеуінің синусоидаларының "кесілген" бөліктерінен қалыптасады. Мұндай түрлендіргіштердегі Шығыс кернеуінің жиілігі қуат желісінің жиілігіне тең немесе одан жоғары болмауы керек. Ол 0-ден 50 Гц диапазонында, нәтижесінде қозғалтқыштың айналу жиілігін басқарудың кіші диапазоны (1 : 10-нан аспайды). Бұл шектеу мұндай түрлендіргіштерді технологиялық параметрлерді реттеудің кең ауқымы бар заманауи жиілік реттелетін жетектерде қолдануға мүмкіндік бермейді.Ашылмаған тиристорларды пайдалану түрлендіргіштің құнын арттыратын салыстырмалы түрде күрделі басқару жүйелерін қажет етеді. Тікелей байланысы бар түрлендіргіштің шығысындағы" кесілген " синусоид-бұл электр қозғалтқышында қосымша шығындар, электр машинасының қызып кетуі, моменттің төмендеуі, электр желісіндегі өте күшті кедергілер тудыратын жоғары гармониканың көзі. Компенсаторлық құрылғыларды қолдану құнын, массасын, өлшемдерін арттыруға, тұтастай алғанда жүйенің тиімділігін төмендетуге әкеледі.Қазіргі заманғы жиілік реттелетін модульдерде ең көп қолданылатыны-тұрақты токтың аралық байланысы бар түрлендіргіштер. Осы кластағы түрлендіргіштер электр энергиясын екі есе түрлендіруді қолданады: тұрақты амплитудасы мен жиілігі бар кіріс синусоидалы кернеу түзеткіште түзетіледі, сүзгі арқылы сүзіледі, тегістеледі, содан кейін инвертор ауыспалы жиілік пен амплитудасының ауыспалы кернеуіне қайта айналады. Энергияның қосарланған түрленуі тиімділіктің төмендеуіне және тікелей байланысы бар түрлендіргіштерге қатысты масса-көлем көрсеткіштерінің біршама нашарлауына әкеледі. Күшті электролиттік конденсаторлардың міндетті түрде болуы түрлендіргіштің қызмет ету мерзіміне шексіз шектеулер қояды: толық жүктеме кезінде бұл әдетте шамамен 3000 сағатты құрайды.Синусоидальды айнымалы кернеуді қалыптастыру үшін электр қозғалтқышының орамаларында берілген пішіндегі электр кернеуін құрайтын автономды инвертор қолданылады (әдетте, импульстік ендік модуляция әдісі). Инверторларда электронды кілттер ретінде құлыпталатын GTO тиристорлары және олардың GCT, IGCT, SGCT жетілдірілген модификациялары және оқшауланған IGBT жапқышы бар биполярлы транзисторлар қолданылады.Тиристорлық жиілік түрлендіргіштерінің басты артықшылығы, тікелей байланысы бар тізбектегідей, ұзақ жүктеме мен импульстік әсерлерге төтеп бере отырып, үлкен токтармен және кернеулермен жұмыс істеу мүмкіндігі болып табылады. Олар IGBT транзисторларындағы түрлендіргіштерге қатысты жоғары тиімділікке ие (88% дейін) [көзі көрсетілмеген 962 күн].Жиілік түрлендіргіштері-бұл электр желісіндегі жоғары гармоникалық токтарды тудыратын сызықты емес жүктеме, бұл электр энергиясының нашарлауына әкеледі. 10-Дәріс Устройства плавного пуска(Жұмсақ стартер) Жұмсақ стартер (SCP) - жұмыс машинасының кіші іске қосу моментімен (мысалы, желдеткіш сипаттамасымен) электр қозғалтқыштарын біркелкі іске қосуға (тоқтатуға) арналған механикалық, электрлік (электронды) немесеэлектромеханикалық құрылғы.Электр қозғалтқыштарын іске қосу, іске қосу және тоқтату процесін бақылау: тегіс үдеу; тегіс тоқтау; бастапқы токтың төмендеуі;қозғалтқыш моментінің жүктеме моментіне сәйкес келуі. Іске қосу кезінде айналу моменті секундтық бөлшектерде жиі номиналдың 150-200% жетеді, бұл жетектің механикалық бөлігінің істен шығуына әкелуі мүмкін. Бұл жағдайда бастапқы ток номиналдан 6-8 есе жоғары болуы мүмкін, сондықтан жергілікті электр желісінде кернеудің төмендеуі орын алады. Кернеудің төмендеуі желідегі басқа жүктемелерге қиындық тудыруы мүмкін, ал егер кернеудің төмендеуі тым үлкен болса, қозғалтқыштың өзі іске қосылмауы мүмкін. Жұмсақ стартерлерді қолдану айналу жылдамдығының шектелуін және белгіленген уақыт ішінде іске қосу тогының максималды мәнін қамтамасыз етеді (жұмсақ стартерді қолданғаннан кейін іске қосу тогының мәні 3-4 номиналға дейін төмендейді). Электронды жұмсақ стартерлерде токты шектеуге қозғалтқыш орамаларындағы кернеуді біртіндеп арттыру арқылы қол жеткізіледі. Бұл іске қосу кезінде электр қозғалтқышының параметрлерін (ток, кернеу және т. іске қосу және тоқтату кезінде құбырлар мен клапандарда су балғасының пайда болу ықтималдығы. ... Сайып келгенде, дұрыс таңдалған және реттелген жұмсақ стартер электр қозғалтқышы мен оның жетегінің беріктігі мен сенімділігін жақсартады. Қозғалтқыштың электромагниттік моментінің лездік мәні бұрыштық жылдамдыққа, қозғалтқыш параметрлері мен қоректендіру жүйесінің параметрлеріне ғана емес, сонымен қатар осы шамалардың туындыларына және олардың бастапқы мәндеріне байланысты. Көптеген айнымалылардың өзгеруі асинхронды электр жетектерінің динамикалық жұмыс режимдерін басқару мүмкіндіктерін айтарлықтай кеңейтеді. Контактілі коммутациялық жабдық қозғалтқыш тізбегіне қарсылық енгізуге және оның үздіксіз магнит өрісін, тежегіш жастықшаларды, сұйық муфталарды, магнитті блокаторларды, ату арқылы қарсы салмақтарды және т. қолдануға да болады. Басқаша айтқанда, нақты шешімдер тек қозғалтқыш параметрлеріне әсер ету арқылы мүмкін болады. Магнитті күшейткіштерді коммутациялық қондырғы ретінде қолдану кернеудің өзгеру туындысына әсерді қосымша жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Динамикалық сипаттамаларды қалыптастырудың мүмкін болатын әдістерінің көпшілігін жүзеге асыру тек жартылай өткізгішті реттелетін клапандардың пайда болуымен ғана мүмкін болды, олар байланыссыз, инерциалды емес және берілген токтың орташа мәнін өзгертудің қарапайымдылығына байланысты болды. асинхронды электр қозғалтқыштарын басқарудың коммутаторлық элементтері болуы мүмкін. Тиристорлық қосқыштар (жұмсақ стартерлер) мен реттелетін клапандарға негізделген жиілік түрлендіргіштері кернеудің қажетті өзгеру жылдамдығын орнатуды және қажетті бастапқы жағдайларды құруды ғана емес, сонымен қатар қозғалтқыш тізбектерінде фазалық бақылауды жүргізуді және өзгертуді салыстырмалы түрде жеңілдетеді. кернеу жүйесінің параметрлері. Бұл мүмкіндіктер электромагниттік өтпелі моменттерді және, демек, асинхронды электр жетегінің динамикасын басқаруға мүмкіндік береді, сонымен қатар техникалық тұрғыдан мүмкін және іс жүзінде орынды. Жүктіліктің сипатына байланысты жұмсақ стартерлер электр қозғалтқышының айналу жылдамдығы мен шығыс кернеуі арасындағы бір немесе басқа қатынасты жүзеге асыра отырып, электр қозғалтқышты басқарудың әр түрлі режимдерін қамтамасыз етеді.  Жұмсақ бастау қалай жүзеге асады? Электр қозғалтқышты біркелкі іске қосу және тоқ ағымының алдын алу үшін екі әдіс қолданылады: Ротор орамасындағы токты шектеңіз. Ол үшін ол «жұлдыз» схемасына сәйкес қосылған үш катушкадан тұрады. Олардың бос ұштары білік білігіне бекітілген сырғанау сақиналарына (коллекторларға) әкеледі. Реостат коллекторға қосылады, оның іске қосылуы кезінде қарсылығы максималды болады. Ол азайған сайын ротордың ток күші артады және қозғалтқыш айналады. Мұндай машиналар роторлы қозғалтқыштар деп аталады. Олар кран жабдығында және троллейбустар мен трамвайлар үшін тартқыш электр қозғалтқыштары ретінде қолданылады. Статорға берілетін кернеу мен токтарды азайтыңыз. Өз кезегінде, бұл келесі жолдармен жүзеге асырылады: а) автотрансформатор немесе реостат; б) тиристорларға немесе триактарға негізделген негізгі тізбектер. Бұл электр қондырғыларының құрылысына негіз болатын негізгі тізбектер, олар әдетте жұмсақ стартерлер немесе жұмсақ стартерлер деп аталады. Назар аударыңыз, жиілік түрлендіргіштері қозғалтқышты біркелкі іске қосуға мүмкіндік береді, бірақ олар тек іске қосу тогын шектемей, моменттің күрт өсуін өтейді. 11-Дәріс Релейные модули.Твердодательные реле(Реле модулі) МР-1 реле модулі-төмен кернеулі электр жүйесінің құрылысын жеңілдететін әмбебап электрлік құрылғы (мысалы, дабыл жүйесі). Модульде 4 электромагниттік реле және шығыс кернеу тізбектеріне кіретін 5 сақтандырғыш бар. Құрылғы жоғары ток тұтынатын (8А дейін) және ауыспалы кернеумен жабдықталған электр құрылғыларын басқару функциясын орындау мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Басқару функциясы басқару кірістеріне берілетін кернеу сигналдарының көмегімен жүзеге асады (мысалы, 0В және + 12В) және релелік контактілерді жабудан, ашудан немесе қосудан тұрады. Модульдің негізгі міндеті-CA-6 plus, CA-10 plus, CA-64 қауіпсіздік басқару пультінің дабыл басқару пультінде ОЖ типті шығуларға көмектесу. Және SATEL шығарған GSM-3 байланыс модулінде. Бұл құрылғылардағы OC типті шығулардың ең үлкен сыйымдылығы 50 мА құрайды.  МАҚСАТЫ, ДИЗАЙНЫ ЖӘНЕ ПРИНЦИПІ MR-I релелік модульдері, M-MR-I шағын релелік модульдері, MK-MR-I шағын релелік модульдері және DIN-орындалатын DIN-MR-I релелік модульдері (бұдан әрі-модульдер) бір бөлігі ретінде жұмыс істеуге арналған. «Стрелец-Интеграл» IBS үшін «BSL240-I» қабылдау-басқару құрылғысымен және сигналдық желідегі ұқсас аналогтық адрестік алмасу хаттамасы бар басқа қабылдау-басқару құрылғыларымен (бұдан әрі-ППК) біріктірілген қауіпсіздік жүйесі. . Модульдерді қоректендіру және басқару пультімен ақпарат алмасу SL арқылы жүзеге асады. Модульдер сиреналарды, өрт автоматты құрылғыларын, инженерлік (технологиялық) жабдықтарды және оның шығуына қосылған басқа да басқарушы құрылғыларды (ЖБ) басқаруды қамтамасыз етеді - коммутацияға арналған реле контактілерінің екі тобы (МК -МР -І -де - релелік контактілердің бір тобы). Екі топтың контактілерінің ауысуы бір уақытта «Бастау» режимінде жүреді. Әрбір модульде магистральдық желіде орнатылған екі бағытты қысқа тұйықталу изоляторы бар (SC), бұл магистральдық желінің қызмет көрсететін бөлімі арқылы басқару пультімен байланысты қамтамасыз ету үшін қысқа тұйықталумен бөлікті оқшаулауға мүмкіндік береді.Модульдерде (микро модульдерден басқа) кіріктірілген жарық индикаторлары (светодиодтар) бар, олардың жарқыл режимі басқару панелінен орнатылады. Әдетте, келесі дисплей режимі әдепкі бойынша орнатылады: - «норма» - жасыл жарықдиодты жыпылықтайтын жарық; - «ақаулық» - қызғылт сары жарық диоды жанады; «Дабыл» - қызыл жарықдиодты жарық. МОДУЛДІ БАҒДАРЛАУ Модуль адресін программалау «Аврора-3Р» бағдарламашысының көмегімен немесе олардың пайдалану нұсқаулығына (ОМ) сәйкес ППК көмегімен жүзеге асады.Магистральдық желідегі модуль адрестерінің диапазоны 1 -ден 240 -қа МОДУЛЬДІ ОРНАТУ Назар аударыңыз! МОДУЛЬДІ ҚОСУҒА АРНАЛҒАНДА, ППК БАСҚАРУ Сілтемесінде кернеу жоқ екеніне көз жеткізіңіз.Модульдерді орнату орындарына орнатыңыз. Модульдер мен шағын модульдер керек-жарақтар жинағынан өздігінен бұрап тұратын бұрандалармен тегіс бетке бекітілген. DIN-орындау модульдері DIN рельсіне орнатылады. Микро модульдер электр қораптарына немесе сыртқы әсерден қорғалған басқа жерге орнатылады. MR-I, M-MR-I және DIN-MR-I жалғау үшін модульден үш 4 полюсті қосқышты ажыратыңыз.ейін. |