1 вопрос Статическая характеристика
 Скачать 329.32 Kb.
|
1 2 1 вопрос Статическая характеристика элемента автоматики. Элементам автоматики независимо от их назначения присущ ряд общих параметров: характеристики в статическом и динамическом режимах, передаточный коэффициент (чувствительность, коэффициент усиления, коэффициент стабилизации), погрешность, порог чувствительности. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДАТЧИКОВ. Датчик — это элемент автоматики, который воспринимает воздействие контролируемого или регулируемого параметра процесса или объекта управления, преобразует его в выходной сигнал, удобный для дальнейшего использования (обычно электрический сигнал). *{Сигнал от датчика можно усилить и передать на значительное расстояние. Поэтому датчики часто называют электрическими преобразователями, а также измерительными, или чувствительными, элементами. *{Токарный станок-полуавтомат заканчивает обработку детали. При достижении резцом крайнего положения передвигающийся вместе с резцом специальный упор воздействует на датчик — конечный выключатель, и держатель резца изменит направление движения на обратное. *{Температура в топке котла достигает максимального значения. Датчик-термопара, преобразующий тепловую энергию в электрическую, выработает сигнал, по которому форсунки, впрыскивающие в топку топливо, будут перекрыты. *{За окном сгустились сумерки, и в помещении зажегся свет. Это произошло при помощи несложной системой автоматики. Датчиком в такой системе является фотоэлемент. При хорошей освещенности на него падает много света и он пропускает электрический ток. Значения тока достаточны, чтобы удерживать электромагнитом пружину выключателя. Но вот освещенность падает, усилие электромагнита ослабевает и пружина замыкает цепь освещения.} В общем виде датчик Д (рис. 1) состоит из чувствительного элемента ЧЭ и преобразователя Пр. Чувствительный элемент преобразует контролируемую величину Х в промежуточный сигнал Х1. В преобразователе, как правило, происходит превращение неэлектрического сигнала Х1 в электрический сигнал Y. У большинства датчиков чувствительный элемент сразу преобразует неэлектрический сигнал в электрический (терморезистор, термопара и т.д.) Для примера рассмотрим работу манометра реостатного типа (рис. 2) Рис. 2 Схема манометра реостатного типа Д ЧЭ Пр X X1 Y Рис. 1. Структура датчика Давление Р (сигнал Х) сначала преобразуется с помощью чувствительного элемента (мембраны) в механическое перемещение ползунка реостата h (сигнал X1). Затем уже в преобразователе (реостате) происходит изменение электрического сопротивления R (сигнал У) и в результате изменяется ток в цепи. Общими характеристиками датчиков являются: статическая характеристика; инерционность; динамическая (дифференциальная) чувствительность; порог чувствительности; погрешность; момент или усилие, требуемые от источника входного сигнала; выходная мощность и выходное сопротивление датчика. К датчикам предъявляются общие требования: 1) непрерывная и линейная зависимость выходной величины от входной; 2) высокая динамическая (дифференциальная) чувствительность; 3) малая инерционность; 4) наименьшее влияние датчика на измеряемый или регулируемый параметр; 5) надежность в работе; 6) применимость к используемой измерительной аппаратуре и источникам питания; 7) наименьшая себестоимость; 8) минимальные масса и габариты. При выборе датчика необходимо также учитывать особенности исследуемого процесса: периодичность и максимальную частоту воздействий, атмосферные условия (влажность и температуру воздуха), наличие вибраций в установке и т. д. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ В настоящее время наибольшее распространение в автоматике и телемеханике получили электрические датчики, которые можно разделить на две большие группы: параметрические и генераторные (или датчики ЭДС). Датчики активного сопротивления Параметрические датчики Датчики реактивного сопротивления Генераторные датчики а) К термоэлектрическим датчикам относятся термопары - приборы, состоящие из двух разнородных по материалу проводников, концы которых спаяны между собой, при наличии разности температур спаев возникает термо-эдс Е в цепи. В основу работы термопары положено явление термоэлектрического эффекта, открытого в 1756 г. русским академиком Ф. У. Эпинусом. Если соединить концы двух разнородных по материалу проводников и места соединений поместить в среды с различными температурами t1 и t2, то в цепи термопары появляется термо-ЭДС, которая будет тем больше, чем больше разность температур спаянных концов термопары t1 — t2. *{Конец термопары, имеющий температуру t1, называется рабочим концом (горячим спаем), а конец термопары, находящийся при постоянной температуре t2, называется свободным концом (холодным спаем).} Проводники, с помощью которых образуется термопара, называются термоэлектродами. Термоэлектроды обычно изготовляются из чистых металлов (платина, золото, никель, медь, железо, вольфрам, молибден), сплавов (константан, нихром, платинородий, чугун, алюмель, копель, хромель) и полупроводниковых материалов (уголь, карборунд). Термоэлектроды бывают термоположительными и термоотрицательными. *{Термоположительный электрод — это такой термоэлектрод, на котором при соединении его с химически чистой платиной при t1>t2 образуется положительный потенциал по отношению к платине. Термоотрицательный электрод — это термоэлектрод, на котором при тех же условиях образуется отрицательный потенциал по отношению к платине. Например, при соединении железа с платиной при температуре рабочего конца t1=100°C и свободного конца t2=0°С железо имеет по отношению к платине положительный потенциал, равный EЖ.П.=+1,75 мВ. При соединении копеля с платиной при t1=100°C и t2=0°С на копеле образуется по отношению к платине отрицательный потенциал EК.П.= — 4,0 мВ. б) Пьезоэлектрические датчики основаны на использовании пьезоэлектрического эффекта, который бывает прямым и обратным. Прямой пьезоэффект заключается в том, что некоторые материалы имеют способность образовывать на гранях своих поверхностей электрические заряды при воздействии на них механических нагрузок. Обратный пьезоэффект состоит в том, что если к этим материалам прикладывать электрическое поле, то они будут механически деформироваться. К важнейшим природным материалам, которые обладают пьезоэлектрическим эффектом, можно отнести кварц и турмалин. Для пьезоэлектрических датчиков, кроме природных материалов кварца и турмалина, применяются в технике также искусственные кристаллы: сегнетовая соль (KNT), дигидрофосфат калия (КДР), дигидрофосфат аммония (АДР) и др. в) Тахометрические датчики представляют собой маломощные электрические машины, работающие в режиме генератора. В них механическое вращение преобразуется в электрический сигнал. Они широко применяются для контроля частоты вращения различных двигателей. Выходная величина тахогенератора — электрическое напряжение — пропорциональна входной величине — угловой скорости вращения его вала. В зависимости от вида выходного напряжения и конструкции они делятся на тахогенераторы постоянного и переменного тока. г) К генераторным фотоэлектрическим датчикам относятся фотодиоды и фототранзисторы, работающие на вентильном эффекте. В этих фотоэлементах свет воздействует на полупроводниковые р—п переходы, вызывая генерацию в них электрической разности потенциалов и изменяя проводимость переходов. 2 вопрос Реле́ — электрическое или электронное устройство (ключ), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных воздействий. Классификация реле По начальному состоянию контактов выделяются реле с: Нормально замкнутыми контактами; Нормально разомкнутыми контактами; Переключающимися контактами. По типу управляющего сигнала выделяются реле: Постоянного тока; Нейтральные реле: полярность управляющего сигнала не имеет значения, регистрируется только факт его присутствия/отсутствия. Пример: реле типа НМШ; Поляризованные реле: чувствительны к полярности управляющего сигнала, переключаются при её смене. Пример: реле типа КШ; Комбинированные реле: реагируют как на наличие/отсутствие управляющего сигнала, так и на его полярность. Пример: реле типа КМШ; Переменного тока. По допустимой нагрузке на контакты. По времени срабатывания. По типу исполнения Электромеханические реле; Электромагнитные реле (обмотка электромагнита неподвижна относительно сердечника); Герконовые реле; Магнитоэлектрические реле (обмотка электромагнита с контактами подвижна относительно сердечника); Термореле (биметаллическое); Электродинамические реле Ферродинамические реле Индукционные реле Статические реле Ферромагнитные реле Ионные реле Полупроводниковые реле По контролируемой величине Реле напряжения; Реле тока; Реле мощности; Реле пневматического давления; Реле контроля изоляции; Специальные виды электромагнитных устройств: Шаговый искатель. Устройство защитного отключения. Автоматический выключатель. Реле времени. Электромеханический счётчик. Работа электромагнитных реле основана на использовании электромагнитных сил, возникающих в металлическом сердечнике при прохождении тока по виткам его катушки. Детали реле монтируются на основании и закрываются крышкой. Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или несколькими контактами. Напротив, них находятся соответствующие парные неподвижные контакты. В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче управляющего сигнала электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения управляющего напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение 3 вопрос Бесконтактные тиристорные пускатели Для включения, отключения, реверсирования в схемах управления асинхронными электродвигателями разработаны тиристорные трехполюсные пускатели серии ПТ. Пускатель трехполюсного исполнения в схеме имеет шесть тиристоров VS1, …, VS6, включенных по два тиристора на каждый полюс. Включение пускателя осуществляется посредством кнопок управления SB1 «Пуск» и SB2 «Стоп». Бесконтактный трехполюсный пускатель на тиристорах серии ПТ  Схема тиристорного пускателя предусматривает защиту электродвигателя от перегрузки, для этого в силовую часть схемы установлены трансформаторы тока ТА1 и ТА2, вторичные обмотки которых включены в блок управления тиристорами. Бесконтактные тиристорные пускатели предназначены для управления асинхронными двигателями и для коммутации в цепях переменного тока в отраслях с тяжелыми условиями труда (запыленная среда, повышенные влажность, температура, частота коммутации). Обеспечивают прямой пуск, плавный пуск, динамическое торможение, снабжены тепловой защитой, интегральной защитой от перегрузок, защитой от обрыва и перекоса фаз, от короткого замыкания (КЗ). Цифровым узлом называется функциональная часть цифрового устройства, состоящая из цифровых элементов и выполняющая операции над n-разрядными двоичными кодами. + Логические устройства разделяют на два класса: комбинационные и последовательностные. 4 вопрос . Назначение и классификация систем автоматики. Системой автоматики (автоматической системой) называется совокупность технических средств, выполняющих заданные функции без непосредственного участия человека. Все автоматические системы можно разделить на два основных класса: циклические и ациклические. Циклическими (или детерминированными) называются такие автоматические системы, которые выполняют свои функции по заранее заданному порядку (циклу) вне зависимости от условий их работы. Примерами таких систем являются машины-автоматы, автоматические линии и т. д. Ациклическими (или информационными) называются такие автоматические системы, которые выполняют свои функции с учетом фактического протекания некоторых заранее заданных процессов, т. е. на основе информационных процессов. К таким системам относятся системы автоматического управления и системы автоматического регулирования. Каждая система автоматики содержит четыре основных вида средств: 1) средства для получения информации (датчики, измерительные схемы), 2) средства для передачи информации (преобразователи, передатчики, приемники), 3) средства для переработки информации (счетно-решающие устройства, управляющие устройства), 4) средства, использующие информацию для воздействия на управляемый объект (автоматические регуляторы, следящие системы). На рис.1 показаны основные типы систем автоматики.  Система автоматического управления (рис.1 а) предназначена для управления объектом путем подачи задания на управляющий орган. Это задание подается другой автоматической системой или человеком. Пример такой системы — система автоматической защиты, задача которой прервать контролируемый процесс при возникновении того или иного предельного (аварийного) режима. В системе автоматического контроля (рис.1 б) информация, полученная датчиком, воздействует на управляющий орган, который в свою очередь воздействует на воспроизводящий орган, где осуществляется индикация (запись или сигнализация) контролируемой величины. Системы автоматического контроля применяются в тех случаях, когда необходимо получить сведения о состоянии контролируемого объекта, например о состоянии какого-либо механического или электрического устройства («открыто—закрыто», «горит — не горит», «под напряжением — напряжение снято» и т. д.) или окружающей обстановки (температура, давление, влажность и т. д.). В последнем случае, когда необходимо получать данные обо всех значениях контролируемых величин, автоматические системы называются измерительными. Обе рассмотренные системы (рис.1 а и б) являются разомкнутыми, так как выходной сигнал системы никак не воздействует на объект. Если такое воздействие осуществить, т. е. ввести в систему обратную связь, то система становится замкнутой (рис.1 в). Замкнутые системы называются системами автоматического регулирования. Они являются соединением первых двух систем: контроля и управления. Циклической разомкнутой автоматической системой является применяемый в ряде городов автоматический ответчик прогнозов погоды (АПП). Циклическими системами являются также торговые автоматы. Системы автоматического контроля (в том числе автоматические измерительные системы) применяются в различных отраслях техники. В гидрометеорологии процесс измерения — один из наиболее важных На его основе составляются данные (прогнозы, штормовые предупреждения и т. д.), являющиеся главными результатами деятельности Гидрометеорологической службы До широкого развития автоматики основные измерения и наблюдения производились с помощью простейших приборов с визуальным отсчетом (ртутные термометры, манометры и психрометры, флюгеры и т. п.) В последнее время все большее распространение получают автоматические измерительные приборы, в которых процесс измерения производится без непосредственного участия человека. Важнейшей особенностью автоматических измерительных систем является высокая точность измерений и передачи данных. Коэффициент полезного действия измерительных систем часто бывает ничтожно малым. В последнее время такие системы стали называть системами передачи информации или кибернетическими системами. Примерами применения в метеорологии измерительных систем могут служить автоматические телеметрические гидрометеорологические станции, системы радиозондирования атмосферы. Вопрос 5 Системы автоматического регулирования можно классифицировать по следующим основным признакам: принципу регулирования функциональному признаку виду используемой энергии способу передачи и преобразования сигнала числу регулируемых параметров величине установившейся ошибки По виду источников энергии САР классифицируют на: пневматические, электрические, гидравлические, комбинированные. Наиболее распространенными являются электрические и комбинированные. По характеру обработки сигналов САР подразделяют на астатические и статические 1 – го и 2 – го порядков. Статическим режимом работы САР называется такой режим, при котором система находится в установившемся равновесном состоянии, т. е. когда воз-мущение f неизменно или имеет постоянное приращение (f = const или ∆f = const), тогда регулирующее воздействие тоже или неизменно, или имеет постоянное приращение (z = const или ∆z = const), а регулируемая величина достигает установившегося значения, которое имеет постоянное отклонение от. Динамический режим, иначе называемый переходным процессом, возникает тогда, когда воздействие на систему изменяется во времени. При этом на объекте регулирования возникает небаланс подвода и отвода энергии либо вещества и, как следствие, происходит изменение во времени регулируемой величины. Пример – работа САР частоты тока судовой электростанции при включении дополнительных потребителœей электроэнергии. 6 вопрос Система автоматического управления (САУ) — система, осуществ ляющая сбор, обработку информации и управление объектом без непосред ственного участия человека. Система автоматического контроля — система, обеспечивающая автоматический сбор и обработку информации о ходе технологического про цесса на объекте и его техническом состоянии и выдачу этой информации оператору в визуальном или звуковом виде.  К цифровым системам относятся системы автоматического управления, в замкнутый контур которых включается цифровое вычислительное устрой-ство, что позволяет реализовать сложные алгоритмы управления. Включение цифрового вычислительного устройства в контур системы управления сопря-жено с преобразованием непрерывных величин в дискретные на входе и с об-ратным преобразованием на выходе. 7 вопрос Системы телемеханики служат для контроля и управления территориально распределенными технологическими процессами. Они включают в себя оборудование, предназначенное для выполнения функций сбора, передачи, обработки и отображения необходимых данных о течении технологического процесса. Телемеханика — это область техники, охватывающая теорию и практику устройств передачи информации и управления на расстояние. В ряде случаев телемеханические системы дополняют системы автоматического управления и совместно решают общие задачи автоматизации технологических процессов. Системы телемеханики выполняют три основные функции: телеизмерение, телеуправление и телесигнализацию. Основные элементы системы телемеханики: источник информации — собирает, хранит и выдает исходные данные, которые необходимо передавать на расстояние. Источниками информации в системах телеконтроля являются датчики, регистрирующие приборы и ЭВМ, а в системах телеуправления — программные устройства, ЭВМ и человек, управляющий объектом на расстоянии; распределитель (шифратор) — шифрует передаваемую информацию, так как по каналу связи одновременно передается информация о нескольких параметрах объекта или же необходимо управлять несколькими ОУ; передатчик — преобразует управляемый параметр в сигнал, передаваемый по выбранному каналу связи; канал связи — обеспечивает передачу закодированного сигнала на требуемое расстояние. В качестве каналов связи применяют линии связи (телефонные, телеграфные, радиолинии) и линии электропередач низкого и высокого напряжения; приемник — воспринимает сигналы передатчика по каналам связи и преобразует их в сигналы для избирателя; избиратель (дешифратор) — дешифрует закодированные сигналы, переданные по каналу связи; +получатель информации — измерительные, регистрирующие и сигнализирующие приборы в системах телеконтроля и исполнительные механизмы ОУ в системах телеуправления 8 вопрос В светотехнике, как и в любой отрасли науки и техники, существует ряд понятий, характеризующих свойства ламп и светильников в стандартизированных единицах измерения. Важнейшие из них приводятся ниже в кратком изложении. Свет и излучение. Под светом понимают электромагнитное излучение, вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идет об излучении в диапазоне от 360 до 830 нм, занимающем мизерную часть всего известного нам спектра электромагнитного излучения. Световой поток Ф. Eдиница измерения: люмен [лм]. Световым потоком Ф называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека.  Сила света I характеризует мощность светового потока лампы Ф телесном углу W Сила света I. Единица измерения: кандела [кд]. Источник света излучает световой поток Ф разных направлениях с различной интенсивностью. Интенсивность излучаемого в определенном направлении света называется силой света I.  Изображение силы света в полярных координатах Освещенность Е. Единица измерения: люкс [лк]. Освещенность Е отражает соотношение падающего светового потока к освещаемой площади. Освещенность равна 1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади 1 м2.  Освещенность Е Яркость L. Единица измерения: кандела на квадратный метр [кд/м2]. Яркость света L источника света или освещаемой площади является главном фактором для уровня светового ощущения глаза человека.  Яркость L Основные светотехнические формулы: Сила света I [кд]  Освещенность E [лк]  Освещенность E [лк]  Яркость L [кд/м2]  Световая отдача h [лм/Вт]  Световая отдача h. Единица измерения: люмен на Ватт [лм/Вт]. Световая отдача h показывает, с какой экономичностью потребляемая электрическая мощность преобразуется в свет. Цветовая температура. Единица измерения: Кельвин [K]. Цветовая температура источника света определяется путем сравнения с так называемым “черным телом” и отображается “линией черного тела”. Если температура “черного тела” повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 К, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света — 6000 К 9 вопрос 1. Классификация электрических источников света Из всего разнообразия электрических источников света в учебном пособии представлены те из них, которые широко применяются для освещения производственных, административных, общественных, жилых и других помещений, а также для освещения территорий предприятий, уличного и рекламного освещения. По принципу преобразования электрической энергии в источниках света в энергию видимых излучений современные источники света делят на две основные группы: тепловые, основанные на принципе теплового излучения; разрядные, в которых оптическое излучение возникает при электрическом разряде в газах или парах в межэлектродном пространстве. К третьей группе относятся полупроводниковые и другие источники света (рис.1).  Рис. 1. Классификация электрических источников света Таблица 1 - Основные характеристики различных источников света
Перед тем как перейти к анализу принципов работы электрических источников света, их особенностей, характеристик и областей применения, необходимо познакомиться с общими параметрами, по которым и можно сравнивать различные источники, чтобы выбрать в конкретных случаях наиболее подходящие из них, исходя из данных табл. 1. Для источников света наиболее значимыми являются следующие показатели: • номинальное напряжение (?/„) _ напряжение, на которое рассчитана лампа или на которое она может включаться с использованием специальной аппаратуры; • световая отдача (у = Ф/Р) — это отношение светового потока к потребляемой мощности (лм/Вт), отражающее энергетическую экономичность источника света; • срок службы (ч) - одна из главных эксплуатационных характеристик 10 вопрос Световые приборы подразделяются на две большие группы: 1. Осветительные приборы, которые включают: – светильники, т.е. осветительные приборы ближнего действия – перераспределение светового потока происходит внутри больших телесных углов; – прожекторы, т.е. осветительные приборы дальнего действия, перераспределяющие световой поток внутри малых телесных углов. 2. Светосигнальные приборы, к которым относятся семафоры, маяки, сигнальные светильники и прожекторы. Светильники состоят из источника света и осветительной арматуры. Осветительная арматура выполняет следующие функции: – перераспределяет световой поток ИС; – защищает глаза человека от слепящего действия ИС; – служит для крепления ИС и защиты его от механических повреждений и воздействия окружающей среды;  – является переходным устройством для подключения ИС к сети.Основными характеристиками светильников являются: 1. Кривые силы света (КСС), являющиеся характеристикой их светораспределения. Принято различать типовые КСС (рис. 63): – К – концентрированная; – Г – глубокая; – Д – косинусная; – М – равномерная; – С – синусная; – Ш – широкая; – Л – полуширокая. Чем больше степень концентрации КСС, тем выше располагаются светильники. 2. Изолюксы – кривые равных значений освещённости строятся в прямоугольных координатах для светильника с типовой КСС, освещающего горизонтальную плоскость (рис.64). Предполагается, что в светильнике расположена условная лампа (со световым потоком 1000 лм). Изолюксы (рис. 65) позволяют найти освещённость, создаваемую светильником в любой точке А помещения.  3. КПД светильника hс = ФСВ/ФИС, где ФСВиФИС –световые потоки светильника и источника света соответственно, лм. КПД светильников зависит от используемых для отражающих и преломляющих систем материалов, степени закрытости ИС и колеблется в широких пределах от 35 до 95 %.  4. Защитный угол показывает, на сколько хорошо светильник защищает глаз человека от слепящего действия ИС.Для ламп с прозрачной колбой защитный угол γ заключён между горизонталью и линией, соединяющей дальнюю видимую часть тела накала с противоположным краем отражателя (рис.66а). В зависимости от назначения и способа применения осветительные приборы выполняют функции распределения светового потока в пространстве, поляризации и изменения спектра. Осветительными называются приборы предназначенные для обеспечения оптимального освещения помещений путем перераспределения потока света излучаемого источником на определенную площадь заданным способом. Устройство осветительного прибора. Любой осветительный прибор в своей конструкции содержит: детали электрической проводки для подсоединения к электрической цепи помещения; осветительную арматуру — элементы для осуществления крепления и защиты от внешнего воздействия источников освещения, принадлежности для декоративного украшения и рассеивания светового потока; источник света; крепление осветительного прибора в месте локации. Основные типы осветительных приборов. Общепринято разделение на три класса: Прожектор. Основная особенность — концентрация светового пучка в малых телесных углах. Освещаемые объекты находятся на значительном расстоянии, существенно превышающем линейный размер осветительного прибора. Говоря простым языком, этот класс приборов позволяет освещать отдельные удаленные объекты, показательный пример — автомобильные фары дальнего света. Светильник. Характеризуется распространением светового потока внутри больших телесных углов. Используется для освещения площадей, поверхностей, предметов на расстояниях соизмеримых с размером прибора, например, привычная настольная лампа или потолочный плафон относятся к этим классам приборов. Проектор. Отличительная черта — световой поток равномерно распределяется по строго ограниченной площади. Эффект достигается использованием сложной системы линз и зеркал. Проекторы используемые на презентациях, один из примеров этого класса осветительных приборов. 12 вопрос Общие сведения о печах. Электрический нагрев и его применение в промышленности. Достоинства электрического нагрева. Теплопередача в печах. Экономия электроэнергии в печах. Классификация электрических печей. Материалы для электрических печей. Особенности электрооборудования печей сопротивления и схемы управления. Регулирование мощности печей сопротивления с тиристорным преобразователем. Классификация индукционных печей, их назначение, достоинства и недостатки. Устройство индукционных печей с железным сердечником. Особенности устройства тигельных печей. Схемы питания индукционных печей. Особенности электрооборудования индукционных печей и их работа. Диэлектрический поверхностный нагрев заготовок. Регулирование мощности индукционных печей с помощью бесконтактных регуляторов. Классификация, устройство и работа дуговых печей. Схемы питания печей. Особенности электрооборудования дуговых печей, его работа. Электрический режим работы дуговых печей. Автоматическое регулирование мощности дуговых печей с тиристорным ругулятором. Краткие теоретические сведения: Изучать этот раздел лучше всего по книге Шеховцова В. П. «Электрическое и электромеханическое электрооборудование». Стр. 8 – 58.Для более глубокого усвоения материала и для ответов на теоретические вопросы домашней контрольной работы рекомендуется познакомиться с книгами Свенчанского А. Д. «Электрические промышленные печи» и «Электротехнологические промышленные установки», которые представлены в электронном виде на сайте автора методических указаний. Большинство вопросов этого раздела также изложено на сайте автора методических указаний «Школа для электрика» - http://electricalschool.info В разделе «Электротехнологические установки».  Рис. Классификация электротермических установок Электрические печи нагрева сопротивления – это установки, в которых электрическая энергия превращается в тепло в твердых или жидких телах при протекании через них тока. Электрические печи сопротивления по способу превращения электрической энергии в тепловую разделяются на печи косвенного действия и установки прямого нагрева. По технологическому назначению печи сопротивления косвенного нагрева можно разделить на три группы: 1) термические печи для различных видов термической и термохимической обработки черных и цветных металлов, стекла, керамики, металлокерамики, пластмасс и других материалов; 2) плавильные печи для плавки легкоплавких цветных металлов и химически активных тугоплавких металлов и сплавов; 3) сушильные печи для сушки лакокрасочных покрытий, литейных форм, обмазок сварочных электродов, металлокерамических изделий, эмалей и т. п. 16 вопрос Гальванотехника - способ осаждения металлов на поверхности металлических и неметаллических изделий при помощи электролиза. После такого осаждения поверхность изделия приобретает большую стойкость против коррозии, более красивый вид (декоративное покрытие), иногда - большие твердость, стойкость против истирания. Если при этом изделие покрывается весьма тонким (5 - 30 мкм) слоем металла, лишь в редких случаях (упрочнение поверхности) доходящего до десятых долей миллиметра, то такого рода процесс носит название гальваностегии. Гальваностегия имеет в настоящее время широкое применение (омеднение, никелирование, хромирование, серебрение, золочение, кадмирование, покрытие поверхности цинком, оловом, свинцом). Изделие (катод) соединяется с отрицательным полюсом источника постоянного тока и погружается в ванну с электролитом — кислотным или щелочным раствором, который содержит ионы покрывающего металла. В ванну погружается электрод из покрывающего металла (анод), соединенный с положительным полюсом источника тока. В процессе электролиза металл анода переносится через электролит и осаждается на изделии. Гальванические ванны представляют собой прямоугольные резервуары из листовой стали. Для кислотных электролитов ванны внутри футеруются материалом, не вступающим во взаимодействие с электролитом, например свинцом, винипластом, резиной. Ванны изготовляют также из полистирола. Перед нанесением покрытий производят тщательную подготовку поверхности изделий. Электрооборудование и схемы питания гальванических ванн. При гальваностегии, как и при всех электролитических процессах, применяется постоянный ток обычно низкого напряжения. Регулирование процесса осуществляется изменением плотности тока, значение последней меняется в зависимости от процесса от сотых и десятых долей А/дм2 при золочении и серебрении до десятых долей А/см2 при хромировании. Для питания ванн применяют постоянный ток до нескольких тысяч ампер при напряжении 6 - 24 В. В качестве источников тока используют электромашинные преобразователи серии АДН с генераторами на токи от 250 до 10 000 А при напряжении 6 - 12 или 9 В или полупроводниковые выпрямители на токи от 200 до 25 000 А при напряжении 6 - 28 В. Полупроводниковые выпрямители в настоящее время стали основным видом источников питания гальванических установок. Выпрямители с неуправляемыми вентилями серий ВАКГ, ВАЗ и другие и тиристорные выпрямители серии ВАК выпускаются на токи от 100 до 25 000 А и напряжения от 6 до 48 В. Изготовляются также выпрямители серии ВАКР с реверсированием тока нагрузки. От источников тока к гальваническим ваннам ток передается по медным, алюминиевым, реже — латунным или стальным шинам. Когда прокладка шин невозможна, допускается применение кабелей. Сечения шин и проводов должны быть выбраны так, чтобы обеспечить минимальные потери электроэнергии. Подвод тока к ваннам осуществляется через анодные и катодные штанги, укрепляемые на бортах ванн. Часто помещают катодную штангу между двумя анодными. В более широких ваннах укрепляют две катодные штанги с одной анодной посередине и двумя анодными по краям. Во избежание утечки тока и нарушения режима работы ванны должны быть хорошо изолированы от земли, для чего подставки ванн устанавливают на фарфоровые или резиновые прокладки. Для ванн, потребляющих большие токи, особенно когда требуется регулировка тока, рекомендуются индивидуальные схемы питания. Во многих гальванических цехах питание нескольких ванн осуществляется от общего источника. В этом случае для регулирования тока, в цепь каждой ванны включается реостат. При больших плотностях тока (например, при хромировании) применяют ванны непрерывного действия, в которых изделия в процессе покрытия перемещаются от одного края ванны к другому. Такие ванны обычно снабжены устройствами для перемешивания электролита сжатым воздухом и его фильтрации. При больших производительностях применяют автоматы, снабженные рядом ванн, в которых проводится не только само покрытие изделий, но и подготовка их поверхности (обезжиривание, травление и промывка). В таких автоматах изделия, перемещаясь шагами по горизонтали и вертикали, поочередно проходят все ванны. 17 вопрос По назначению компрессоры классифицируются по отрасли производства, для которых они предназначены (химические, холодильные, энергетические, общего назначения и т. д.). По роду сжимаемого газа компрессоры бывают воздушные, кислородные, азотные, гелиевые, фреоновые, углекислотные и т. д. По способу отвода теплоты - без охлаждения, с жидкостным или воздушным охлаждением. найдено на k-a-t.ru Конструктивно компрессоры делятся на три вида: поршневые масляные поршневые безмасляные винтовые. Основа конструкции винтовых компрессоров заключается в установленных параллельно двух роторах (винтах). Нагнетание начинается с ведущего ротора, который, в свою очередь, подает воздух на ведомый ротор и далее, по его каналам, газ попадает через всю конструкцию в ресивер 1 2 |