10.2 Элементы САУ и их назначение
Щетинин Т.А.
Источник: Щетинин Т.А. Электромагнитные муфты скольжения. /Щетинин Т.А. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 272 c., ил.
В замкнутых САУ в качестве составных элементов используют задающие органы, датчики обратной связи по стабилизируемому параметру, усилители и источники питания. В зависимости от типа применяемых датчиков и усилителей системы могут снабжаться различными преобразовательными устройствами. Задающими органами САУ (задатчиками) являются потенциометры, подключенные к источнику постоянного напряжения. При регулировании ручки задающего потенциометра производится изменение выдаваемого в САУ напряжения, пропорционального заданному значению регулируемого параметра.
В качестве датчиков обратной связи по частоте вращения чаще всего используются тахогенераторы, приводимые от выходного вала муфты ременной передачей или монтируемые непосредственно на этом валу. Тахогенераторы выдают в САУ напряжение, пропорциональное фактической частоте вращения муфты, которое затем сравнивается с задающим напряжением, и их разность используется для регулирования частоты вращения привода с муфтой.
Разность напряжений задатчика и датчика обратной связи возникает в результате воздействия либо внешних факторов (нагрузки, температуры, напряжения источника питания), когда изменяется фактическая частота вращения и САУ возвращает ее к первоначальному значению, либо оператора на положение задатчика, когда система обеспечивает изменение частоты вращения до ее нового заданного значения.
В САУ муфтами применяются тахогенераторы как постоянного, так и переменного тока. Недостатком первых является наличие коллектора и щеток, снижающих надежность привода, в целом поэтому в последние годы предпочтение отдается бесконтактным синхронным тахогенераторам, выпрямленное напряжение которых используется в САУ.
Иногда для обратной связи находят применение бесконтактные импульсные датчики, частота импульсов на выходе которых пропорциональна частоте вращения. Для использования в цепи обратной связи выходные имиульсы датчика преобразовываются в пропорциональное их частоте постоянное напряжение.
В качестве датчиков обратной связи по вращающему моменту используются трансформаторы тока, устанавливаемые в одной из фаз приводного электродвигателя, вращающего муфту скольжения. Так как на рабочем участке характеристики ток двигателя линейно зависит от его вращающего момента, то трансформаторы тока являются простыми и надежными датчиками момента.
В качестве усилителей в САУ находят применение магнитные, транзисторные и тиристорные усилители. Преимуществом магнитных усилителей является простота ввода в САУ одновременно нескольких обратных связей. При наличии нескольких управляющих обмоток усилителя на каждую из них может быть подано напряжение обратной связи по одному из регулируемых параметров. К недостаткам магнитных усилителей относятся большие габариты и масса, а также меньшее быстродействие по сравнению с другими типами усилителей.
Транзисторные усилители находят применение в муфтах малой мощности, имеющих небольшой ток возбуждения (2 – 3 А).
Наибольшее распространение получили тиристорные усилители, в которых система формирования управляющих импульсов тиристоров определяет в конечном счете всю схему САУ. Формирователи импульсов, выполняются на транзисторах и отличаются большим разнообразием.
В качестве элементов источников питания в САУ муфтами используют трансформаторы или делители напряжения на резисторах, присоединенные к сети, питающей приводной двигатель муфты, выпрямители, сглаживающие фильтры и стабилизаторы напряжения.