Исполнительный механизм

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (САУ) исполнительные механизмы

АПАЛ 38. Кочетков П.С. Автоматизация производства на базе ЭВТ_________________________

Электромагнитное реле - контактор

Устройство

Подвижный сердечник

Электрические контакты

Электрическая катушка

Пружина

Неподвижный сердечник

Конспект урока

Принцип работы

1

На катушку подается электрический ток. Электрический ток в катушке создает электромагнитное поле, которое намагничивает сердечник.

Конспект урока

Принцип работы

2

Рабочее состояние

Вторичная электрическая цепь замкнута

Эл. ток

Силовые линии магнитного поля сердечника

Конспект урока

3

Ток в катушке прерывается. Электромагнитное поле исчезает.

Вторичная электрическая цепь разомкнута

Пружина возвращает подвижный сердечник в исходное состояние. Контакты вторичной цепи размыкаются

Конспект урока

Пример – контактор КМ1

Широкая область применения - Широкий диапазон рабочих температур от -40° до +50°С - Удобство замены втягивающей катушки - Варианты исполнения на 12 номинальных токов: 9, 12, 18, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 95, 115, 150 А - Срок службы не менее 15 лет

Конспект урока

Промышленные реле и контакторы

Конспект урока

Электромагнитный клапан

Устройство

Пружина

Электрическая катушка

Сердечник с клапаном

Выходной фланец

Входной фланец

Седло клапана

Корпус

Конспект урока

Принцип работы

1

Исходное положение. Ток в катушке не протекает.

Пружина прижимает сердечник с клапаном к седлу. Проход закрыт.

Конспект урока

Принцип работы

2

Когда на катушку подается электрический ток, в ней возникает электромагнитное поле, которое намагничивает сердечник и сердечник втягивается в катушку сжимая пружину.

Конспект урока

Принцип работы

3

Поток жидкости или газа

Открывается проход потоку жидкости или газа

Конспект урока

Принцип работы

4

При обесточивании катушки электромагнитное поле исчезает и пружина опускает клапан на седло. Проход закрывается.

Конспект урока

Примеры электромагнитных клапанов

Burkert тип142

Burkert тип131

2-х ходовой самоподпирающийся клапан Ду -15 до 50мм, давление 0,5-6 бар, температура от 0°C до +70°C Среда: щелочи, кислоты, окислители, солевые растворы, загрязненное масло

2-х и 3-х ходовые клапаны прямого действия Ду от 10 до 20мм, давление 0-1 бар, температура от -10°C до +70°C Среда: сжатый воздух, бытовой газ, вода, гидравлическое масло, загрязненные масло и жир, щелочи, кислоты, окислители, солевые растворы

Конспект урока

Электропривод

Устройство

Рабочий рычаг

Тормоз электрический

Редуктор

Электродвигатель

Конспект урока

Принцип работы

Исходное положение

На двигатель подается электрический ток. Двигатель вращается и вращает первичный вал редуктора.

Конспект урока

Принцип работы

Новое положение

Рычаг, закрепленный на выходном валу редуктора, поворачивается и перемещает рабочий орган.

Конспект урока

Пример электропривода

Мэо-40/10-0,25-99

Основные технические характеристики Крутящий момент на выходном валу - 40 Нм Время полного хода выходного вала - 19 с Значение полного хода выходного вала -0,25 рад Потребляемая мощность – 240 Вт

Состав механизма: электродвигатель синхронный тормоз механический редуктор червячный ручной привод блок сигнализации положения реостатный БСПР, индуктивный БСПИ, токовый БСПТ или блок концевых выключателей БКВ рычаг блок конденсаторов

Конспект урока

Пример сервопривода

Управляющее устройство сервопривода

Входы для подключения датчиков положения

Электродвигатель

Конспект урока

Конспект урока

Исполнительные механизмы являются как бы руками управляющего устройства, с помощью которых оно воздействует на вход объекта управления. Устройство и принцип действия исполнительных механизмов сильно зависит от характера требуемого воздействия и от самого входа объекта. Тем не менее, существуют множество стандартизованных исполнительных устройств автоматики. Рассмотрим некоторые из них. Электромагнитное реле – контактор. На металлическом сердечнике находится электрическая катушка. Подвижный сердечник соединен с неподвижным шарниром и удерживается в исходном состоянии пружиной. Рядом с подвижным сердечником расположена пара контактов. В исходном состоянии контакты разомкнуты. При подаче электрического тока в катушку в ней возникает электромагнитное поле, которое намагничивает сердечник. Подвижный сердечник притягивается магнитным полем к неподвижному, при этом он перемещает контакты и замыкает их. В таком состоянии реле может находиться настолько долго, пока в катушке течет электрический ток. Кода ток в катушке прекращается, магнитное поле исчезает, пружина возвращает подвижный сердечник в исходное положение и освобождает контакты, которые размыкаются. Например, катушка контактора получает управляющий сигнал в виде постоянного напряжения от устройства управления, а своими контактами включает и выключает электрический ток печи. Контакторы различаются по количеству контактов, коммутируемому току и напряжению катушки.

Вернуться

Электромагнитный клапан

Клапан представляет собой механический клапан и электромагнит, сердечник которого соединен с клапаном. В исходном состоянии пружина давит на сердечник и прижимает клапан к седлу. Проход закрыт. При подаче электрического тока на катушку в ней возникает электромагнитное поле, которое втягивает в катушку сердечник. Сердечник поднимает клапан и проход открывается. Пока по катушке течет электрический ток, клапан будет открыт. При снятии с катушки тока электромагнитное поле исчезает, пружина прижимает сердечник и клапан к седлу. Проход закрывается. Клапаны используются для управления потоками жидкости и газа. Клапаны различаются по сечению трубопровода, давлению среды, напряжению катушки. .

Вернуться

Электропривод Этот исполнительный механизм используется для

механического перемещения рабочих органов объекта управления, например, суппорта станка. Состоит из электрического двигателя, механического редуктора, электромагнитного тормоза и рычага, который и осуществляет перемещение рабочего органа. В некоторых электроприводах имеются датчики конечных положений рабочего рычага. Редуктор служит для уменьшения числа оборотов от первичного вала ко вторичному. Тормоз нужен для точной остановки вращения первичного вала и исключает свободное вращение по инерции, что вносило бы погрешность в позиционирование рабочего рычага на выходном валу механизма. В исходном положении тормоз фиксирует вал редуктора. Положение рабочего рычага при этом в пространстве остается фиксированным. При подаче электрического напряжения на электродвигатель одновременно подается напряжение и на электромагнитный тормоз. Тормоз отпускает вал и двигатель вращает вал редукторы. При этом рабочий рычаг на выходном валу поворачивается и перемещает рабочий орган в нужное положение. Электроприводы различаются в зависимости от конструкции на простые, которые могут перемещать рабочий орган из крайнего положения в другое крайнее и на сервоприводы, которые могут перемещать рабочий орган в любое положение в зависимости от управляющего сигнала и определять положение органа в пространстве. Итак, мы с Вами сегодня познакомились с некоторыми исполнительными механизмами, которые используются для построения систем автоматического управления.

Вернуться