рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Лекция 7. Усилители.

Лекция 7. Усилители. - раздел Электротехника, Основные понятия устройств автоматики. Магнитные материалы в электромашинных и электромагнитных устройствах автоматики Выходные Сигналы Датчиков И Других Элементов Во Многих Случаях Оказываются Сл...

Выходные сигналы датчиков и других элементов во многих случаях оказываются слабыми и недостаточными для приведения в действие последующих элементов систем автоматического управления, например реле, не говоря уже о таких исполнительных устройствах, как электродвигатели и тяговые электромагниты. Поэтому возникает необходимость усиления сигналов управления, измерения и контроля с помощью усилителей.

Системы автоматики могут быть построены с использованием сигналов различной физической природы: электрических, механических, пневматических, гидравлических. Наибольшее распространение получил электрический сигнал: его удобно передавать на расстояние, обрабатывать и запоминать, преобразовывать в другие виды сигналов. Поэтому электрические элементы автоматики получили самое широкое распространение.

Одним из основных и важнейших видов электрических элементов являются электромеханические и магнитные элементы, использующие электрические и магнитные явления. Подавляющее большинство различных неэлектрических величин может быть преобразовано в электрический сигнал с помощью электромеханических и магнитных датчиков. Усиление электрических сигналов может быть обеспечено с помощью магнитных или релейных усилителей, построенных на электромагнитных реле. Наряду с магнитными большое распространение получили полупроводниковые усилители, являющиеся более перспективными. В процессе усиления порой возникает задача преобразования электрического сигнала. Для этой цели служат магнитные модуляторы и электронные схемы.

Усилителемназывается устройство, предназначенное для увеличения мощности сигнала за счет энергии дополнительного источника питания, при этом выходная (усиленная) величина является функцией входного сигнала и имеет одинаковую с ним физическую природу. Усилители относятся к активным элементами автоматики.

В зависимости от вида энергии, получаемого от дополнительного источника питания, различают электрические, пневматические, гидравлические, механические и другие усилители.

В практике наиболее широкое применение находят электрические усилители, так как они обладают высокой чувствительностью, допускают сравнительно простую регулировку коэффициента усиления, хорошо сочетаются с электрическими исполнительными устройствами (двигателями, электромагнитами и т.п ).

По принципу действия электрические усилители делятся на две группы. Первую весьма большую группу составляют усилители, в основу которых положен нелинейный усилительный элемент(электронная лампа, транзистор, управляемая индуктивность, управляемая емкость). В таких усилителях маломощной входной сигнал управляет передачей гораздо большей энергии от источника питания в полезную нагрузку, присоединенную к выходу усилителя. В соответствии с типом управляющего (усилительного ) элемента различают ламповые, транзисторные, магнитные, диэлектрические усилители. Ламповые и транзисторные усилители часто объединяют название электронные усилители, так как принцип их действия основан на электронных процессах в вакууме и полупроводнике.

Вторую группу составляют усилители, в которых происходит преобразование энергии питания, отличной от вида энергии выходного и управляемого сигналов. Наиболее типичным для этой группы является электромашинный усилитель, в котором механическая энергия привода преобразуется в электрическую энергию.

По частоте усиливаемых сигналов различают усилители переменного тока, усиливающие сигналы в полосе от нижней рабочей частоты fH>0 до высшей рабочий частоты fB, но не усиливающие постоянную составляющую сигналов, усилители постоянного тока, усиливающие в полосе частот от нуля (fH=0) до fB как переменные составляющие сигнала, так и его постоянную составляющую.

Усилители, преобразующие изменения амплитуды или фазы гармонического сигнала в величину или полярность постоянного тока (напряжения), относятся к усилителям среднего значения тока (напряжения).

Управляющий (усилительный) элемент вместе с резисторами, конденсаторами и другими деталями схемы принято называть усилительным каскадом. При недостаточном усилении сигнала одним каскадом используется соединение нескольких каскадов, выполняющих роль предварительного усиления и обеспечивающих работу мощного выходного каскада. Исходя из этого различают однокаскадные многокаскадные усилители. Каскады нумеруется в возрастающем порядке от входа к выходу усилителя, при этом первый каскад от входа называется входным, а последний- выходным (оконечным).

Основными характеристиками и параметрами усилителей систем автоматического управления являются характеристика управления, динамические характеристики, коэффициент усиления мощности, входное и выходное сопротивление, коэффициент полезного действия (для выходных каскадов), уровень собственных шумов.

. Следует отметить, что от усилителя в ряде случаев требуется существенна нелинейная (релейная) зависимость между выходной и входной величинами. В релейном режиме практически может работать любой усилитель, при этом часто используется релейный режим работы электронных и магнитных усилителей. Так, например, транзисторные усилители и релейном режиме широко применяется в системах импульсного управления электродвигателя и электромагнитными механизмами.

Одним из важных параметров усилителя является коэффициент усиления по мощности. Который в установившемся режиме определяется соотношением Kp=∆Pвых / ∆Pвх,

Где Pвых , ∆Pвх –мощности выходного и входного сигналов.

Для усилителей напряжения и тока соответственно различают: коэффициент усиления по напряжению и току, которые в установившимся режиме определяются соотношением

Ku=∆Uвых/∆Uвх , Ki=∆Iвых/∆Iвх ,

 

Где Uвых,Uвх , Iвых, Iвх -напряжения и токи выходного и входного сигналов.

Общий коэффициент усиления многокаскадного усилителя определяется как проозведение коэф. усиления отдельных каскадов

k = k1k2 k3 …kn

 

В системах автоматического управления преимущественное применнение имеют электронные усилители на полупроводниковых приборах – транзисторные усилители, а также магнитные усилители.

В современных системах автоматики выражена тенденция к расширению использования транзисторных усилителей, которые в наибольшей степени отвечают таким основным требованиям , предьявляемые к усилителям, как высокая надежность, большой срок службы, малогоборитность и постоянная готовность к действию.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Основные понятия устройств автоматики. Магнитные материалы в электромашинных и электромагнитных устройствах автоматики

Автоматизацией производственного процесса называют такую организацию этого процесса при которой его технологические опе рации осуществляются.. Если процесс управления осуществляется без участия человека то такое.. Для автоматического контроля регулирования и управления не обходимо располагать определенной информацией о состоянии..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Лекция 7. Усилители.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Понятие преобразователя
Преобразователь (чувствительный элемент) - устройство, которое преобразует изменения входной величины в соответствующий выходной сигнал, удобный для дальнейщего использования, и служит воспринимающ

Датчики измерения параметров технологического процесса
  1. ВВЕДЕНИЕ Стремительное развитие электроники и вычислительной техники оказалось предпосылкой для широкой автоматизации самых разнообразных процессов в промышленности, в научны

Лекция 3. Электромагнитные устройства автоматики, электромагнитные реле
Электромагнитное устройство, преобразующее входной электрический ток проволочной катушки, намотанной на железный сердечник, в магнитное поле, образующееся внутри и вне этого сердечника. Магнитное п

Лекция 4. Регулирующий орган ОР
Регулирующим органом называется звено исполнительного устройства, пред­назначенное для изменения расхода регулируемой среды, энергии или каких-либо других величин сцелью обеспечени

Лекция 5. ШИБЕРЫ
В шиберах затвор, выполненный в виде полотна 1, перемещается перпендикулярно направлению потока Q (рис. 3). Шиберы широко применяются для регулирования расходов воздуха и газа при небольших статиче

Тензометрический метод
  В настоящее время основная масса датчиков давления в нашей стране выпускаются на основе чувствительных элементов (рис.2), принципом которых является измерение деформации тензорезист

Пьезорезистивный метод
Практически все производители датчиков в России проявляют живой интерес к использованию интегральных чувствительных элементов на основе монокристаллического кремния. Это обусловлено тем, что кремни

Ионизационный метод
В основе лежит принцип регистрации потока ионизированных частиц. Аналогом являются ламповые диоды (рис.10).  

Лекция 8. Магнитные усилители
Магнитным усилителем называется электромагнитное устройство, использующее нелинейную зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов и предназначенное для управления значительной мощн

Назначение и принцип действия трансформатора.
Трансформатор – это электромагнитный статический преобразователь с двумя или более неподвижными обмотками, которые преобразуют параметры переменного тока: напряжение, ток, частота, число фаз

Устройство трансформаторов
Основные части трансформаторов – обмотки и магнитопровод. Магнитопровод состоит из стержней и ярм. На стержнях располагают обмотки, а ярма служат для соединения магнитопровода в замкнутую систему.

Основные соотношения в трансформаторе.
При работе трансформатора с нагрузкой Zн в его первичной обмотке проходит ток I1, который создает МДС первичной обмотки F`1 = İ1 w1, во в

Трехфазные и многообмоточные трансформаторы.
Трансформирование трехфазного тока можно осу­ществить тремя однофазными трансформаторами, соеди­ненными в трансформаторную группу (рис. 3, а). Одна­ко чаще для этой цели применяют трехфаз

Устройства и принцип работы машины постоянного тока
Машины постоянного тока — генераторы и двигатели — находят себе широкое применение в современных электроустановках. Они выполняются с неподвижными полюсами и вращающимся якорем. На рис. 1.1

Реакция якоря
При холостом ходе машины магнитное поле создается только обмоткой возбуждения, так как только по этой обмотке будет проходить ток. При нагрузке ток проходит и по обмотке якоря, МДС которой изменяет

Тахогенераторы постоянного тока
В системах автоматического управления широкое применение имеют тахогенераторы постоянного тока. Тахогенераторы представляют собой электрические генераторы неболь­шой мощност

Двигатели постоянного тока
Двигатели постоянного тока применяют в приводах, требующих плав­ного регулирования частот вращения в широком диапазоне. Свойства двигателей, как и генераторов, определяются способом возбуждения и с

Уравнение моментов.
В электрических машинах, действующие на ротор вращающие и тормозные моменты должны уравновешивать друг друга. Вращающий момент, развиваемый двигателем в любых условиях и в любой момент времени, ура

Характеристики двигателя постоянного тока
Свойства электрических двигателей, в том числе и двигателей постоян­ного тока, определяются пусковыми, рабочими, механическими и регу­лировочными характеристиками. Пусковые характеристи

Двигатель параллельного возбуждения
Схема двигателя параллельного возбуждения представлена на рис. 3.5. Обмотку возбуждения включают параллельно обмотке якоря. Ток воз­буждения IB = I — 1Я

Двигатели последовательного возбуждения
Схема двигателя последовательного возбуждения приведена на рис. 4.3. Пуск его аналогичен пуску двигателя параллельного возбуждения с той лишь разницей, что такой двигатель нельзя включать без нагру

Двигатели смешанного возбуждения
В двигателе смешанного возбуждения (рис. 4.6) магнитный поток Ф создается действием двух обмоток возбуждения – параллельной ОВ1 и последовательно

Принцип действия и устройство синхронного явнополюсного двигателя.
Характерный признак синхронного двигателя – вращение ротора с синхронной частотой n1 =f160/p, независимо от нагрузки на валу. Поэтому синхронные двигатели используютс

Лекция 15. Электропривод.
Тепловой режим и выбор электрических двигателей. Нагрев и охлаждение электрических машин. Закон изменения температуры в электрической машине. Выбор мощности двигателей при д

Принцип действия и устройство синхронного явнополюсного двигателя.
Характерный признак синхронного двигателя – вращение ротора с синхронной частотой n1 =f160/p, независимо от нагрузки на валу. Поэтому синхронные двигатели используютс

Виды шаговых двигателей
Существуют три основных типа шаговых двигателей: · двигатели с переменным магнитным сопротивлением · двигатели с постоянными магнитами · гибридные двигатели Опре

Основные виды машин переменного тока
В синхронных машинах нормальных типов ротор вращается с такой же скоростью и в том же направлении, как и вращающееся магнитное поле. Таким образом, вращение ротора происходит в такт, или синхронно,

Устройство асинхронной машины.
Неподвижная часть машины переменного тока называется статором, а подвижная часть — ротором. Сердечники статора и ротора асинхронных машин собираются из листов электротехнической стали (рис. 2), кот

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги