рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Приклади вирішення контрольних завдань

Приклади вирішення контрольних завдань - раздел Транспорт, До виконання самостійної роботи з дисципліни елементи і пристрої автоматики та систем управління Перш За Все Треба Скласти Схеми Роботи Електричних Апаратів І Електротехнічни...

Перш за все треба скласти схеми роботи електричних апаратів і електротехнічних пристроїв, вимірювання та проходження сигналу за умовами завдання. Далі слід уточнювати окремі елементи, пристрої та прилади згідно зі змістом навчального матеріалу. У даних прикладах опис схем надано у дуже стислому вигляді.

 

Приклад 1 ДПС з незалежним збудженням

(див. рис. 38) має номінальні напругу В і струм якоря А; опір електричного кола його якоря Ом.

Рисунок 38 - Схема дослідження ДПС з незалежним

збудженням

 

Визначимо опір регулювального реостата у колі якоря, необхідний для обмеження пускового струму якоря до , якщо двигун вмикається відразу на номінальну напругу , а також знайдемо вихідне значення напруги живлення , щоб пусковий струм якоря не перевищував значення у разі відсутності регулювального реостата.

Розрахунок. При реостатному пуску з вихідною напругою струм якоря . Звідси необхідний опір регулювального реостата Ом.

При безреостатному пуску з пониженою напругою пусковий струм . Звідси пускове значення напруги В.

 

Приклад 2 Трифазний асинхронний двигун (ТАД) має такі дані: номінальна напруга 220/380 В (фазна/лінійна) при частоті Гц; номінальне ковзання ; кількість пар полюсів ; перевантажувальна здатність з обертального моменту . Схема з'єднання обмотки статора – "зірка". Вибрати лінійну напругу живильної мережі і визначити частоту обертання поля статора, номінальну і критичну частоти обертання ротора.

Розрахунок. При з'єднанні обмоток статора "зіркою" , де і – відповідно лінійна і фазна напруги обмоток статора. Тому лінійна напруга мережі В.

Частоти обертання поля статора і номінальна ротора:

об/хв,

об/хв.

Критичні ковзання і частота обертання ротора:

;

об/хв.

 

Приклад 3 ТАД має такі дані в номінальному режимі: потужність на валу кВт; напруга 220/380 В (фазна/лінійна); ККД ; коефіцієнт потужності . Кратність пускового струму . Схема з'єднання обмотки статора – "трикутник". Вибрати лінійну напругу живильної мережі і визначити номінальні і пускові струми обмотки статора.

Розрахунок. При з'єднанні обмоток статора "трикутником" , тому лінійна напруга мережі В.

Номінальна потужність, що споживається двигуном із мережі, має два вирази:

та .

Порівнюючи їх, маємо номінальні лінійний і фазний струми обмотки статора:

; А;

А.

Пускові лінійні і фазні струми обмотки статора двигуна:

А;

А.

 

Приклад 4 Розрахунок зовнішньої характеристики.

Однофазний трансформатор (див. рис. 39) має номінальні дані: напруги первинної і вторинної обмоток В, В; струм первинної обмотки А. В режимі досліджуваного КЗ втрати потужності Вт і напруга В. Активно-індуктивне навантаження має .

 

а б

Рисунок 39 - Однофазний трансформатор:

а – фізична модель;

б – схематичне подання

 

Розрахуємо і побудуємо зовнішню характеристику трансформатора за формулою , де – коефіцієнт струму навантаження.

Підготуємо необхідні дані для формули: напруга короткого замикання (у відсотках від номінального значення) ; напруга вторинної обмотки в режимі НХ В; кут зсуву фаз між струмом і напругою при досліджуваному КЗ: , кут зсуву фаз між струмом і напругою на навантаженні .

Після підстановок маємо формулу

В.

 

Відповідно до цієї формули зовнішня характеристика (рис. 40) є прямою лінією, яка проведена через дві точки: (координати ; В), (координати ; В).

 

 


Приклад 5 Загальна структура цифрового

вимірювального приладу

Рисунок 41 – Узагальнена структурна схема цифрового

вимірювального приладу

 

Цифрові засоби вимірювальної техніки в загальному випадку складаються із вхідного аналогового перетво-

рювача (АП) вимірюваної фізичної величини Х в електричну вихідну величину Y, аналого-цифрового перетворювача (АЦП), обчислювального та керуючого пристроїв, блока керування (БК), пристроїв відображення інформації (ПВІ) і стандартного (може бути і декілька, які працюють за різними стандартами обміну інформацією) інтерфейсу (ІТФ), що і визначило їх основну роль у вимірювально-обчислювальних комплексах.

 

 

Приклад 6 Схема термоелектричного перетворю-

вача

За первинний здавач використано термопару ПП. Для досягнення відповідного рівня коректованого та вихідного сигналів у схемі передбачені підсилювачі П1

Рисунок 42 – Схема корекції термоелектричного

перетворювача температури

 

та П2. Коректувальний перетворювач (КП) потрібен для корекції динамічних характеристик термопари. Підсилювач П2 забезпечує створення уніфікованого вихідного сигналу Uвих.

 

Приклад 7 Диференціальні взаємоіндуктивні

вимірювальні кола

Найпоширенішими вимірювальними колами засобів вимірювань з диференціальними взаємоіндуктивними

(трансформаторними) первинними перетворювачами є кола, що містять відповідні диференціально-трансфор-маторні компенсуючі перетворювачі, схема яких наведена на рис. 43. Під дією вимірюваного переміщення x рухомий елемент первинного диференціально-трансформаторного перетворювача переміщується, змінюючи значення вихідної ЕРС ех. Вторинний прилад має аналогічний компенсувальний диференціально-трансформаторний перетворювач, положення плунжера якого регулюється за допомогою ексцентрика, вісь якого механічно з’єднана з ротором реверсивного двигуна.

Рисунок 43 – Вимірювальне коло взаємоіндуктивних

перетворювачів

 

Якщо вимірювана ЕРС ех та компенсувальна ЕРС ек не дорівнюють одна одній за абсолютним значенням, тобто, якщо виникає розбаланс, підсилена за допомогою електронного підсилювача (ЕП) напруга подається до реверсивного двигуна (РД) і його ротор буде обертатися до моменту поки ех = ек. Після урівноваження за шкалою приладу, проградуйованого в значеннях вимірюваного переміщення, можна встановити значення вимірюваної величини.

 

 

Приклад 8 Буйкові (плунжерні) рівнеміри

Їх робота базується на використанні виштовхувальної сили, що діє на занурене у рідину тіло (буйок) у вигляді циліндра, довжина якого значно більша від його діаметра, а питома густина значно більша від питомої густини досліджуваної рідини. Такий буйок, що вільно підвішений на пружині, є масштабним перетворювачем порівняно великих змін рівня (до 10 - 20 м) у порівняно невеликі переміщення буйка та чутливого елемента вторинного перетворювача.

 

Рисунок 44 – Схема буйкового рівнеміра з диференці-

ально-трансформаторними

перетворювачами

 

Залежно від рівня рідини на буйок буде діяти підйомна сила, внаслідок чого пружина стискається, а чутливий елемент, яким може бути, наприклад, плунжер індуктивного чи взаємоіндуктивного перетворювача, переміщується, змінюючи відповідно вихідну індуктивність (повний електричний опір) чи вихідну ЕРС.

Вторинними вимірювальними приладами рівнемірів з буйковим перетворювачем можуть бути прилади типу КПД чи КСД (з компенсаційним вимірювальним колом з диференціально – трансформаторними перетво-рювачами).

 

Приклад 9 Схема вимірювання тиску

Для вимірювань тиску з попереднім його перетворенням у переміщення широко застосовуються вторинні прилади з диференціально-трансформаторними вимірювальними колами: як показувальні типу КПД, так і самописні типу КСД. На рис.45 наведена схема манометра з первинним

 

Рисунок 45 – Схема манометра з диференціально-

трансформаторними перетворювачами

 

перетворювачем тиску в переміщення у вигляді одновиткової трубчатої пружини (трубки Бурдона) та вторинного приладу КСД. Переміщення вільного кінця трубки Бурдона, пропорційне вимірюваному тиску, передається рухомому осердю вхідного диференціально-трансформаторного перетворювача. Прилад КСД містить також аналогічний до вхідного компенсувальний диференціально-трансформаторний перетворювач, осердя якого переміщається за допомогою профільного кулачкового механізму КМ, механічно пов’язаного з віссю реверсивного двигуна РД, а також електронний фазочутливий підсилювач ЕП. З віссю обертання кулачкового механізму також механічно зв’язана стрілка відлікового приладу ВγП. Якщо положення рухомих осердь вхідного та компенсувального перетворювачів будуть різними, то на вхід електронного підсилювача ЕП буде прикладена напруга ∆U = ∆Ех - ∆Ек. Підсилений різницевий сигнал ∆U подається на обмотку керування реверсивного двигуна РД і викликає обертання його ротора в такому напрямку, щоб переміщення осердя компенсувального перетворювача викликало зменшення різницевої напруги ∆U аж поки вона дорівнюватиме нулю.

 

Приклад 10 Вимірювання температури за допомогою

термоелектричного перетворювача

Термоерс ет термоелектричного перетворювача (термопари) зрівноважується вихідною напругою UАБ потенціометра, виконаного за мостовою схемою.

 

Рисунок 46 – Схема автоматичного потенціометра для

вимірювань температури

 

Якщо UАБ ≠ ет, то напруга недокомпенсації ∆U після попереднього перетворення і підсилення подається на вхід реверсивного двигуна, який переміщує повзунок реохорда до моменту повної компенсації напруг. Разом з переміщенням повзунка переміщується стрілка приладу, який проградуйований в одиницях вимірюваної температури. Для стабілізації робочого струму потенціометра використовується стабілізоване джерело живлення, яке забезпечує постійність робочого струму з похибкою не більше ніж 0,02%.

 

 

Приклад 11 Цифровий вимірювач температури

Загальні особливості побудови цифрових вимірювачів температури (ЦВТ) пов’язані з низьким рівнем сигналів первинних вимірювальних перетворювачів, високим рівнем перешкод нормального та спільного виду, необхідністю лінеаризації загальної функції перетворення, забезпеченням високої часової стабільності та малих змін їх показань у широкому діапазоні зміни температури довкілля. Для врахування зазначених особливостей ЦВТ виконуються з автоматичною корекцією адитивної складової похибки в цифровій частині приладу та цифровою лінеаризацією загальної функції перетворення. Значного послаблення перешкод досягають використанням методу АЦП з ваговим двотактним інтегруванням та гальванічним розділенням аналогової та цифрової частин приладів.

У ЦВТ з термоелектричними перетворювачами, схему якої зображено на рис.37, використовується аналогова схема компенсації впливу зміни температури вільних кінців, а корекція адитивної похибки здійснюється за методом комутаційного інвертування.

Аналогова частина ЦВТ містить перемикач полярності П, масштабний підсилювач МП, перетворювач напруги в інтервал часу ПНЧ, блок опорної напруги Е0 та блок керування аналоговою частиною БКА. Ця частина екранована та гальванічно розділена з його цифровою частиною за допомогою блока гальванічного розділення БГР. Цифрова частина складається з блока керування БК, блока корекції адитивної похибки БКА, блока цифрової лінеаризації БЦЛ та блока відображення інформації БВІ.

 

Рисунок 47 – Структурна схема ЦВТ з

термоелектричним перетворювачем

 

Оскільки скореговане за методом комутаційного інвертування значення адитивної похибки є нехтовно малим (менше ±0,5 мкВ і не перевищує половини одиниці молодшого розряду), то стабільність таких ЦВТ визначатиметься тільки стабільністю їх масштабних елементів. Для сучасної елементної бази нормований час безперервної роботи приладів без підстроювань становить 5000 годин (1 календарний рік) у важких промислових умовах.

 

Приклад 12 Цифровий вимірювач температури

(ЦВТ) з терморезистивним

перетворювачем

ЦВТ з терморезистивними перетворювачами відрізняються тільки наявністю деяких блоків у аналоговій частині, яку зображено на рис. 48. У аналоговій частині є такі відмінні блоки: перетворювач напруга-струм ПНС, перетворювач струм-напруга ПСН, суматор СМ, масштабний резистор RON. Терморезистивні перетворювачі можуть під’єднуватися до ЦВТ як чотирипровідною лінією до струмових С1, С2 та потенціальних П1, П2 входів (ключ S – в положенні 1), так і трипровідною лінією (ключ S – в положенні 2).

Корекція адитивної похибки здійснюється за методом модуляції вимірювального струму, значення якого встановлюється перетворювачем напруга-струм ПНС.

ЦВТ промислового використання призначені для роботи із всіма стандартними первинними перетворювачами, їх похибка (0,1 - 0,2)% в декілька разів менша від похибок цих перетворювачів.

 

Рисунок 48 – Структурна схема ЦВТ з

терморезистивним перетворювачем

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

 

1.Мілих В.І., Шавьолкін О.О. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: підручник / за ред. В.І.Мілих. – К.: Каравела, 2007. – 688 с.

2. Василега П.О., Муріков Д.В. Електропривод робочих машин: навчальний посібник. – Суми: ВТД «Універси- тетська книга», 2006.- 228 с.

3.Келим Ю.М. Типовые элементы систем автоматического управления: учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. – М.: Форум;Инфра, 2002. -384 с.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

До виконання самостійної роботи з дисципліни елементи і пристрої автоматики та систем управління

Молоді та спорту України.. сумський державний університет.. методичні вказівки..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Приклади вирішення контрольних завдань

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:

ЕЛЕКТРИЧНІ АПАРАТИ
1.1 ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ПРО ЕЛЕКТРИЧНІ РЕЛЕЙНО-КОНТАКТНІ АПАРАТИ УПРАВЛІННЯ Електричні апарати – це технічні засоби, призначені для керування електричним струмом і пов’язаними з ним величинам

ЕЛЕКТРИЧНІ МАШИНИ
  2.1 ВИХІДНІ ВИЗНАЧЕННЯ Електричними машинами називають пристрої, принцип дії яких ґрунтується на поєднанні електромагнітних процесів і механічного руху. У

ОСНОВНІ ПРИСТРОЇ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
3.1 ФІЗИЧНІ ВЕЛИЧИНИ ТА ВИМІРЮВАННЯ Фізична величина, чи величина, – це кожна озна-чена якісно властивість фізичних об’єктів. Фізичні вели- чини існують в часі і просторі. Тому їх р

Варіанти задач з тестування
ЗАДАЧА 1 1 Будова вимірювального перетворювача: - поняття первинного та вторинного перетворювачів; - важлива роль чутливого елемента; - види уніфікованих сигналі

Варіанти завдань для контрольних робіт
  Контрольні завдання охоплюють весь навчальний матеріал курсу протягом двох семестрів. Варіанти завдань такі.   ЗАВДАННЯ 1 1 Вимірювання струму шунтом

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