Исполнительный механизм
Исполнительный механизм — это устройство, преобразующее выходной сигнал регулятора в перемещение регулирующего органа. Исполнительные механизмы крайней распространены и используются повсеместно не только в промышленности, но и в быту.
Исполнительный механизм
Общий принцип действия исполнительных механизмов
Обычно исполнительные механизмы состоят из трех основных частей: привод, прибор для управления приводом и регулирующий орган — задвижки. Привод обеспечивает изменение положения задвижки, а задвижка корректирует величину переменной процесса.
За счет подвода энергии извне исполнительный механизм развивает усилие и мощность, достаточные для перемещения регулирующего органа в положение, соответствующее командному сигналу. Например, исполнительный механизм может использоваться, чтобы изменить степень открытия клапана для увеличения или уменьшения загрузки, или изменить положение заслонки или жалюзи.
Виды исполнительных механизмов
Существуют разные виды исполнительных механизмов, которые, в свою очередь, имеют подвиды. Их конструкция и принцип действия отличаются друг от друга. В зависимости от вида энергии, используемой для создания перестановочного усилия, исполнительные механизмы разделяют на пневматические, гидравлические и электрические.
Тип исполнительного механизма, который используется на конкретном производстве, зависит от многих факторов, включая особенности технологического процесса, действие, которое должно быть выполнено и требуемую скорость реагирования.
Источник
Способ управления исполнительным механизмом и устройство для его осуществления
Изобретение относится к области пневмо-гидроавтоматики и может быть использовано в конструкциях пневматических и гидравлических приводов морских судов и летательных аппаратов. Целью изобретения является повышение чувствительности и устойчивости. При наличии сигнала рассогласования струйная трубка 4 перемещается из нейтрального положения и формирует перепад давления в камерах 11, 12 и 18, 19. Плунжеры 9, 10 совместно с золотником (фиг.2) и переключатель 17 перемещаются в одно из крайних положений, и исполнительный механизм 24 отрабатывает входной сигнал. В результате сигнал рассогласования уменьшается, и при уменьшении перепада давлений в камерах 11, 12 и 18, 19 переключатель 17 соединяет линии 15, 16 с камерами 13, 14, причем весь поток из струйной трубки 4 проходит через дроссель 28. Перепад давлений на нем ступенчато возрастает, т.е. формируется релейный блокирующий сигнал давления в камерах 13 и 14, и плунжеры 9, 10 совместно с золотником устанавливаются и удерживаются в нейтральном положении, при котором полости 22, 23 механизма 24 заперты.
„„SU„„1560831 А (5!)5 F 15 В 9 03
К А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2l) 4386242/40-29 (22) 09.02.88 (46) 30.04.90. Бюл. № 16 (75) Ю. Ю. Монда (53) 62-521(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1418504, кл. F 15 В 9/03. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗМОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к пневмогидроавтоматике и может быть использовано в конструкциях пневматических и гидравлических приводов морских судов и летательных аппаратов. Целью изобретения является повышение чувствительности и устойчивости. При наличии .сигнала рассогласования струйная трубка 4 перемещается из нейтрального положения и формирует
2 перепад давления в камерах 11, 12 и 18, 19.
Плунжеры 9 и 10 совместно с золотником (фиг. 2) и переключатель 17 перемешаются в одно из крайних положений, и исполнительный механизм 24 отрабатывает входной сигнал. В результате сигнал рассогласования уменьшается, и при уменьшении перепада давлений в камерах
11, 12 и 18, 19 переключатель 17 соединяет линии !5 и !6 с камерами
13 и 14, причем весь поток из струйной трубки 4 проходит через дроссель 28.
Перепа z давлений на нем ступенчато возрастает. т. е. формируется релейный блокирующий сигнал давления в камерах
13 и !4, и плунжеры 9 и 10 совместно с золотником устанавливаются и удерживаются в нейтральном положении, при котором полости 22 и 23 механизма 24 заперты.
Изобретение относится к пневмогидроавтоматике и может быть использовано в конструкциях пневматических и гидравлических приводов морских судов и летательных аппаратов.
Целью изобретения является повышение чувствительности и устойчивости.
На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства для осуществления предлагаемого способа управления исполнительным механизмом, в которой распределительный каскад выполнен в виде двух плунжеров; на фиг. 2 — то же, распределительный каскад выполнен в виде золотникаа, взаимодействующего с плу нже ра ми.
Устройство (фиг. 1) содержит последо вательно соединенные измеритель 1 рассогласования, электромеханический преобразователь 2, управляющий каскад усилителя 3 со струйной трубкой 4 и приемной платой 5, имеющей рабочие окна 6 и 7 и блокирующее окно 8, и распределительный каскад усилителя 3 с плунжерами 9 и 10, камеры 11 и 12 управления которых подклю.ены к окнам 6 и 7, дополнительные камеры 13 и !4 связаны с окном 8 через линии 15 и 16 связи двухлинейного нормально открытого переключателя 17, торцовые камеры 18 и 19 которого подключены к камерам 11 и 12.
Линии 20 и 2! связи распределительного каскада усилителя 3 соединены с полостями 22 и 23 исполнительного механизма 24, линия 25 связи — c источником рабочей среды, линии 26 и 27 связи через окна 6 и 7 — со сливом. Камеры 13 и !4 соединены через регулируемый дроссель 28 со сливом.
Устройство (фиг. 2) имеет в распределительном каскаде золотник 29, взаимодействующий с плунжерами 9 и 10, его линии 30 и 31 связи соединены с источником рабочей среды и сливом соответственно. Отсечной золотник 32 установлен на линиях 30 и 31, а его торцовая камера 33 — с камерами 13 и 14.
Плунжеры 9 и 10 подгружинены пружинами 34 и 35, переключатель 17 пружинами 36, 37. Исполнительный механизмм 24 имеет поршень 38 и ваток 39, соединенный с датчиком 40 обратной связи.
Способ управления исполнительным механизмом осуществляется следующим образом.
Измеритель 1 рассогласования выполняет сравнение входного сигнала U» и сигнала U«» обратной связи. При наличии рассогласования соответствующий сигнал поступает на электромеханический преобразователь 2, который перемещает струйную трубку 4, например, влево, в сторону окна 6. В камерах 11 и 12 формируется перепад давления, обеспечивающий перемещение плунжеров 9 и Р (на фиг. 2 совместно с золотником 29) и тем самым создание потока рабочей среды в полостях 22 и 23 исполнительного механизма 24.
Одновременно перепад давления существует в камерах 18 и 19 переключателя 17, который при этом удерживается в одном из крайних положений, его линии 15 и 16 разъединены, а камеры 13 и 14 соединены через дроссель 28 со сливом.
1. Способ управления исполнительным механизмом, включающий перемещение подвижного элемента управляющего каскада усилителя при наличии сигнала рассогласования на его входе и формирование перепада давления в камерах упра вления распределительного каскада усилителя для создания потока рабочей среды в полостях исполнительного механизма, а при отсутствии сигнала рассогласования — формирование блокирующего сигнала. давления в дополнительных камерах для переключения и удержания в нейтральном положении подвижного элемента распределительного каскада усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и устойчивости, блокиру ющий сигнал формируется в виде релейного сигнала при уменьшении перепада давления в камерах управления
По мере отработки исполнительным механизмом 24 входного сигнала сигнал рассогласования уменьшается и струйная трубка 4 смещается в направлении нейтрального положения, при котором она располо15 жена соосно окну 8. Перепад давления в камерах 11, 12 и 18, 19 соответственно уменьшается. Пока переключатель 17 удерживается в крайнем положении или в близком к крайнему положению (в соответствии с настройкой пружин 36 и 37) давление в камерах 13 и 14 не меняется, поскольку утечки из линии 15 и !6 отводятся на слив через дроссель 28. При уменьшении перепада давления в камерах 11, 12 и 18, 19 до заданной минимальной
25 величины переключатель 17 соединяет линии 15 и 16 с камерами 13 и 14 и весь поток из струйной трубки 4 проходит через дроссель 28, перепад давления на котором ступенчато возрастает, т, е. формируется релейный блокирующий сигнал давления в камерах 13 и 14. В результате плунжеры 9 и 10 возвращаются в нейтральное положение (на фиг. 2 совместно с золотником 29) и удерживаются в нем, а полости 22 и 23 исполнительного механизма 24 запираются. Наличие отсечного золотника 32 <фиг. 2) позволяет дополнительно отключить распределительный каскад усилителя 33 от источника рабочей среды и слива.
Состав итель С. Рождеств енск ий
Редактор Т. Парфенова Техред К: Верес Корректор И. Муска
Заказ 966 Тираж 523 Г1одпнсное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж вЂ” 35, -Раушская наб.. д. 4 5
Производственно-издательский комбинат «Патент». г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
l распределительного каскада усилителя до заданной минимальной величины.
2. Устройство для управления исполнигельным механизмом, содержащее последовательно включенные измеритель рассогласования, электромеханический преобразователь, управляющий каскад усилителя со струйной трубкой и приемной платой, имеющей рабочие и блокирующие окна, и распределительный каскад усилителя, камеры управления которого подключены к рабочим окнам, дополнительные ка меры связаны с блокирующим окном приемной платы, а линии связи соединены с полостями исполнительного механизма, источником рабочей среды и сливом, отличающееся тем, чт оно снабжено регулируемым дрос едем и нормально открытым переключате.;;. и; тор цовыми камерами, подключенными к камерам управления распределительного каскада, . дополнительные камеры которого связаны с блокирующим окном приемной плать через линии связи переключателя и подключены к сливу через регулируемый дроссель.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено отсечным золотником с торцовой камерой, соединенной с дополнительными камерами распределительного каскада, установленным на линиях связи последнего, соединенных с источником
Источник
Cистемы управления электроприводами
Задачами управления электроприводами являются: осуществление пуска, регулирование скорости, торможение, реверсирование рабочей машины, поддержание ее режима работы в соответствии с требованиями технологического процесса, управление положением рабочего органа машины. При этом должны быть обеспечены наибольшая производительность машины или механизма, наименьшие капитальные затраты и расход электроэнергии.
Конструкция рабочей машины, вид электропривода и система его управления связаны между собой. Поэтому выбор, проектирование и исследование системы управления электроприводом должны осуществляться с учетом конструкции рабочей машины, ее назначения, особенностей и условий работы.
Кроме основных функций системы управления электроприводами могут выполнять некоторые дополнительные функции, к которым относятся сигнализация, защита, блокировки и пр. Обычно системы управления одновременно выполняют несколько функций.
Системы управления электроприводами делят на различные группы в зависимости от главного признака, положенного в основу классификации.
По способу управления различают системы ручного, полуавтоматического (автоматизированного) и автоматического управления.
Ручным называется управление, при котором оператор непосредственно воздействует на простейшие аппараты управления. Недостатками такого управления являются необходимость расположения аппаратов вблизи электропривода, обязательное присутствие оператора, низкие точность и быстродействие системы управления. Поэтому ручное управление находит ограниченное применение.
Управление называется полуавтоматическим , если его осуществляет оператор путем воздействия на различные автоматические устройства, выполняющие отдельные операции. При этом обеспечивается высокая точность управления, возможность дистанционного управления, снижается утомляемость оператора. Однако при таком управлении ограничено быстродействие, так как оператор может затрачивать время на принятие решения о требуемом режиме управления в зависимости от изменившихся условий работы.
Управление называется автоматическим , если все операции управления осуществляются автоматическими устройствами без непосредственного участия человека. В этом случае обеспечиваются наибольшие быстродействие и точность управления системы автоматического управления по мере развития средств автоматики получают все большее распространение.
По роду выполняемых в производственном процессе основных функций системы полуавтоматического и автоматического управления электроприводами можно разделить на несколько групп.
К первой группе относятся системы, обеспечивающие автоматические пуск, остановку и реверсирование электропривода. Скорость таких приводов не регулируется, поэтому они называются нерегулируемыми. Такие системы применяются в электроприводах насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров, лебедок вспомогательных механизмов и т. п.
Ко второй группе относятся системы управления, которые кроме выполнения функций, обеспечиваемых системами первой группы, позволяют регулировать скорость электроприводов. Подобного рода системы электроприводов называются регулируемыми и применяются в грузоподъемных устройствах, транспортных средствах и пр.
К третьей группе относятся системы управления, обеспечивающие кроме вышеуказанных функций возможность регулирования и поддержания определенной точности, постоянства различных параметров (скорости, ускорения, тока, мощности и т. д.) при изменяющихся производственных условиях. Такие системы автоматического управления, содержащие обычно обратные связи, называются системами автоматической стабилизации .
К четвертой группе относятся системы, которые обеспечивают слежение за сигналом управления, закон изменения которого заранее не известен. Такие системы управления электроприводами называют следящими системами . Параметрами, за которыми обычно осуществляется слежение, являются линейные перемещения, температура, количество воды или воздуха и пр.
К пятой группе относятся системы управления, обеспечивающие работу отдельных машин и механизмов или целых комплексов по заранее заданной программе, называемые программными системами .
Первые четыре группы систем управления электроприводами обычно входят как составные части в систему пятой группы. Кроме того, эти системы снабжаются программными устройствами, датчиками и другими элементами.
К шестой группе относятся системы управления, которые обеспечивают не только автоматическое управление электроприводами, включая системы первых пяти групп, но и автоматический выбор наиболее рациональных режимов работы машин. Такие системы называются системами оптимального управления или самонастраивающимися . Они обычно содержат вычислительные машины, которые анализируют ход технологического процесса и вырабатывают командные сигналы, обеспечивающие наиболее оптимальный режим работы.
Иногда классификацию систем автоматического управления осуществляют по типу применяемых аппаратов . Так, различают системы релейно-контакторные, электромашинные, магнитные, полупроводниковые. Важнейшей дополнительной функцией управления является защита электропривода .
К системам автоматического управления предъявляются следующие основные требования : обеспечение режимов работы, необходимых для осуществления технологического процесса машиной или механизмом, простота системы управления, надежность системы управления, экономичность системы управления, определяемая стоимостью аппаратуры, затратами энергии, а также надежностью, гибкость и удобство управления, удобство монтажа, эксплуатации и ремонта систем управления.
По необходимости предъявляются дополнительные требования: взрывобезопасность, искробезопасность, бесшумность, стойкость к вибрации, значительным ускорениям и пр.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Источник
