Консп АТП 3 курс


Принципы автоматического регулирования
011430000Принцип разомкнутого управления заключается в том, что алгоритм управления строится только на основе алгоритма функционирования путем выбора законов, определяющих действие управляющего устройства с учетом свойств управляемого объекта.
Здесь не учитывается фактическое значение управляемой величины и действие возмущений. Алгоритм функционирования может задаваться отдельным устройством — задатчиком алгоритма функционирования (ЗАФ) или заложен в конструкцию блока управления (БУ). Тогда ЗАФ может вообще отсутствовать.
5377815683895001143004000500Принцип компенсации (управление по возмущению) Сущность его заключается в том, что управляющее устройство формирует управляющее воздействие таким образом, чтобы компенсировать действие возмущения на УО. Этот принцип позволяет компенсировать действие возмущения, которое может быть измерено, причем для каждого вида возмущения необходимо использовать отдельное компенсирующее устройство.
026225500Принцип управления по отклонению. Сущность принципа заключается в том, что управляющее воздействие формируется только при отклонении управляемой величины от заданного ее значения. Алгоритм управления u(t) формируется блоком управления БУ после сравнения заданного алгоритма функционирования блоком ЗАФ и фактического значения выходной величины управляемого объекта. Для этой цели в схему вводится дополнительная связь с выхода управляемого объекта в БУ. Эта связь называется цепью обратной связи, так как по ней передается сигнал в обратном направлении с выхода объекта в блок управления.
Цепь обратной связи как бы замыкает контур управления, поэтому такое управление носит название управления по замкнутому контуру.
5375275317500Схемы автоматизации
Назначение схем автоматизации и общие принципы их выполнения
64135635000Схема автоматизации — основной технический документ, определяющий функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологическим процессом и оснащение объекта управления приборами и средствами автоматизации (определяющий структуру и функциональные связи между технологическим процессом и средствами автоматизации).
Согласно ГОСТ 21. 408-93 на схеме автоматизации изображают:
1. Техническое и инженерное оборудование и коммуникации (трубопроводы, газоходы, воздуховоды) автоматизируемого объекта;
2. Технические средства автоматизации или контуры контроля, регулирования и управления (контур — совокупность отдельных функционально связанных приборов, выполняющих определенную задачу по контролю, регулированию, сигнализации, управлению и т.д.);
3. Линии связи между отдельными техническими средствами автоматизации или контурами (при необходимости).
Также при необходимости на поле чертежа даются пояснения и таблица условных обозначений, не предусмотренных действующими стандартами.
Изображение технологического инженерного оборудования и коммуникаций на схемах автоматизации
Технологическое оборудование и коммуникации должны изображаться, как правило, упрощенно, без указания отдельных технологических аппаратов и трубопроводов вспомогательного назначения, но технологическая схема должна давать ясное представление о принципе ее работы и взаимодействии со средствами автоматизации.
Согласно стандарту устанавливаются два метода построения условных обозначений: а) упрощенный; б) развернутый.
При упрощенном методе построения приборы и средства автоматизации, осуществляющие сложные функции, например, контроль, регулирование, сигнализацию и выполненные в виде отдельных блоков изображают одним условным обозначением. При этом первичные измерительные преобразователи и всю вспомогательную аппаратуру не изображают.
10414040005000При развернутом методе построения каждый прибор или блок, входящий в единый измерительный, регулирующий или управляющий комплект средств автоматизации, указывают отдельным условным обозначением.
В верхней части графического обозначения наносят буквенные обозначения измеряемой величины и функционального признака прибора, определяющего его назначение.
При построении буквенных обозначений указывают не все функциональные признаки прибора, а лишь те, которые используют в данной схеме.
1902460-356362000Букву А применяют для обозначения функции «сигнализация» независимо от того, вынесена ли сигнальная аппаратура на какой-либо щит или для сигнализации используются лампы, встроенные в сам прибор.
Букву S применяют для обозначения контактного устройства прибора, используемого только для включения, отключения, переключения, блокировки.
Принцип построения условного обозначения прибора приведен на рис. 3.4.
Во избежание разночтений буквы «3» и «О», имеющих начертание, похожее на начертание цифр, применять не допускается.
Каждая связь между техническими средствами автоматизации, расположенными по месту и в щитах, обозначается одной линией независимо от фактического числа проводов или труб, осуществляющих эту связь (см, табл. 3.2).
К условным обозначениям приборов и средств автоматизации для входных и выходных сигналов линии связи допускается подводить с любой стороны, в том числе сбоку и под углом.
Линии связи допускается изображать с разрывом при большой протяженности и (или) при сложном их расположении (смотрите примеры чертежей). Места разрывов линий связи нумеруют арабскими цифрами в порядке их расположения в прямоугольнике с заголовком «Приборы местные».
Рис.3.5 Пример выполнения схемы автоматизации развернутым способом
-3830955199707500Допускается пересечение линий связи с изображениями технологического оборудования. Пересечение линий связи с обозначениями приборов не допускается. При необходимости указания направления передачи сигнала на линиях связи допускается наносить стрелки.
Схемы автоматизации выполняют двумя способами:
1) развернутым, при котором на схеме изображают состав и место расположения технических средств автоматизации каждого контура контроля и управления. Пример выполнения схемы по первому варианту приведен на рис. 3.5;
2) упрощенным, при котором на схеме изображают основные функции контуров контроля и управления (без выделения входящих в них отдельных технических средств автоматизации и указания места расположения).
На схеме автоматизации технологических процессов приводится техническое решение варианта автоматизации. Например, при разработке варианта автоматизации линии раздачи корма мобильным кормораздатчиком (изображение технологического оборудования линии приведено на рис. 3.3) было принято следующее решение.
Для начала процесса загрузки мобильного кормораздатчика должно быть зафиксировано то, что кормораздатчик находится в исходном положении (с помощью конечного выключателя), и что в накопительном бункере имеется корм (с помощью датчика уровня). Далее открывается заслонка (ее конечные положения тоже фиксируются) и по весу производится загрузка кормораздатчика. После этого по сигналу реле времени производится кормораздача в ряд кормушек. Включение и отключение выгрузки корма обеспечивается с помощью конечных выключателей, фиксирующих начало и конец кормушек. Перечень приборов для данного варианта автоматизации приведен в табл. 3.6 и 3.7.
7493078740000Первым шагом синтеза САУ ТП является словесное описание алгоритма функционирования технологической линии, составляемое обычно совместными усилиями технологов, конструкторов и проектировщиков. В ходе разработки задания на проектирование определяют последовательность работы исполнительных органов технологической линии, обеспечивающих эффективность функций управления, основными из которых являются безопасность работы объекта и правильное выполнение технологического процесса. Качественные показатели работы оборудования технологической линии определяются и корректируются на втором этапе проектирования.
Пример. Рассмотрим словесное описание цикла работы линии раздачи корма с помощью мобильного рельсового кормораздатчика (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Технологическая схема мобильного кормораздатчика: Б — накопительный бункер; ЗБ — электродвигательная заслонка; К — мобильный кормораздатчик; БК — бункер кормораздатчика; ВТ — выгрузной транспортер; М1 — привод ЗБ; М2 — привод К; МЗ — привод ВТ; U — скорость передвижения К; О — производительность ВТ; l — длина одной кормушки; q — норма одного рациона корма
Линия раздачи корма состоит из бункера Б с электродвигательной заслонкой ЗБ; кормораздатчика К, имеющего накопительный бункер БК, оборудованный шнековым транспортером ВТ. Перемещение К осуществляется реверсивным электроприводом М2.
Включают линию в работу по заданной программе контакты суточного реле времени. Включение контактов кратковременное. Если контакты включены, корм в Б имеется и К находится под Б, открывается ЗБ и происходит загрузка БК. При загрузке БК до нормы ЗБ закрывается, привод К включается и он перемещается к началу кормушек, где включается привод ВТ и происходит раздача корма. В конце кормушки К останавливается, привод ВТ выключается, с выдержкой времени включается реверс привода К и он перемещается в исходное положение под Б.
Для формализации алгоритма управления необходимо определить тип и количество командных аппаратов таким образом, чтобы обеспечить выполнение требований функционирования оборудования технологической линии, т.е. срабатывания командных аппаратов и исполнительных механизмов должны составлять непрерывную логическую цепочку.
Для формализации алгоритма ТП применим следующие буквенные обозначения:
♦ а1 а2, а3..., ап — исполнительные элементы командных приборов ручного воздействия;
♦ в1 в2, в3 ..., вn — исполнительные элементы командных приборов технологического воздействия;
♦ х1, х2, х3 ..., хп — воспринимающие элементы исполнительных устройств;
♦ Z1, Z2, Z3..., Zn — катушки (или привода) реле времени;
♦ z'1, z'2, z'3..., z'n - исполнительные элементы реле времен (как командного прибора);
♦ z'c — контакт суточного реле времени.
Следующим шагом в направлении алгоритмизации САУ ТП является описание его с помощью символов.
В табл. 1.1 приведены символы, обозначающие определенные действия, операции, состояния элементов САУ, вспомогательные обозначения, позволяющие связать отдельные элементы в цепочку причинно-следственных связей.
В соответствии с технологией раздачи корма кормораздатчик предварительно должен быть заполнен кормом из бункера Б. Заполнение БК кормом производится путем открытия заслонки ЗБ. Естественно, открытие ЗБ должно производиться, когда К находится под Б, иначе произойдет просыпание корма на пол. Для контроля положения К под Б используем элемент в1
Открытие ЗБ должно произойти при наличии корма в Б, в противном случае должна сработать сигнализация о нарушении технологического процесса. Для контроля наличия корма в Б используем элемент в2 .Имеет значение место установки датчика уровня в бункере — он должен контролировать наличие в бункере корма минимум на один цикл работы кормораздатчика. Если корма в Б будет меньше чем на одну дачу, прервется цепочка причинно-следственных связей (не сработает датчик загрузки К) и технологический процесс прервется.
При выполнении вышеуказанных условий и замыкании контакта суточного реле времени срабатывает привод Х1, открывая ЗБ. Ограничивает открытие ЗБ конечный выключатель в3. Привод Х2 закрывает ЗБ. Ограничивает закрытие ЗБ конечный выключатель в5 При заполненном БК и закрытой ЗБ включается привод Х3 кормораздатчика, который перемещается к началу кормушек, где посредством срабатывания конечного выключателя в6 включается привод Х5 выгрузного транспортера. Кинематика срабатывания конечного выключателя в6 зависит от конструкции упора, воздействующего на в6. При коротком упоре (рис. 1.6, а) происходит срабатывание в6, включение Х5 и затем обратное срабатывание контакта вв. Отключение Х5 производится уже срабатыванием другого командного аппарата. Отключение приводов Х3 и Х5 и возврат К в исходное положение (привод Х4) производится срабатыванием контакта в7 конечного выключателя.
Таблица 1.2. Буквенное обозначение командных приборов и исполнительных устройств

В приведенном примере каждый из реверсивных электродвигателей М1 и М2 рассматривается как два исполнительных органа (X1, Х2) и (Х3 Х4) соответственно.
Рис. 1.7. Схема расположения командных приборов и исполнительных устройств
на объекте управления
Примечания: 1. Элементы САУ имеют два состояния (контакт замкнут — разомкнут, исполнительный механизм включен — отключен) и символы (,), которые обеспечивают обозначение состояния элементов.
2. Вспомогательные символы облегчают чтение алгоритма, однако нанесение их необязательно.
3. Наименование технологических операций и требования к ним приводятся дополнительно при разработке алгоритма.
Записи алгоритма с помощью символов должны предшествовать обоснование и выбор командных приборов. При этом следует придерживаться основных принципов:
1) количество командных приборов должно быть таким, чтобы можно было составить логическую цепочку причинно-следственных связей работы САУ ТП;
2) САУ ТП должна строиться на базе серийно выпускаемых приборов;
3) приборы должны наиболее полно отвечать предъявляемым требованиям и условиям работы автоматизируемого объекта;
4) установка приборов не должна влиять на ход технологического процесса и обеспечивать бесперебойность работы оборудования в течение минимум одного цикла;
5) должна быть проработана кинематика взаимодействия первичного преобразователя командного прибора с объектом. В качестве датчика уровня в2 можно использовать мембранные и флажковые датчики уровни (СУМ-1, СУМ-1-01, СУ-1Ф), в качестве датчика заполнения кормораздатчика в4 — весовое устройство.
Используя словесное описание технологического процесса и принятые обозначения, составим запись алгоритма для нашего примера:





Принципиальная электрическая схема управления разрабатывается в соответствии с алгоритмом управления технологическим процессом и дополняется типовыми принципиальными схемами регулирования, защиты и сигнализации.
Полная принципиальная схема служит основанием для разработки монтажных таблиц щитов и пультов, схем соединений внешних проводок и других документов проекта. Принципиальными схемами пользуются для изучения принципов работы изделий, а также при их наладке, контроле и ремонте. Для концентрации внимания на принципах автоматического управления в последующих разделах использован упрощенный вариант принципиальной схемы управления, в котором цепь ручного управления (кнопки пуска, остановки и блок-контакт магнитного пускателя) отдельным пускателем заменены условным блоком, обозначенным, например, Р2 (рис. 1.33).
На чертежах принципиальной электрической схемы системы автоматизации в общем случае должны изображаться все электрические элементы, необходимые для управления, регулирования, измерения, сигнализации, электропитания; контакты аппаратов данной схемы, занятые в других схемах, и контакты аппаратов других схем; диаграммы и таблицы включений, контактов переключателей, программных устройств, конечных и путевых выключателей, циклограммы работы аппаратуры; поясняющая технологическая схема, схема блокировочных зависимостей работы оборудования (при необходимости); необходимые пояснения и примечания; перечень элементов.


Графическое обозначение элементов и соединяющие их линии связи следует располагать на схеме таким образом, чтобы обеспечивать наилучшее представление о структуре изделия и взаимодействии его составных частей. Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном положении. Расстояние между двумя соседними линиями графического изображения должно быть не менее 1 мм, между соседними параллельными линиями связи — 3 мм, между отдельными условными графическими обозначениями — 2 мм. Графические обозначения на схемах следует выполнять линиями той же толщины, что и линии связи (от 0,2 мм до 1,0 мм в зависимости от форматов схемы и размеров графических обозначений). Условные графические обозначения элементов изображают на схеме в положении, в котором они приведены в соответствующих стандартах, или повернутыми на угол, кратный 90°, если в соответствующих стандартах отсутствуют специальные указания. Существует несколько групп обозначений на чертеже принципиальной электрической схемы (рис. 1.34).
1. Позиционное обозначение. В общем случае состоит из 3 частей, указывающих вид элемента, его номер и функцию. Первые два являются обязательной частью обозначения и должны быть присвоены всем элементам и устройствам. Указание функции не является обязательным. В первой части записывают одну или несколько букв для указания вида элемента (приложение 1 ГОСТ 2.710-81), во второй части записывают одну или несколько цифр для указания номера элемента и в третьей (при необходимости) — одну или несколько букв функции элемента (приложение 2 ГОСТ 2.710-81). Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов и устройств с правой стороны или над ними.
2. Обозначение электрического контакта. Для обозначения электрического контакта в общем случае используют комбинацию букв и цифр. Обозначение контакта должно повторять маркировку контакта, нанесенную на объекте или указанную в документации этого объекта. Если обозначение контактам присваивают при разработке объекта, то следует обозначить их номерами.
1149356985003. Обозначение участков цепей. Обозначение участков цепей в схемах служит для их опознавания, может отражать их функциональное назначение и создает связь между схемой и устройством. Участки цепи, разделенные контактами аппаратов, обмотками машин, резисторами и другими элементами, должны иметь разное обозначение. Соединения, проходящие через неразборные, разборные и разъемные контактные соединения, обозначают одинаково (допускаются в обоснованных случаях разные обозначения). Последовательность обозначения должна быть, как правило, от ввода (источника питания) к потребителю. Разветвляющиеся цепи обозначают сверху вниз в направлении слева направо. Для удобной ориентации в схемах при обозначении участков цепей допускается оставлять резервные номера или некоторые номера пропусков.

4. Адресное обозначение в общем случае состоит из трех частей: обозначение документа, с которым сопрягается данный документ; номер листа документа, с которым сопрягается данный лист документа; адрес другой части объекта (или ее изображение), с которой сопрягается данная часть объекта. Все части данного адресного обозначения записывают в указанном порядке и отделяют одну от другой точкой. Адресное обозначение применяется, например, для обозначения разрыва линий связи при переходе с листа на лист.
Данные об элементах принципиальной электрической схемы должны быть записаны в перечень элементов (рис. 1.35 и 1.36), который помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа и оформляют в виде таблицы, заполняемой сверху вниз. Элементы в перечень записывают группами в алфавитном порядке буквенно-позиционных обозначений, а в группах — по порядку номеров.

В графе «Позиционные обозначения» указывают позиционные обозначения элементов, устройств и функциональных групп; в графе «Наименование» — для элемента (устройства) — наименование в соответствии с документом, на основании которого этот элемент (устройство) применен, и обозначение данного документа (ГОСТ, ОСТ, ТУ), для функциональной группы — наименование; в графе «Примечание» рекомендуется указывать технические данные элемента (устройства), не содержащиеся в его наименовании.
Рис. 1.36. Перечень элементов к принципиальной электрической схеме (лист 2)

Таблица 1.1. Основные обозначения в символической записи алгоритма





2565402984500
-11239510477500
529209016764000
309880-29527500
Поточные линии. Требования, предъявляемые к поточным линиям.
Поточная линия – технологическая линия станков, машин и механизмов, взаимодействующих друг с другом в согласованном ритме, и предназначенная для непрерывного производства, изготовления чего либо.
Требования, предъявляемые к поточным линиям.
1 Перед пуском поточной линии необходимо подать звуковой или световой сигнал (для обеспечения безопасности обслуживающего персонала).
2 Электродвигатели всех машин и механизмов поточной линии включают в последовательности обратного движения продукта, а останавливают в последовательности совпадающей с движением продукта.
3 Для остановки всей поточной линии необходимо остановить механизм, обеспечивающий подачу продукта на поточную линию. Закрыть заслонку, шибер или затвор, затем с выдержкой времени отключить все машины полностью освободившиеся от продукта.
4 При аварийной остановке одной из машин, должны остановиться без выдержки времени все машины, работающие на ее загрузку, а с выдержкой времени машины, работающие на отгрузку.
5 Схемы должны обеспечивать не возможность неправильного отключения и включения эл. цепей.
6 Для устойчивой работы электропривода, а также во избежание недопустимых снижений напряжения во время каскадного включения электроприводов, схемы должны быть рассчитаны на предельно-допустимую мощность одновременно включаемых электроприводов.
7 С целью защиты от перегрузок, в схемах необходимо предусмотреть тепловые реле.
8 В схемах должны предусматриваться кнопки аварийного отключения линии в различных частях помещения.
№ п/п
Наименование и тип элемента
Обозначение по схеме
Число элементов niИнтенсивность отказа номинальная 0i*10-6, 1/ч
Поправочный коэффициент
ПkiРежим работы
Поправочный коэффициент аiИнтенсивность отказов действительная
Коэффициент нагрузки кН
Температура 0С
Для одного элемента аi*0i*10-6, 1/ч
Для n элементов
ni*i*10-6, 1/ч
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 Магнитный пускатель
Реле времени
Реле переменного тока
Звонок
Пакетный переключатель
Электромагнитный клапан
Датчик давления
Конечный выключатель
Предохранитель
Датчик уровня
КМ
КТ
KV
HA
SA
YA
SP
QS
FU
SL 6
2
4
1
8
1
2
2
1
1 10
20
6
0,25
14
10
5
14
0,7
2,5 1,03
1,03
1,03
1,03
1,03
1,03
1,03
1,03
1,03
1,03 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 20
20
20
20
20
20
20
20
20
20 1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1 11,33
22,66
6,8
0,28
15,86
11,33
5,67
15,86
0,79
2,8 67,98
45,32
27,2
0,28
126,88
11,33
11,34
31,72
0,79
2,8
= 325,64*10-6 1/ч
Надежность работы электрических схем. Пути повышения надежности систем.
Вычертите схему управления системы уборки навоза с пневмотранспортированием. Произведите расчет надежности схемы управления и сделайте вывод.
Надёжность определяет свойство объекта, системы выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в определённых пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, хранения, транспортирования.
Для определения надёжности автоматического управляющего устройства необходимо знать:
типы элементов входящих в схему;
число элементов каждого типа;
интенсивность отказов элементов, входящих в схему.
Выполнению расчётов предшествует составление таблицы. Данные выписывают по группам: резисторы, конденсаторы, диоды, реле и т.д. Значения интенсивностей отказов, поправочные коэффициенты для наиболее распространённых элементов приведены в литературе.
Интенсивность отказа элемента с учётом условий эксплуатации определяется по формуле:
,
где λ01 -номинальная интенсивность отказов.
ai - поправочный коэффициент, учитывающий влияние электрической нагрузки и температуры
Пk1 - поправочный коэффициент, учитывающий влияние механических факторов и окружающей среды.
Номинальное значение интенсивности отказов определяют при нормальных условиях эксплуатации: температуре +20…+10 0С, относительной влажности 45…80%, атмосферном давлении 98 кПа, отсутствии механических воздействий и агрессивной газовой среды, номинальном электрическом режиме.
Коэффициент нагрузки Кн оценивает электрический режим работы элемента и определяется отношением значения параметра в рабочем режиме к номинальному значению параметра. Если данных нет, то температуру принимают номинальной для данного элемента, а коэффициент нагрузки Кн =1.
Надёжность узла, блока и системы управления в целом определяется безотказной работой и средней наработки на отказ.
Вероятность безотказной работы:
,
где λ- интенсивность отказов устройства, 1/ч;
t0- время, для которого определяется интенсивность отказов, ч.

Автоматика считается надежной, если Р ≥ 0,9
Интенсивность отказов устройства:
, где
λi - интенсивность отказов 1-го элемента;
ni-количество 1-х элементов (число элементов в группе );
k- число групп элементов.
Величина t – определяется цикличностью плановых ремонтов и технологическими условиями. Например, для автоматики сельхозмашин она равна числу часов работы в течение сезона, для животноводческих помещений – продолжительности стойлового периода, для СУ микроклиматом животноводческих помещений t0=4000 ч. Средняя наработка на отказ:
Тср =1/λ = 1/325,64*10-6 = 3070,88 ч
Это время должно быть больше, чем Тср>10 t0. 3070 > 2000
Расчёты надёжности удовлетворяют требуемым.

Элементы АСУ λср,10-6 1/ч
Автоматы
Выпрямитель двухполупериодныйДатчик температуры
Датчик уровня
Датчик давления
Дроссель
Диоды
Ключи управления
Кнопки управления, выключатели
Конденсаторы
Лампы накаливания
Логические элементы
Предохранители
Провода и кабели
Пускатели
Резисторы
Реле постоянного тока
Реле переменного тока
Реле времени
Рубильники
Тиристоры
Транзисторы
Трансформаторы
Электродвигатели
Элементы нагревательные 0,22
1.0
4.5
2.5
5.0
0.25
1.0…1.5
0.6
14
1.8
20
1…5
0.7
0.1
10
1.5…8
4…8
3
20
6,6
1.8
0.7…5
6
10…22
0.3

Задача 1 Для электрической схемы управления, изображенной на рисунке, произвести расчет и выбор мостового полупроводникового выпрямителя (VD5...VD8), промежуточного реле KV2. Контактная нагрузка реле Iк; напряжение питания реле Uн. Сигнальные лампы HL рассчитаны на напряжение Uл и ток Iл.
Дано:
Uн = 36В
Iк = 2,5А
Uл =60 В
Iл = 55 mA
234315698500Решение. 1. Выбираем реле постоянного тока для длительного режима работы. Реле должно иметь 2 переключающих контакта. Контактная нагрузка 2,5 А, напряжение питания Uн =36 В.
Решение. Пусть в нашем распоряжении имеются малогабаритные электромагнитные реле РЭС-47, РЭС-22 и РЭС-48. Из каталога определяем, что эти реле имеют сопротивление обмоток от 39 до 8000 Ом, коммутируемые токи до 3 А и имеют 2 и 3 переключающих контакта. Массы этих реле равны соответственно 36,8 и 15,5 г. При прочих равных показателях реле РЭС-22 самое малогабаритное. Таким образом, выбираем реле РЭС-22. В каталоге приводятся технические данные пяти реле. Выбираем реле с большим сопротивлением обмотки. Такое реле будет потреблять меньше электроэнергии, т.е. будет экономичным. Поэтому выбираем реле с паспортом РФ4.500.163, у которого сопротивление обмотки 700 Ом и ток срабатывания 21 мА. Проверяем параметры выбранного реле. Рабочий ток реле:
Ip = Uп / Ro6 ,Iр = 36 / 700 = 0,051А = 51 мА.
Значение коэффициента запаса определяем по формуле: Кз = Iр / Icр,
Кз = 51 / 21 = 2,43
Как показала практика, коэффициент запаса не должен быть меньше 1,5. В данном случае это условие выполняется. Реле будет срабатывать надежно.
Определяем мощность, потребляемую обмоткой
Po6=Uп2 / Roб. ,
Роб =36* 36 / 700 = 1,85 Вт,
что допустимо для любого режима работы реле. Мощность, потребляемая обмоткой реле, должна быть не более 2Вт для длительного режима работы, и не более 7 Вт для импульсного режима.
Данное реле можно эксплуатировать в длительном режиме.
2. Для мостового выпрямителя произведем расчет и выбор диодов. Мощность потребителя Рd= 1,85 Вт, напряжение потребителя Ud = 36 В.
Решение.
Определяем ток потребителя
Id = Pd/Ud =1,85 /36 = 0,051 А.
Определяем напряжение действующее на диод в непроводящий период для мостовой схемы выпрямителя
Ub=l,57 Ud =1,57*36 = 56,52 В.
Выбираем диод из условий Iдоп> 0,5Id и Uo6p> Ub
Iдоп.> 0,5* 0,051 = 0,0255 A,
Uо6p>56,52 B.
Этим условиям удовлетворяет диод Д206 имеющий параметры: I ДОП, = 0,1 А, Uобр,= 100В
3. Определим добавочные сопротивления для подключения сигнальных ламп на сетевое напряжение 220В. Сигнальные лампы HL рассчитаны на напряжение Uл = 60 В и ток Iл = 55 mA.
Решение Определяем мощность потребляемую сигнальными лампами.
Pл = Uл * Iл = 60 * 0,055 = 3,5 Вт.
Определяем падение напряжения на добавочном сопротивлении:
UR = U – Uл = 220 – 60 = 160 В
Определим величину добавочного сопротивления
R = UR / IЛ = 160 / 0,055 = 2909 Ом.
Определяем допустимую мощность резистора:
PR = UR * IЛ = 160 * 0,055 = 8,8 Вт.
Выбираем резистор типа ПЭВ-10 сопротивлением 3,0 кОм, мощностью 10 Вт.
Таблица 8. Проволочные резисторы типа ПЭ, ПЭВ
Тип резистора РНОМ, Вт Диапазон номиналов
ПЭ-7.5 7.5 3 Ом... 5.1 кОм
ПЭ-15 15 3 Ом... 5.1 кОм
ПЭ-20 20 2,40м... 5.1 кОм
ПЭ-25 25 4,7 Ом... 5.6 кОм
ПЭ-50 50 1 Ом... 16 кОм
ПЭ-75 75 1 Ом... ЗО кОм
ПЭ-150 150 1 Ом... 51 кОм
ПЭВ -2.5 2.5 43 Ом... 430 Ом
ПЭВ-3 3 1 Ом... 3.3 кОм
ПЭВ - 7,5 7,5 1.80 Ом... 10 кОм
ПЭВ - 10 10 3.90 Ом... 15 кОм
ПЭВ -15 15 4.70 Ом... 20 кОм
ПЭВ -20 20 10 Ом... 24 кОм
ПЭВ -25 25 10 Ом... ЗО кОм
ПЭВ - 30 30 18 Ом... 51кОм
ПЭВ -40 40 18 Ом... 51 кОм
ПЭВ -50 50 47 Ом... 56 кОм
ПЭВ - 75 75 47 Ом... 56 кОм
ПЭВ .-100 100 47 Ом... 56 кОм
ПЭВР-10 10 3 Ом... 220 Ом
ПЭВР -15 15 5.1 Ом... 220 Ом
ПЭВР -20 20 10 Ом... 430 Ом
ПЭВР -25 25 10 Ом... 510 Ом
ПЭВР -30 30 15 Ом... 1 кОм
ПЭВР - 50 50 22 Ом... 1.5кОм
ПЭВР -100 100 47 Ом... 2.7 кОм
Таблица 6. Исходные данные для решения задаче 1 и 2
Вариант
Напряжение питания реле,
UH, В
Контактная нагрузка, IК, А
Напряжение питания сигналь- ной лампы, UЛ
Номинальный ток сигнальной лампы, IЛ, mA
Тип электродвигателя
Условия эксплуатации
Наличие Температура, toCРадиатор Обдува -1 -2- -3- -4- -5- -6- 7 8 -9-
1 16 0.5 60 55 АИР56В2УЗ + + 5
2 12 0.7 66 60 АИР63А2УЗ + + 10
3 24 0.4 72 65 АИР90L2Y3 + - 15
4 36 0.6 78 70 АИР100S2УЗ + - 20
5 48 0.9 84 75 АИР100L2Y3 - - 25
6 60 0.8 90 80 АИР160М2УЗ + + 30
7 48 0.5 96 85 АИР180S2УЗ + - 35
8 60 0.7 110 90 АИР180М4УЗ + - 40
9 36 0.9 127 95 АИР200L2УЗ + - 45
10 24 1.0 6 80 АИР100S4УЗ - - 55
11 12 1.7 12 64 АИР112М4УЗ - - 60
12 18 1.3 18 11 АИР132S4УЗ + + 70
13 24 1.8 24 45 АИР1322М4УЗ + - 65
14 12 1.5 30 70 АИР160S4УЗ + - 75
15 24 1.9 36 95 АИР180S4УЗ + + 5
16 36 1.4 42 90 АИР180М4УЗ - - 10
17 48 1.1 48 85 АИР90L6УЗ + + 15
18 60 1.3 54 80 АИР100L6УЗ + + 20
19 48 1.3 60 75 АИР112МА6УЗ + - 25
20 36 1.9 66 70 АИР132S6УЗ - - 30
21 30 1.4 72 65 АИР160S6УЗ + + 35
22 24 1.5 80 60 АИР180М6УЗ + - 40
23 18 1.6 86 55 АИР200М6УЗ + - 45
24 12 1.7 92 40 АИР160М6УЗ + - 55
25 48 2.5 98 50 АИР200L2У3 + + 60
26 30 2.3 71 45 АИР80А2УЗ + + 70
27 12 2.7 62 30 АИР80В2УЗ + + 65
28 18 2.0 98 35 АИР90L2V3 + - 75
29 24 2.2 92 20 АИР100А2УЗ + - 5
30 30 2.7 86 25 АИР100В2УЗ + + 10
Таблица 9. Характеристика резисторов
Класс точности I II III
Допускаемое отклонение -5% - 10% - 20%
Номинальные сопротивления Ом, кОм , МОм 1.0; 1.1; 1.2; 1.3; 1.5; 1.6; 1.8; 2.0; 2.2; 2.4; 2.7; 3.0; 3.3; 3.6; 3.9; 4.3; 4.7; 5.1; 5.6; 6.2; 6.8; 7.5; 8.2; 9.1. 1.0; 1.2; 1.5; 1.8; 2.2; 2.7; 3.3; 3.9; 4.75; 5.6; 6.8; 8.2. 1.0; 1.5; 2.2; 3.3; 4.7; 6.8.
Таблица 12. Основные технические данные некоторых малогабаритных электромагнитных реле постоянного тока
Тип и паспорт реле Сопротивление обмотки, Ом Ток срабатывания, мА Тип и количество контактов Сила коммутируемого тока
-1- -2- -3- -4- -5-
РЭС-6
РФО.452.130 2500 5 1 зам+1 разм.
до 6 АРФО.452.131 1250 21 РФО.452.132 850 25 РФО.452.133 550 30 РФО.452.134 300 42 РФО.452.135 200 55 РФО.452.136 125 62 РЭС-10
РС4.524.301 4500 8 1 переклю-
чающий
до 1 АРС4.524.302 630 22 РС4.524.303 120 50 РС4.524.304 45 80 РЭС -22
РФ4.500.125 2800 11 4 переклю-
чающих до 2 АРФ4.500.129 175 36 РФ4.500.130 2500 10.5 РФ4.500.131 650 20 РФ4.500.163 700 21 РФ4.500.225 650 19 РФ4.500.231 700 21 РЭС-47
РФ4.500.408 650 26 2 переклю-
чающих 5
РФ4.500.409 165 45.5 РФ4.500.417 650 23 1 2 3 РФ4.500.419 165 45.5 до 2 АРФ4.500.421 39 90 РЭС-48
РС4.590.201 600 23 2 переключающих
ДоЗ А
РС4.590.202 100 52 РС4.590.203 350 30 РС4.500.204 42 79.5 РС4.500.205 8000 7.2 РС4.500.213 600 23 РС4.500.214 100 52 РС4.500.215 350 30 РС4.590.216 42 79.5 Таблица 11. Выпрямительные диоды малой и средней мощности
Тип диода I ДОП, А Uобр,ВД229А 0.4 200
Д229Б 0.4 400
Д229В 0.4 100
Д229И 0.7 200
Д229К 0.7 300
Д231А 10 300
Д231Б 5 300
Д242А 10 100
Д242Б 5 100
Д245А 10 300
Д246А 10 400
Д226А 0.3 300
Д226Б 0.3 400
Д226Д 0.3 100
Д206 0.1 100
Д209 0.1 400
К0 - коэффициент, учитывающий условия охлаждения тиристора: без радиатора и обдува К0 = 0,15, при наличии радиатора, но без обдува К0 = 0,5, с радиатором и обдувом К0 =1,0;
Kt - коэффициент загрузки тиристора в зависимости от температуры окружающей среды (таблица 5)
Таблица 5. Значение коэффициента Кt в зависимости от температуры окружающей среды
Токр, °С до 20 до 40 до 60 до 80 до 100
Kt1,0 0,98 0,8 0,4 0,16
Задача 2 Выбрать тиристоры для управления асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Электродвигатель работает в продолжительном режиме. Условия эксплуатации (охлаждение, температура) тиристоров, тип электродвигателей даны в таблице 6. Номер варианта выберите по двум последним цифрам.
Дано:
Тип электродвигателя - АИР160М6У3
Наличие Радиатор – да Наличие Обдува – нет Температура, t = 35oCРешение
Произведем выбор тиристоров для управления электродвигателем, который работает в продолжительном режиме, условия охлаждения тиристоров естественные, без принудительного обдува. Определяем расчетный ток тиристора Iр.т. = Iном/ К0 * Kt,
где Iном = 30,1 A - номинальный ток электродвигателя,
Ко=0,5 - коэффициент, учитывающий условия охлаждения тиристора,
Kt =0,98 - коэффициент загрузки тиристора в зависимости от температуры охлаждающей среды.
Iрт= 30,1 /0,5 * 0,98 = 61,4 А.
Выбираем предварительно тиристор Т-100 с IТ.СТ=100А.
Проверяем перегрузочную способность тиристора Т-100 Кп = Iпуск /Iн.ст., Кп= 30,1* 6,5 / 100 = 1,96
Такую перегрузку тиристор Т-100 выдержит в течение менее 1 с, что не допустимо. Выбираем тиристор Т-160 с IТ.СТ=160А.
Проверяем перегрузочную способность тиристора Т-160 Кп= 30,1* 6,5 / 160 = 1,2
Такую перегрузку тиристор Т-160 выдержит в течение 30 с, что допустимо.
Определяем номинальное напряжение тиристора
Uн= 2 * Uc = 2* 380 = 537,4 В.
Принимаем Uн = 600 В. Окончательно выбираем тиристор типа Т-160.
Таблица 10. Силовые тиристоры и симисторы
Тип
прибора
Номинальные величины
Прямой
ток, А
Напряжение,
В
Ток
утечки,
мА
Напря- жениеуправ-
ления, В Ток
управления,
А
-1- -2- -3- -4- -5- -6-
Силовые тиристоры серии ТТ10 10 50... 1200 5 5 0,2
Т25 25 50...1200 10 5,5 0,2
Т50 50 50...1200 15 7,0 0,3
Т100 100 50... 1200 20 7,0 0,3
Т160 160 50...1200 20 7,0 0,3
Т250 250 100...2200 50 5,0 0,3
Т320 320 100...1600 40 8,0 0,4
Тиристоры малой мощности
КУ101А-Е 0,075 50... 150 0.3 - 0.015
Д238А-Е 5,0 50...150 20 - 0.35
КУ201А-Л 2,0 25...300 5.0 - 0.2
КУ201А-Н 10 25...400 10 10 0.3
СимисторыТС 10 10 50...800 3 5 0.1
ТС 80 80 50...800 60 7 0.4
ТС 125 125 50...800 60 7 0.4
ТС 160 160 50...800 60 7 0.4

Рис. 3. Тиристорный пускатель.
Таблица 6 - Исходные данные для решения задач 1 и 2
Вариант
Напряжение питания реле,
UH, В
Контактная нагрузка, IК, А
Напряжение питания сигналь- ной лампы, UЛ
Номинальный ток сигнальной лампы, IЛ, mA
Тип электродвигателя
Условия эксплуатации
Наличие Температура, toCРадиатор Обдува 1 16 0.5 60 55 АИР56В2УЗ + + 5
2 12 0.7 66 60 АИР63А2УЗ + + 10
3 24 0.4 72 65 АИР90L2У3 + - 15
4 36 0.6 78 70 АИР100S2УЗ + - 20
5 48 0.9 84 75 АИР100L2У3 - - 25
6 60 0.8 90 80 АИР160М2УЗ + + 30
7 48 0.5 96 85 АИР180S2УЗ + - 35
8 60 0.7 110 90 АИР180М4УЗ + - 40
9 36 0.9 127 95 АИР200L2УЗ + - 45
10 24 1.0 6 80 АИР100S4УЗ - - 55
11 12 1.7 12 64 АИР112М4УЗ - - 60
12 18 1.3 18 11 АИР132S4УЗ + + 70
13 24 1.8 24 45 АИР1322М4УЗ + - 65
14 12 1.5 30 70 АИР160S4УЗ + - 75
15 24 1.9 36 95 АИР180S4УЗ + + 5
16 36 1.4 42 90 АИР180М4УЗ - - 10
17 48 1.1 48 85 АИР90L6УЗ + + 15
18 60 1.3 54 80 АИР100L6УЗ + + 20
19 48 1.3 60 75 АИР112МА6УЗ + - 25
20 36 1.9 66 70 АИР132S6УЗ - - 30
21 30 1.4 72 65 АИР160S6УЗ + + 35
22 24 1.5 80 60 АИР180М6УЗ + - 40
23 18 1.6 86 55 АИР200М6УЗ + - 45
24 12 1.7 92 40 АИР160М6УЗ + - 55
25 48 2.5 98 50 АИР200L2У3 + + 60
26 30 2.3 71 45 АИР80А2УЗ + + 70
27 12 2.7 62 30 АИР80В2УЗ + + 65
28 18 2.0 98 35 АИР90L2V3 + - 75
29 24 2.2 92 20 АИР100А2УЗ + - 5
30 30 2.7 86 25 АИР100В2УЗ + + 10
31 36 2,5 80 30 АИР160М2У3 - + 15
32 42 2,5 74 40 АИР180S2У3 + + 20

Автоматизация башенной насосной установки.
Башенная система водоснабжения обычно работает по следующей схеме: водоисточник — насосный агрегат — напорный агрегат — напорный трубопровод — водонапорная башня — водопроводная сеть — потребители воды.
6731058547000При включении насоса вода поступает одновременно к потребителям и в напорный бак башни. Количество поступающей в бак воды равно разности между подачей насоса и расходом потребителей. После наполнения бака насосный агрегат отключается и водоснабжение потребителей обеспечивается водой, запасенной в баке. Вместимость бака стандартных водонапорных башен-колонн 15...50 м3 и более. При этом общая вместимость бака определяется как сумма трех объемов: регулирующего, запасного и «мертвого». «Мертвый» объем, как правило, невелик. В него входят отстойная часть бака и часть объема бака от его верхней кромки до максимального уровня воды (высотой примерно 0,3 м).
Запасной объем должен хранить хозяйственно-производственный запас на случай перерыва в электроснабжении и, главное, пожарный запас воды, размеры которого определяются строительными нормами и правилами.
Максимальное число включений не должно превышать 50...70 (в зависимости от конструкции) с интервалом между включениями не менее 5 мин.
Погружной электродвигатель 1 в монолите с многоступенчатым насосом 2 закреплен на водоподъемных трубах 3 и опущен в скважину 5. Трубы закреплены в плите 7, установленной в санитарно-техническом помещении 11. Скважины укреплены обсадными трубами диаметром 100...450 мм. Электродвигатели выполнены сухими, полусухими или заполненными водой. Наиболее распространены электродвигатели, заполненные водой. Резинометаллические или пластиковые подшипники также смазываются водой. К электродвигателю подведен кабель 6, закрепленный на водоподъемных трубах хомутами 4. Всасывающая часть трубы снабжена сеткой, задерживающей крупные примеси, которые могут содержаться в воде.
Бак 12 башни выполнен сварным из листовой стали и установлен на кирпичной, железобетонной или металлической опоре. К баку подведен напорно-разводящий трубопровод 10. Конец напорной трубы доведен до верхнего уровня, а отвод воды из бака происходит через обратный клапан у нижнего уровня. Бак оборудован внешней 17 и внутренней 18 лестницами, люком 16, вентиляционным клапаном 15, датчиком уровня 14 и водосливной трубой 13, исключающей переполнение бака водой в случае неотключения насоса. На водопроводе установлен манометр 8 и задвижки 9.
Электродный датчик уровня состоит из защитного корпуса 20, скобы 19 для крепления датчика в баке и трубчатых электродов' верхнего 21, нижнего 23 и общего 22 уровней. Внутри центрального электрода расположен нагревательный элемент, который включен в холодное время для исключения обмерзания электродов.
093408500Бесконтактная станция управления типа ШЭТ выполнена на полупроводниковых логических элементах. По сравнению с контактными схемами бесконтактные станции дороже, но дорожание окупается увеличением срока службы и надежности работы как самой системы управления, так и электродвигателя насоса.
Принципиальная электрическая схема станции (рис. 8.22) работает следующим образом. Когда в водонапорном баке нет воды, то контакты верхнего SL1 и нижнего SL2 уровней разомкнуты. Вследствие этого на входах Вх.5 и Вх.6 сдвоенного логического элемента ИЛИ— НЕ сигналы отсутствуют, а на его выходе сигналы появляются и через диоды VD8 и VD9 поступают на усилитель У, который усиливает входной сигнал, вызывающий срабатывание промежуточного реле КV и загорание сигнальной лампы HL. Реле КУ своими контактами включает магнитный пускатель КМ, а последний — электронасос М. По мере заполнения бака водой вначале замыкаются контакты SL2 датчика нижнего уровня, а затем контакты SL1 верхнего уровня. При замыкании контактов SL2 на Вх. 6 подается отрицательный потенциал, вследствие чего на диоде VD9 выходной сигнал исчезает, а на диоде VD8 остается. Благодаря этому насос не отключается. Когда вода замыкает контакты SL1 датчика верхнего уровня, на Вх. 5 поступает сигнал и на диоде VD8 выходной сигнал исчезает. Вследствие этого лампа HL и реле KV отключаются, что вызывает выключение электронасоса.
При расходе воды вначале размыкаются контакты SL1 верхнего уровня, но это не приводит к выключению электродвигателя, так как вместо выходного сигнала от датчика на вход Вх. 5 через диод VD7 и реле KV подается отрицательный потенциал от источника: — 24 В. При размыкании контактов SL2 нижнего уровня на Вх.б сигнал исчезает, что вызывает автоматическое повторное включение электронасоса.
Бесконтактное реле Т-202, логические элементы D, ИЛИ и блок питания БП2 защищают двигатель от перегрузок и от работы в аварийных режимах. Датчиком тока является трансформатор тока ТА, выпрямленный ток от которого поступает на потенциометр RP. Движком потенциометра RP устанавливают значение токов срабатывания защиты при перегрузках и коротких замыканиях электродвигателя. При токах перегрузки срабатывает бесконтактное реле Т-202, с которого поступает на вход Вх. 3 сигнал, вызывающий срабатывание элемента выдержки времени D. С элемента D сигнал с выдержкой времени через элемент ИЛИ поступает на вход Вх. 5 элемента ИЛИ— НЕ, что вызывает отключение реле KV и электронасоса М. При токах короткого замыкания напряжение на потенциометре RP возрастает в несколько раз. Вследствие этого открывается стабилитрон VD2 и через вход Вх. 2 на элемент D поступает сигнал, минуя цепочку выдержки времени в элементе D. С элемента D сигнал последовательно поступает на входы Вх. 4 и Вх. 5 и исчезает на выходе Вх. 7, что вызывает отключение электронасоса без выдержки времени.
Станция ШЭТ позволяет управлять электронасосом при помощи телемеханики. Для этого устанавливают реле приема телесигналов управления, контакты KV2 и KV1 которых соответственно включают и отключают электронасос. Параллельно контактам можно установить конечные станции для дистанционного включения или отключения насоса.Логические элементы питаются от блока питания БП1, который подключается выключателем S.
Автоматизация безбашенных насосных установок.
Сельскохозяйственное производство является крупным потребителем воды, расходуемой для нужд населения, поения животных, приготовления пищи и кормов, полива растений, уборки навоза и для других целей.
inside444500Водоснабжение сельскохозяйственных потребителей хорошо механизировано и автоматизировано. Благодаря автоматизации человек практически освобожден от ручного труда при добыче, доставке и распределении воды на животноводческих фермах и в быту. Автоматизация позволила увеличить производительность труда по водоснабжению в 20 раз, снизить эксплуатационные затраты в 10 раз. Кроме того, при поении животных из автопоилок увеличивается продуктивность КРС на 10%, а птиц —на 15...20%.
Безбашенная автоматическая водоподъемная установка типа ВУ (рис. 8.20) предназначена для подъема воды из открытых водоемов и шахтных колодцев глубиной до 5 м при напоре 25...80 м. Установка состоит из всасывающей трубы 1 с приемным фильтром насосного агрегата 2, нагнетательной 3 и водоразборной 12 труб с запирающими вентилями 5, воздушно-водяного бака 4 с датчиком давления 8 и струйным регулятором запаса воздуха, имеющего камеру смешивания 6, воздушный клапан 7, жиклер 10 и диффузор 11.
Схема управления в автоматическом режиме работает следующим образом. Вода к потребителю поступает под давлением воздушной подушки, расположенной над водой в котле. При разборе воды из котла давление в котле снижается и контакты манометрического датчика давления ВР замыкаются, катушка магнитного пускателя КМ получает питание и включает электронасос.
Объем воздушной подушки в баке постоянно уменьшается, так как часть воздуха растворяется и выносится с водой. Вследствие этого уменьшается давление воздушной подушки и регулирующий объем в котле снижается.
Для автоматического поддержания объема воздушной подушки служит регулятор, обеспечивающий подкачку воздуха до давления в баке 250 кПа. При максимальных аварийных давлениях срабатывает предохранительный клапан 9. Пополнение воздуха происходит, когда жиклер 10 перекрыт водой. Струя воды под действием насоса создает разрежение в камере 6 (эффект пульверизации), воздушный клапан 7 открывается, и воздух, смешиваясь с водой, поступает в котел.
Безбашенные водоподъемные установки имеют низкий коэффициент использования объема бака (0,15...0,2)V, большой перепад давлений (20...30 м) при малом регулирующем объеме Vp и взрывоопасны. Поэтому их применяют ограничено.
Как уже отмечалось ранее, применение контактных элементов в схемах управления снижает надежность устройства. В связи с этим наиболее перспективно построение систем управления насосными агрегатами на бесконтактных элементах.
Для примера можно рассмотреть схему автоматизации безбашенной водокачки, представленную на рисунке 4.5. В качестве преобразователя используют модернизированное реле давления, в котором контактная группа заменена бесконтактным переключателем БВК-24 либо БТП.
-27305111506000Схема работает следующим образом. Если давление в воздушно-водяном котле ниже заданного, экранирующая пластинка введена в паз бесконтактного переключателя и на выходе его присутствует сигнал, который подается на базу транзистора VT и открывает его, вследствие чего через согласующий трансформатор TV2 на управляющие электроды тиристоров VS1, VS2, подается напряжение. Тиристоры открываются, и включается электродвигатель насоса. При увеличении давления до заданной величины срабатывает преобразователь давления, в результате чего транзистор VT закрывается, что приводит к отключению электродвигателя.
При использовании погружных насосов тиристоры размещают в силовой сети перед двигателем. В этом случае необходимо выбирать защитные аппараты, автоматы, предохранители таким образом, чтобы они обеспечили надежную защиту тиристоров при коротких замыканиях, либо применять защитные устройства типа ФУЗ-М.
Частые пуски погружных электронасосов отрицательно сказываются на состоянии скважин. Это связано с возникновением гидравлических ударов в момент пуска, что вызывает пескование скважины и засорение фильтров. Один из способов борьбы с указанным явлением— осуществление плавного пуска электронасоса.
Насосные установки
Рассмотрим электрическую схему автоматизированной работы погружного насоса с использованием датчика уровней в баке напорной башни и датчика сухого хода в скважине насоса (рис. 9.4).
-88901460500В нормальных условиях работы погружной насос находится в воде, контакты датчика сухого хода SL3 замкнуты, реле KV2 включено, его замыкающие контакты KV2.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнуты, горит сигнальная лампа HL4, сигнализирующая о наличии воды в зоне насоса.
Режим работы схемы задается переключателем SA1. При установке его в положение А (автоматическое) и включении автомата QF подается напряжение на электрическую схему управления. Если уровень воды в напорном баке находится ниже электрода нижнего уровня датчика, то контакты SL1 и SL2 в схеме разомкнуты, реле KV1 обесточено и его контакты KV1.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ замкнуты.
Рис. 9.4. Электрическая схема автоматизации погружного насоса по уровню воды в водонапорной башне.
В этом случае магнитный пускатель включится и включит электродвигатель насоса, одновременно с этим погаснет сигнальная лампа HL1 и загорится HL2. Насос будет подавать воду в напорный бак. Уровень воды в баке будет подниматься. Когда вода заполнит промежуток пространства между электродом нижнего уровня и корпусом датчика, подключенным к нулевому заземленному проводу, контакты SL2 замкнутся, но реле KV1 не включится, так как его контакты KV1.2, включенные последовательно с контактами SL2, разомкнуты.
5306695-320230500Когда вода достигнет электрода верхнего уровня датчика, контакты SL1 замкнутся, реле KV1 включится и, разомкнув свои контакты KV1.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ, отключит последний, а, замкнув замыкающие контакты KV1.2, станет на самоподпитку через нижние контакты датчика SL2. Электродвигатель насоса отключится, погаснет сигнальная лампа HL2 и загорится HL1. Повторное включение электродвигателя насоса произойдет при понижении уровня воды до положения, когда разомкнутся контакты SL2 и реле KV1 обесточится. Реле KV1 выбрано постоянного тока, так как обмотка реле переменного тока при разомкнутом магнитопроводе могла бы перегореть при медленном заполнении водой верхнего промежутка датчика уровней, показанного на электрической схеме контактами SL1. Это может произойти вследствие того, что ток в обмотке реле переменного тока в данном случае может нарастать медленно до значения тока трогания (срабатывания), который в несколько раз больше его номинального тока, когда магнитопровод этого реле замкнут. Увеличение тока в цепи катушки реле KV1 с повышением уровня воды в верхнем промежутке датчика уровней вызвано уменьшением сопротивления слоя воды между верхним электродом и корпусом датчика уровней, так как увеличивается смачиваемая поверхность электрода и соответственно как бы увеличивается площадь сечения проводящего электрический ток слоя воды этого промежутка. Сопротивление R2 выбирают таким, чтобы при фазном напряжении сети 220 В на обмотке реле KV1 было напряжение 24 В постоянного тока.
В случае аварийного снижения уровня воды в зоне погружного насоса ниже допустимого положения, когда вода выйдет из промежутка датчика сухого хода и ток между электродом датчика сухого хода и корпусом датчика (напорного трубопровода) прекратится, что соответствует в электрической схеме размыканию контактов датчика сухого хода SL3, реле KV2 обесточится и разомкнет контакты KV2.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ, который отключит электродвигатель погружного насоса. Лампа HL4 погаснет, a HL5 загорится, сигнализируя об аварийном снижении уровня воды в скважине или колодце.
Выключателем SA2 можно включать сигнальную лампу HL3 для контроля уровня воды в напорном баке. Если лампа HL3 не горит, то либо насос не включается, либо он включен, но не подает воды, либо подача насоса меньше расхода потребителей в это время.
Рис. 9.5. Электрическая схема автоматизации погружного насоса по давлению при работе с водонапорной башней.
При наличии в скважине воды в зоне погружного насоса контакты датчика сухого хода SL будут замкнуты, а реле KV2 будет держать в замкнутом состоянии свои контакты KV2.1 в цепи катушки магнитного пускателя КМ.
В автоматическом режиме при уменьшении давления, когда вода из бака расходуется потребителями при отключенном насосе, подвижный стрелочный контакт манометра SP будет перемещаться к неподвижному контакту 1, соответствующему давлению включения насоса, и при его касании магнитный пускатель КМ включит электродвигатель погружного насоса и своими замыкающими контактами КМ.2 станет на самоподпитку.
При включении электронасосного агрегата в напорном трубопроводе возникает кратковременное повышение давления в момент трогания насоса. В этом случае подвижный контакт манометра SP может коснуться контакта 2, реле KV1 может кратковременно разомкнуть свои контакты в цепи катушки пускателя КМ, но пускатель не отключится, так как питание его катушки будет осуществляться через контакты реле времени КТ. После разбега электронасосного агрегата и стабилизации давления реле времени разомкнет свои контакты КТ. При подъеме воды в напорном баке до установленного верхнего уровня ВУ, соответствующего давлению отключения р2, подвижный контакт манометра SP коснется контакта 2. Реле KV1, размыкая свои контакты KV1.1, отключит магнитный пускатель КМ и электродвигатель насоса. Вследствие разбора воды уровень ее в напорном баке будет снова снижаться, давление уменьшится и контакт SP снова коснется контакта 1. Работа схемы повторится.
Для регулирования частоты вращения погружных насосов, а следовательно, и их подачи можно использовать преобразователь частоты, автоматически изменяющий частоту в зависимости от давления. Например, при уменьшении расхода воды потребителями увеличится давление в водопроводной сети. Датчик давления должен выдать сигнал на уменьшение частоты преобразователя, а следовательно, и на уменьшение частоты вращения электродвигателя насоса, уменьшая подачу насоса в соответствии с уменьшением расхода воды потребителями. Такие системы особенно перспективны на крупных животноводческих комплексах, так как они не только продлят срок службы скважин, но и исключат громоздкие водонапорные башни и насосные станции второго подъема, имеющие значительную стоимость.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК
Принцип действия схемы управления воздухообменом по двум параметрам (температура и влажность).
Автоматизированное регулирование воздухообмена по двум параметрам. Вентиляторы разделяются на две группы, которые включаются магнитными пускателями KM1 и KM2. Для регулирования воздухообмена могут быть использованы датчики температуры SK1, SK2, SK3 и датчики влажности воздуха S. В птицеводческих помещениях вместо датчика влажности используют датчик углекислоты. Вместо простейших датчиков могут быть применены соответствующие регуляторы, для которых в автоматическом режиме должно быть предусмотрено электропитание.
Схема предусматривает ручное и автоматическое управление и отключение вентиляторов. Для этого переключатели SA1 и SA2 могут быть поставлены соответственно в положение Р, А и О. В автоматическом режиме первая группа вентиляторов, включаемая магнитным пускателем KM1, работает непрерывно, а вторая группа включается и отключается магнитным пускателем KM2 автоматически в зависимости от температуры и влажности воздуха.
В автоматическом режиме при достижении температуры или влажности воздуха максимально установленной величины замыкаются контакты датчиков температуры или влажности воздуха SK1 или S, включающие пускателем KM2 вторую группу вентиляторов. При снижении температуры и влажности воздуха ниже максимально допустимой величины эти контакты размыкаются, и вторая группа вентиляторов отключается пускателем KM2. При температуре, меньшей минимально допустимой, замкнутся контакты датчика температуры SK2, и реле KV3 своими размыкающими контактами отключит вторую группу вентиляторов, а при дальнейшем снижении температуры замкнутся контакты датчика температуры SK3, и реле KV4 своими размыкающими контактами отключит пускатель KM1 первой группы вентиляторов.
Вместо датчика влажности воздуха может быть использован датчик газовых компонентов.
Таким образом, применив данную схему, можно осуществить автоматическое вентилирование воздуха в помещениях по двум параметрам (температуре и влажности воздуха или газовому компоненту).
Принцип работы схемы управления двухскоростным двигателем вентиляционных установок.
В этой системе используются двухскоростные электродвигатели мощностью 0,55 кВт. Регулирование воздухообмена осуществляется путем автоматического переключения ступеней частоты вращения электродвигателей вентиляторов в зависимости от изменения регулируемых параметров воздушной среды внутри животноводческого помещения. Например, в автоматическом режиме А с повышением температуры внутри помещения срабатывает терморегулятор SK1, и его промежуточное реле размыкает размыкающие контакты SK1.1 в цепи катушки магнитного пускателя KM1, который отключает от сети обмотки электродвигателей первой (меньшей) частоты вращения и замыкает замыкающие контакты KM1.1 в цепи катушки магнитного пускателя KM2, включающего в сеть другие обмотки электродвигателей второй (большей) частоты вращения, тем самым переключая обмотки электродвигателей с меньшей частоты вращения на повышенную. При уменьшении температуры переключение обмоток электродвигателей происходит в обратной последовательности. При уменьшении температуры ниже минимально допустимой величины второй терморегулятор SK2 должен разомкнуть свои контакты в цепи катушек магнитных пускателей и отключить электродвигатель вентилятора от сети. В катушках магнитных пускателей должна быть предусмотрена взаимная электрическая блокировка, исключающая их одновременное включение.
Непрерывное изменение параметров микроклимата внутри животноводческих и птицеводческих помещений требует непрерывного контроля и управления установками микроклимата. Управлять вентиляционными установками экономичнее и удобнее при помощи датчиков и регуляторов, реагирующих на соответствующие параметры микроклимата.

«Климат-4»
Схема управления вытяжными вентиляторами оборудования «Климат-4» (рис. 3.60) предусматривает регулирование производительности вытяжных вентиляторов вручную или автоматически, в зависимости от температуры воздуха внутри помещения. Производительность вентиляторов регулируют путем изменения напряжения питания их электродвигателей. Фазные обмотки автотрансформатора АТ-10 имеют 16 отпаек.
529336031750000Напряжение на отпайках изменяется от 300 до 70 В. Если на зажимы электродвигателей подается номинальное напряжение сети 380 В, то они развивают номинальную частоту вращения.
Выводные отпайки x1, x2; у1, у2; z1, z2 подбирают таким образом, чтобы на первой ступени напряжения (отпайки x1, у1, z1) электродвигатели вентиляторов развивали частоту вращения, составляющую 30%, а на второй ступени (отпайки x2, у2, z2 ) — 60% номинальной. Напряжение первой ступени подается на зажимы электродвигателей при замыкании контактов магнитного пускателя Р1, второй ступени — пускателя Р2 и номинальное напряжение—пускателя РЗ.
В качестве регуляторов температуры РТ1 и РТ2 используют два полупроводниковых трехпозиционных терморегулятора типа ПТР-3-04, у которых диапазон регулируемых температур от +5 до +35°С. Регулятор РТ1 управляет частотой вращения электродвигателей вентиляторов в зависимости от температуры воздуха внутри помещения. Регулятор РТ2 управляет (включением подгрупп электродвигателей вентиляторов.
Дифференциал срабатывания регуляторов устанавливается в пределах 1...3°С. Каждый терморегулятор подает команды «выше», «ниже», «норма». В качестве исполнительных элементов каждый регулятор имеет два реле. Первые реле PT1-1, РТ2-1 у каждого регулятора срабатывают при повышении температуры выше норм, устанавливаемых для каждого терморегулятора отдельно, а вторые реле РТ1-2, РТ2-2 срабатывают при снижении температуры ниже норм. Уставка нормы РТ2 должна быть ниже уставки нормы РТ1 на 2...4 °С. .
Поэтому при требуемой температуре, на которую устанавливается уставка первого терморегулятора РТ1, контакты этого регулятора будут соответствовать положению, показанному на схеме рисунка 3.60. Замыкающие контакты первого реле второго терморегулятора РТ2-1 при этой температуре будут замкнуты, а размыкающие РТ2-1 — разомкнуты, так как эта температура для терморегулятора РТ2 будет означать выше его нормы.
Схема предусматривает работу вентиляторов в ручном и автоматическом режимах.
Для управления частотой вращения электродвигателей вентиляторов вручную применяют пакетно-кулачковый переключатель ПК1, а число действующих групп вентиляторов изменяют пакетно-кулачковым переключателем ПК2.
Для расширения диапазона регулирования воздухообмена вентиляторы разделены на три группы. В положении 1 переключателя ПК2 включены электровентиляторы основной группы М4...М7, в положении 2 пускателем Р4 включены дополнительно М8...М10, а в положении 3 пускателями Р4 и Р5 дополнительно введены
М8..М10 и М1...МЗ.
При автоматическом режиме работы универсальный переключатель УП ставят в положение А. При этом получают питание терморегуляторы РТ1 и РТ2.
Когда температура воздуха в помещении соответствует заданной уставке «норма» терморегулятора РТ1, положение его контактов соответствует положению, показанному на схеме. Замыкающие контакты второго терморегулятора РТ2-1 будут замкнуты, а размыкающие РТ2-1 разомкнуты. Пускатель Р2 включает электродвигатели вентиляторов на отпайки х2 у2, z2, а пускатели Р4 и Р5 дополнительно к группе вентиляторов М4...М7 подключают еще М8...А110 и М1...МЗ. Пускатель Р6 подключает автотрансформатор к сети.
Если температура увеличится выше заданной, первое реле первого терморегулятора сработает, разомкнет размыкающие контакты РТ1-1, отключая пускатели Р2 и Р6, и замкнет замыкающие контакты РТ1-1, включая пускатель РЗ, который обеспечит переключение всех электродвигателей вентиляторов на напряжение сети, соответствующее третьей ступени частоты вращения электровентиляторов.
При понижении температуры ниже заданной нормы первого терморегулятора РТ1 сработает второе реле первого регулятора и разомкнутся размыкающие контакты РТ1-2, отключая пускатель Р2, и замкнутся замыкающие контакты РТ1-2, тем самым включая электродвигатели вентиляторов на первую ступень частоты вращения.
Если же температура внутри помещения будет продолжать снижаться и достигнет установленной нормы второго терморегулятора, то первое реле второго терморегулятора РТ2 отключится и его размыкающие контакты РТ2-1 замкнутся, а замыкающие РТ2-1 разомкнутся, отключая пускатель Р4, который отключит группу электровентиляторов М8...М10.
При дальнейшем понижении температуры, которая станет ниже установленной нормы второго терморегулятора, сработает второе реле этого терморегулятора и разомкнет размыкающие контакты РТ2-2 в цепи катушки пускателя Р5 и замкнет замыкающие контакты в цепи катушки промежуточного реле Р7, которое, размыкая свои контакты в цепи катушки магнитного пускателя Р6, отключит автотрансформатор от сети. Вентиляция помещения прекратится.
Автоматизация оборудования первичной обработки молока.
Пастеризация молока обеспечивает уничтожение в нем болезнетворных микроорганизмов и производится специальными аппаратами, которые называются пастеризаторами. Пастеризация, как правило, сочетается с охлаждением, что повышает эффективность этих операций, и выполняется пластинчатыми пастеризационно-охладительными установками ОПФ-1-300.
532003031845250076200355219000Технические средства: электромагнит YA2 привода в действие регулирующего клапана пара 4, перепускной электрогидравлический клапан 6 молока с электромагнитом YA1, электронный мост Р1, измерительный преобразователь температуры ВК, электродвигатель МЗ привода центробежного молокоочистителя 14, электродвигатели Ml и М2 привода насоса горячей воды 1 и насоса подачи молока 15.
Электронный мост PI обеспечивает автоматическое управление регулирующим клапаном пара 4 и электрогидравлическим перепускным клапаном молока 6, а также служит для записи температуры пастеризуемого молока.
Автоматический режим пастеризации молока и участие оператора в управлении установкой ОПФ-1-300 обеспечиваются следующим образом.
Потом включает центробежный молокоочи-ститель 14 (рис. 10.1) и делает паузу 2...3 мин до полного набора его барабаном оборотов. Пуск молокоочистителя выполняется кнопочным выключателем SB6 (рис. 10.2). После нажатия на кнопку выключателя запитывается катушка КМЗ магнитного пускателя, который обеспечивает пуск электродвигателя МЗ привода молокоочистителя. Одновременно кнопочный выключатель SB6 шунтируется вспомогательными контактами КМЗ:2. Затем включаются оператором в работу насос подачи молока 15 (рис. 10.1) и насос горячей воды 1, а также открывается запорный вентиль 5.
76200-222377000Открытие вентиля 5 обеспечивает соединение входа регулирующего клапана пара 4 с паровым котлом. Но клапан пара 4 закрыт, и пар из котла не поступает через инжектор 3 в бойлер 2. Регулирующим клапаном пара управляет электронный мост Р1 (рис. 10.2), который подключен к источнику питания через контакты автоматического выключателя QF. Электронный мост разбалансирован, т. е. выведен из равновесного состояния, так как начальная температура молока меньше заданной и в его выходной цепи появляется сигнал управления. Однако этот сигнал не может воздействовать на электромагнит YA2 и тем самым открыть клапан пара, так как переключатель SA находится в положении «Р» и разъединяет цепь питания катушки электромагнита.
При нажатии оператором поочередно на кнопки выключателей SB4 и SB2 запитываются катушки КМ2 и КМ1 магнитных пускателей. Это приводит к пуску в такой же последовательности электродвигателей М2 и Ml привода насоса подачи молока и привода насоса горячей воды. Одновременно кнопочные выключатели SB4 и SB2 шунтируются вспомогательными контактами КМ2:2 и КМ 1:2.
Затем переключатель SA (рис. 10.2), расположенный на пульте управления, оператор устанавливает в положение «А». В результате запитываются ступенчатый импульсный прерыватель Р2 и электромагнит YA2 привода регулирующего клапана пара 4 через контакты Р2:1 импульсного прерывателя и контакты KV4:2 реле напряжения.
Пар поступает из парового котла через инжектор 3 (рис. 10.1) в бойлер 2, в котором вода нагревается паром. Насосом 1 горячая вода подается в секцию пастеризации 13 и, отдавая в ней теплоту нагреваемому молоку, возвращается в бойлер 2. Температура молока еще отличается от минимально заданного значения, равного 90 °С, и потому перепускной клапан 6 продолжает направлять уже горячее молоко по малому пути, т. е. из секции пастеризации оно направляется перепускным клапаном 6 в уравнительный бак 16, из которого вновь направляется насосом на повторный подогрев.
Циркуляция молока по малому пути продолжается до тех пор, пока его температура на выходе из секции пастеризации не достигает значения 90 °С. Электрический сигнал, соответствующий температуре молока 90 °С, поступает в электронный мост Р1 (рис. 10.2) от измерительного преобразователя ВК. Электронный мост Р1 действует так, что замыкается его контакт Р1.1 и запитывается катушка YA1 электромагнита, который управляет работой перепускного клапана молока. Одновременно запитываются цепи световой HL5 и звуковой НА сигнализации, оповещая обслуживающий персонал о том, что температура молока достигла минимально заданного значения 90 °С. В этот момент оператор должен включить подачу холодной воды в секции 9 и 10 охлаждения молока.
При максимальной температуре пастеризуемого молока, равной 94°С, электронный мост Р1 (рис. 10.2) срабатывает так, что его контакт Р1:2 замыкается и запитывается катушка KV4 реле напряжения. В результате срабатывания реле замыкается контакт KV4:1 и размыкается контакт KV4:2. Цепь катушки электромагнита YA2 остается запитанной через контакты Р2:1 и KV4:1. Прерыватель Р2 продолжает работать в импульсном режиме.
В случае понижения температуры пастеризуемого молока ниже минимально заданного значения, равного 90 °С, срабатывает электронный мост Р1 так, что его контакт Р1:1 размыкается. Это обесточивает катушку YA1 электромагнита, и перепускной клапан молока возвращается в свое исходное состояние, направляя молоко циркулировать по малому пути. Затем процесс пастеризации молока входит в заданный температурный режим, аналогичный описанному ранее.
Схема управления молочным сепаратором.
Сепарирование молока применяют для механического отделения сливок от обрата с помощью центробежных сил, которые действуют на частицы молока при вращении его в барабане сепаратора. Для молочных блоков коровников, молочных крупных ферм, сепараторных пунктов и молочных заводов предназначены сепараторы марок ОСБ-1000 и ОСП-ЗМ.
Из-за большого момента инерции барабана сепаратора время его разбега достигает 1,5—3 мин и более. Поэтому для облегчения условий пуска сепараторов применяют двухскоростные двигатели, центробежные или электромагнитные муфты, а также регулируемый электропривод-
755655334000Использование двухскоростных электродвигателей позволяет снизить пусковые потери, а вместе с тем уменьшить и нагрев двигателя. На этапе пуска происходит разбег при повышенном пусковом моменте до половинной частоты вращения, а затем разбег до номинальной скорости продолжается при меньшем пусковом моменте.
Применение в электроприводе сепаратора центробежной муфты позволяет двигателю вначале набрать скорость при пониженной нагрузке и при малых пусковых токах, а затем перейти к работе на полной нагрузке.
При включении на первую скорость кнопкой SB двигатель развивает повышенный пусковой момент при меньшем пусковом токе. При достижении частоты вращения барабана 4000 мин'1
напряжение на выходе тахогенератора BR достигает уровня, достаточного для срабатывания реле напряжения KL, которое отключает контактор КМ1 и включает контактор КМ2, что приводит к переключению обмоток электродвигателя на вторую (повышенную) скорость. Далее продолжается разбег до номинальной частоты вращения без броска пускового тока.
Автоматизация кормораздаточных поточных линий
7112030416500Для автоматической кормораздачи широко применяют кормораздатчик ТВК-80Б. Он представляет собой транспортерную ленту 3 (рис. 2.9), движущуюся возвратно-поступательно в кормушках 4 и приводимую в действие реверсивным электроприводом 5. При движении вперед лента уносит к месту стойла животных определенное количество корма, загружаемое питателем 1. В качестве питателя может быть использован кормораздатчик КТУ-10, который имеет накопительную емкость 2. При возврате ленты кормушки самоочищаются от остатков корма, который удаляется из помещения транспортером 6.
5320030-604520000Транспортировка корма к месту потребления, а также уборка его отходов, выполняемые кормораздатчиком ТВК-80Б, являются наиболее трудоемкими технологическими операциями. Однако нормированное кормление с помощью ТВК-80Б невозможно, так как при движении ленты корм самопроизвольно разравнивается. Кроме того, при движении ленты животные поедают корм выборочно.
Сначала контактом КТ2:1 программного устройства включаются магнитные пускатели КМ2 и КМЗ возврата ленты и транспортера отходов. Концевой выключатель SQ1 останавливает движение ленты в конечном переднем положении и отключает транспортер отходов через контакт КМ2:2. По команде программного реле контактами КТ2:2 включается привод питателя КМ4 и привод раздачи корма КМ1. В конце раздачи концевой выключатель SQ2 отключает КМ4. При нормированном кормлении и широком разнообразии доз (например, при стойловом содержании коров) малоценные грубые корма в смеси с сочными могут выдаваться кормораздатчиком ТВК-80Б без ограничения, а концентрированные — другими кормораздатчиками, обеспечивающими индивидуальное дозирование. При наличии корма в бункере, датчик SL1 замкнут. Запитывается промежуточное реле KV2. KV2 замыкает свой контакт в цепи магнитного пускателя КМ1. Если тележка находится под бункером, то SQ1 замкнут. При замыкании контакта реле времени КТ1 запитывается катушка магнитного пускателя КМ1. Запускается двигатель открытия заслонки, до срабатывания конечного выключателя SQ2. Заслонка открыта, корм пересыпается в тележку. После срабатывания весового устройства SW1, запитывается KV1, замыкает свой контакт в цепи магнитного пучкателя KМ2. КМ2 запитывает двигатель на закрытие заслонки до срабатывания конечного выключателя SQ3. Разомкнутый контакт SQ3 замыкается в цепи КМ3, запитывает двигатель привода тележки «Вперёд». При замыкании конечного выключателя SQ4 запитывается КМ5-привод выгрузного шнека. При достижении тележкой конца фронта кормления, размыкается конечный выключатель SQ5. Обесточивается КМ3 и КМ5. Разомкнутый контакт SQ5 запитывает свой контакт и запитывает КМ4 привода тележки «Назад». При достижении конечного выключателя SQ1, его контакт размыкается и обесточивает КМ4. Кормораздатчик готов к повторной раздаче корма. В схеме предусмотрена световая сигнализация положения заслонки и тележки.
Пакетный переключатель SА1 устанавливает ручной или автоматический режим работы. В ручном режиме используются ручные кнопки SВ1- SВ6.
Автоматизация удаления навоза.
По принципу действия технические средства для удаления навоза разделяются на устройства непрерывного и периодического действия. Одни из них (непрерывного действия) используются для ежедневной уборки навоза, другие - для периодического удаления навоза в случае содержания животных на глубокой подстилке и для очистки от навоза выгульных площадок.
12128538036500Примером системы автоматизации (рис. 12.1), в которой алгоритм управления представляет собой временную-параметрическую программу, может служить система уборки навоза, состоящая из скребкового транспортера ТСН-3,0Б и подвесной дороги с транспортной тележкой. Эта система уборки навоза представляет собой простейшую технологическую линию. Навоз из помещения транспортируется последовательно расположенными горизонтальным и наклонным транспортерами скребкового типа в тележку подвесной дороги, которая доставляет его в навозохранилище. Система автоматизации может работать в ручном и автоматическом режимах, что обеспечивается переключателем SA.
Временная программа реализуется в системе автоматизации ее элементами, которыми являются реле времени КТ1 и КТ2, а параметрическая - путевыми переключателями SQ1, SQ2, SQ3 совместно с упорами, которые расположены по пути движения транспортной тележки в определенных местах.
Автоматический режим обеспечивается постановкой переключателя SA в положение «А» (Автоматический режим). После нажатия на кнопку выключателя SB5 получает питание реле времени КТ1, которое своим контактом КТ1:2 запитывает катушку КМ4 магнитного пускателя. Последний срабатывает и своими силовыми контактами (на рисунке не показаны) запитывает электродвигатель привода наклонного транспортера. Одновременно замыкаются контакт КТ1:1 и вспомогательный контакт КМ4:1 магнитного пускателя, в результате чего запитывается катушка КМЗ магнитного пускателя. После срабатывания магнитного пускателя КМЗ его силовые контакты запитывают электродвигатель привода горизонтального транспортера. Тележка заполняется навозом до определенного предела, и срабатывает весовое устройство, действующее на путевой выключатель SQ3, который имеет размыкающий контакт SQ3:1 в цепи реле времени КТ1 и замыкающий контакт SQ3:2 в цепи реле времени КТ2. В результате этого реле времени КТ1 отключается от источника питания и одновременно запитывается реле времени КТ2. Реле времени КТ1 срабатывает таким образом, что его контакты КТ1:2 и КТ1:1 размыкаются с выдержкой времени, необходимой для освобождения от навоза наклонного транспортера, т. е. оба транспортера продолжают работать некоторое время. Вначале останавливается горизонтальный, затем - наклонный транспортер.
После запитывания реле времени КТ2 его замыкающий контакт КТ2:1 срабатывает с некоторым запаздыванием и включает в работу магнитный пускатель КМ1. Своими силовыми контактами (на рисунке не показаны) КМ1 запитывает электродвигатель привода подвесной дороги, и тележка с навозом движется к хранилищу. Пройдя заданный путь, она автоматически разгружается в нужном месте, и путевым выключателем SQ1 изменяется направление ее движения. Реверсирование тележки обеспечивается путевым выключателем SQ1, который имеет две пары контактов SQ1:1 и SQ1:2. Размыкающий контакт SQ1:1 размыкается, и обесточивается катушка КМ1 магнитного пускателя, а замыкающий контакт SQ1.2 замыкается, и запитывается катушка КМ2 другого магнитного пускателя.
Магнитный пускатель КМ2 срабатывает так, что своими силовыми контактами (на рисунке не показаны) изменяет чередование двух фаз (например, А и В) питания статорных обмоток электродвигателя, ротор которого изменяет вращение на противоположное. Тележка по подвесной дороге возвращается в исходное положение, т. е. она подкатывается к месту загрузки для последующего заполнения навозом.
Возврат тележки в исходное положение фиксируется путевым выключателем SQ2. Это означает, что размыкающий контакт SQ2:2 обесточивает катушку КМ2 магнитного пускателя и дальше тележка не перемещается, а замыкающий контакт SQ2:1 замыкается. Снова запитывается реле времени КТ1. Процесс удаления навоза из помещения и подачи его в навозохранилище повторяется, т. е. снова осуществляется в автоматическом режиме.
После окончания уборки навоза его поступление в тележку прекращается. Путевой выключатель SQ3 остается в исходном первоначальном положении, т. е. его размыкающий контакт SQ3:1 замкнут, а замыкающий контакт SQ3:2 разомкнут, так как весовое устройство не действует на рычаг этого выключателя.
Реле времени КТ1 подключается замкнутым контактом SQ2:1 к источнику питания. В результате реле КТ1 вырабатывает управляющий сигнал, и его контакт КТ1:3, расположенный в цепи реле напряжения KV, замыкается с замедлением. Это приводит к запитыванию обмотки KV реле напряжения, которое срабатывает.
Размыкающий контакт KV:1 отключает реле времени КТ1 от источника питания. Замыкающим контактом KV:2 реле напряжения становится на самоблокировку, что обеспечивает последующее питание его обмотки, так как отключение реле КТ1 от источника питания приводит к размыканию его контакта КТ1:3.
Автоматизация электрокалорифера.
11176019812000На фермах, удаленных от центральных источников теплоснабжения применяют системы микроклимата на базе электрокалориферов и теплогенераторов.
Электрокалориферная вентиляционно-отопительная установка состоит из вентилятора и трехсекционного электрокалорифера (рис. 4.67).
235204044767500В автоматическом режиме включение и отключение секций электрокалорифера осуществляется трехпозиционным регулирующим прибором А1. При низких температурах наружного воздуха срабатывает контакт регулирующего прибора А1 «ниже» и через контакты КМ4, переключателя SA, двухпозицион-ного термореле SK подает сигнал управления на катушку магнитного пускателя КМЗ. Подается напряжение на секцию N3 электрокалорифера.
На секцию электрокалорифера N1 сигнал управления поступает по цепочке. Контакты КМ4, SA, SK, KM3.2, А1 «выше». При срабатывании контакта КМ1.2 сигнал управления поступает также и на катушку магнитного пускателя КМ2 и, соответственно, включается секция электрокалорифера N2.
939808572500При повышении температуры воздуха до величины соответствующей настройке регулирующего прибора «норма» контакты А1 «ниже» размыкаются и секция N3 электрокалорифера отключается. Сигнал управления на катушку магнитного пускателя КМ2 поступает уже не через контакт КМ3.2, а через нормально замкнутые контакты А1 «ниже».
При дальнейшем увеличении температуры воздуха до величины соответствующей настройке регулирующего прибора «выше» срабатывает контакт А1 «выше» и обесточивает катушку магнитного пускателя КМ1 и секция N1 электрокалорифера отключается. Отключение секции N2 электрокалорифера происходит при размыкании контактов SK двухпозиционного релейного регулятора температуры установленного внутри помещения. Настраивается регулирующий прибор А2 на срабатывание контактов SK при температуре соответствующей нормативному ее значению для данного помещения. В ручном режиме работой нагревательных секций электрокалорифера управляют при помощи кнопочных станций Р1-РЗ.
Ввод электродвигателей в действие в ручном и автоматическом режимах возможен лишь после включения вентилятора (контакты КМ4).
Схемные решения управления тепловым режимом в помещении систем микроклимата на базе водяных калориферов приведены на рис. 4.69 и 4.70.
Источником тепла для нагрева приточного воздуха в рассматриваемой системе служит горячая вода, поступающая из котельной. Теплообмен между теплоносителем и воздухом происходит в калорифере. Интенсивность теплообмена при постоянной воздухопроизводительтности вентилятора в полной мере зависит от скорости теплоносителя в системе, которая изменяется степенью открытия клапана регулирующего органа РО.
Тип регулирующего прибора А2 (позиционный, непрерывного действия) зависит от принципа управления регулирующим органом.
Двух- и трехпозиционное регулирование этой системы малопригодно вследствие сравнительно малой теплоемкости калорифера по отношению к теплоемкости помещения, приводящее к резкому отклонению температуры приточного воздуха, возникновению холодного дутья и возможности замерзания воды в калориферах в холодное время года.
На практике наиболее широко распространено непрерывное регулирование.
Для повышения точности регулирования в систему вводят обводной клапан с ручным или автоматическим управлением.
Следует иметь в виду, что для замерзания воды в трубках калорифера требуется слишком мало времени (не более 1-3 мин), чтобы ограничиться ручным управлением защиты калорифера от замораживания, в которой предусматривается воздействие на заслонку обводного канала.
Здесь для управления однолопастной поворотной заслонкой используется двухпозиционный регулирующий прибор А1.
При снижении температуры воды на обратном трубопроводе ниже плюс 25 °С регулирующий прибор выдает сигнал на перестановку заслонки. Заслонка перекрывает поступление на водяной калорифер холодного воздуха и открывает доступ теплого воздуха из помещения. При прогреве калорифера до температуры плюс 80 °С заслонка автоматически переводится в предыдущее положение. Принципиальная электрическая схема управления заслонкой приведена на рис. 4.70.
Следует отметить, что защита калорифера от замерзания устанавливается в приточных системах вентиляции, а в системах заградительной вентиляции — нет.
При выборе и обосновании закона регулирования необходимо иметь данные по динамическим характеристикам объекта управления.
97155952500

Приложенные файлы

  • docx 8830238
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий