Непряки електрически контролери

Електрическите и електронните контролери използват електрическа енергия за управление на задвижването.

За създаване на позиционни автоматични системи за управление в леярни и термични цехове се използват серийни устройства с различни модификации, оборудвани с електрически контактни устройства. За позиционен контрол могат да се използват релейни преобразуватели (биметални, дилатометрични и др.).

Включване-изключване на веригата за контрол на температурата

В схемата за двупозиционно регулиране на температурата в сушилната пещ (фиг. 1) отоплителната система на сушилната фурна е подредена така, че ако температурата в работното пространство стане по-ниска от допустимата, тогава нагревателните елементи EK1 на трябва да се включи висока мощност и ако температурата стане по -висока от допустимата, тогава елементите EK2 с ниска мощност.

Съпротивителен термометър 1 се използва като чувствителен елемент, свързан към електронен мост 2 в трипроводна верига. Ако температурата в пещта се отклони от зададената стойност, тогава електрическото съпротивление на термометъра ще се промени и сигнал за дисбаланс ще се появи в диагонала на моста.

Ориз. 1. Схема на двупозиционен електрически температурен регулатор

Усиленият от електронния усилвател 3 сигнал задвижва ротацията на реверсивния двигател 4. Посоката на въртенето му зависи от знака на дисбаланса, тоест от знака на температурното отклонение от зададената стойност. Два диска са кинематично свързани с ротора на електродвигателя: 5 и b, чиято позиция зависи от ъгъла на въртене на ротора, следователно, от положението на плъзгащия проводник и стрелката 9 на моста.

Водачите на контактите SQ1 и SQ2 се притискат към дисковете посредством пружини 7 и 8. Когато дисковете се въртят, контактът SQ2 се затваря в интервала на показанията на инструмента от началото на скалата до долината на диска 5 и е отворен в интервала от долината до максимума на скалата. Контактът SQ1, напротив, е отворен от началото на скалата до долината на диска 6 и е затворен в интервала от долината до максимума на скалата.

Когато се достигне долната граница на температурата, контактът SQ1 се затваря и нагревателните елементи EK1 с голяма мощност се включват. Когато се достигне горната граница на температурата, контактът SQ2 се затваря и контактът SQ1 се отваря, което води до бавно понижаване на температурата. Веднага щом се достигне долната граница на температурата, ситуацията ще се повтори и т.н.

На фиг. 2 показва електрическа схема на двупозиционно регулиране на температурата в работното пространство на камерна пещ тип SNZ-4,0.8,0.2,6 / 10 със защитна атмосфера. Фурната е трифазна и е свързана към фурната чрез предпазители FU. Нагревателните елементи се включват и изключват с помощта на контактор. Стабилизацията на температурата се осигурява от автоматична система за управление (ACS).

Ориз. 2. Електрическа верига за регулиране на температурата на работното пространство на камерна електрическа пещ със защитна атмосфера

Контролната верига се състои от 13 вериги. Въз основа на техните функционални характеристики, те могат да бъдат разделени на управляващи вериги, защитни вериги и информационни вериги. Контролът се осъществява чрез: температурата в работното пространство на пещта (автоматична и ръчна в случай на повреда на системата за автоматично управление), подаване на защитна атмосфера към пещта, подаване на газова завеса. Информационни схеми се използват за предупреждение на експлоатационния персонал за различните режими на работа на пещта чрез светлинни и звукови сигнали.

Фурната има една зона.Регулирането на температурата се извършва с помощта на автоматична система за управление, състояща се от термодвойка, компенсационни проводници, потенциометър PSR, междинни релета KA1 и KA2, контактор KM и накрая самата пещ SNZ-4,0.8,2.6 / 10. Потенциометърът PSR е свързан към управляващата верига с помощта на вериги 1, 2 и 3. Верига 1 служи за захранване на самото PSR устройство.

Вериги 2 и 3 съдържат минималните (мин.) И нормалните (нормални) контакти на термостата PSR. Максималният контакт (max) на PSR не се използва във веригата. В вериги 2 и 3 се генерира управляващ сигнал, който с помощта на междинни релета KA1 и KA2 се усилва до стойността, необходима за задействане на бобината на задвижването (КМ контактор). По този начин KA1 и KA2 играят ролята на усилватели на сигнали за мощност.

Вериги 3 и 4 имат универсални контакти за превключване с три позиции: автоматично (A), изключено (O) и ръчно (P). Всяка от тези позиции съответства на определен режим на работа на пещта: автоматичен контрол на температурата в пещта, пещта е изключена, ръчен контрол на температурата (само при регулиране на режимите или в случай на повреда на системата за автоматично управление).

Верига 4 включва контактора и следователно самите нагреватели. Контакторът може да се включи само ако вратата на фурната е затворена. Последното се осигурява от въвеждането във веригата 4 на крайния превключвател SQ1, който се изключва при отваряне на вратата на фурната. Директното включване на бобината на контактора и съответно на неговите контакти се извършва, както следва: с автоматично управление — чрез контакти на междинни релета KA1 и KA2, с ръчно управление — само с помощта на контакти KA2.1.

Намотката KA1 се включва само когато температурата в пещта достигне минимална стойност. Намотката KA2 е свързана към контакта, съответстващ на нормалната температура във фурната. Следователно нагревателните елементи на пещта остават включени дори когато температурата на пещта стане равна на зададената. Нагревателите се изключват от електрическата мрежа само когато температурата във фурната стане над нормата. Така са съставени веригите, които контролират стабилизирането на температурата във фурната.

Независимо дали фурната е включена или изключена в момента, ние сме информирани от две сигнални лампи: L1 и L2. Когато нагревателните елементи са включени, сигналната лампа L1 свети, а когато нагревателите са изключени, лампата L2 е включена. Това се постига чрез свързване на контактите на контактора KM в вериги 5 и b. Резистори R във вериги 5 и 5 са ​​необходими за понижаване на напрежението в сигналните лампи от 220 V до работното напрежение (резисторите във веригите на лампите играят ролята на натоварващи резистори). Вериги 7, 8 и 11 са проектирани да контролират подаването на защитна атмосфера и газова завеса.

Веригата съдържа електромагнитни клапани M1 и M2 съответно за подаване на защитна атмосфера и подаване на газ за създаване на газова завеса в пещта.

Както се вижда от структурата на верига 7, е възможно да се подаде защитна атмосфера към пещта само ако температурата в пещта не е спаднала до минимум (когато KA1 е включен, верига 7 се отваря чрез контакт KA1. 2). Тази система е система за защита от експлозия. Подаването на газ към пещта се контролира ръчно с помощта на бутони SB1 и SB2. Релето KAZ е въведено за умножаване на контакти, тъй като M1 няма блокиращи контакти.

Когато M1 (както и KAZ) е включен, сигналната лампа L3 светва едновременно, като уведомява обслужващия персонал, че газовият вентил е отворен. Изключването на газа (с помощта на бутона SB1) е придружено от изключване и L3, докато се включва друга сигнална лампа — L4, която информира, че вентилът е затворен.

Вериги 12 и 13 са информационни. С помощта на пакетния превключвател SA2 можете да включите сирената, като уведомите обслужващия персонал, че температурата в пещта е спаднала до минималната стойност, което е знак за някакъв вид неизправност (нагревателите трябваше да се включат дори при нормална температура ).

По този начин минималният контакт min PSR се използва в зла схема не само като сензор за стабилизиране на температурата в работното пространство на пещта, но и като сензор в автоматичната система за предупреждение и защита. Системата за автоматично предупреждение може да бъде изключена чрез преместване на превключвателя във второ положение (верига 13). Лампата L5 сигнализира, че системата за автоматично предупреждение е деактивирана.

Трипозиционна верига за контрол на температурата

В трипозиционен регулатор регулаторът има трета позиция, в която, когато стойността на управляемата променлива е равна на дадената, обектът се захранва с такова количество енергия и вещество, което е необходимо за нормалната му работа .

Трипозиционната верига за управление може да бъде получена чрез известно преобразуване на разглежданата двупозиционна верига за управление (виж фиг. 1), ако три междинни релета се управляват с помощта на контактите SQ1 и SQ2. Когато контактът SQ1 е затворен, реле K1 се включва; когато SQ2 е затворен, реле K2 се активира. Ако и двата контакта SQ1 и SQ2 са отворени, тогава релето за късо съединение се активира. С помощта на тези три релета нагревателните елементи могат да бъдат включени с триъгълник, звезда или изключени, тоест за извършване на трипозиционен контрол на температурата.

За да се създадат автоматични системи за управление, които прилагат пропорционален закон за управление, често се използва балансирано реле от тип BR-3. Това реле използва два плъзгащи се проводника. Стойността на управляемата променлива определя положението на плъзгача на един плъзгач (сензор), а степента на отваряне на регулиращото тяло — позицията на плъзгача на плъзгача на задвижването (обратна връзка).

Задачата на балансираното реле е да окаже такъв ефект върху задвижването, при което позициите на плъзгачите на двата плъзгача биха били симетрични.

В схемата на балансираното реле BR-3 (фиг. 3) основните елементи са поляризираното реле RP-5 и изходните релета BP1 и BP2. Докато позициите на плъзгачите са симетрични, силните страни на тока, протичащ в двете намотки на поляризираното реле, са равни и следователно контактите му са отворени. Изходните релета BP1 и BP2 са изключени и техните изпълнителни контакти са отворени.

Ориз. 3. Опростена блокова схема на балансирано реле тип BR-3

В случай на отклонение на контролираната стойност (например при увеличаване), позицията на плъзгача на плъзгача на сензора се променя. В резултат на това симетрията на моста и балансът на тока, протичащ през намотките на поляризираното реле, се нарушават и съответният контакт се затваря. В този случай се задейства изходното реле, контактите на което включват задвижването, което премества регулиращото тяло по посока на намаляване на контролираната стойност. Плъзгачът на плъзгача за обратна връзка се движи едновременно.

Задвижването работи, докато плъзгачът на плъзгащия проводник за обратна връзка заеме позицията на плъзгащото се колело на сензора, след което отново настъпва равновесие. Контактите на релето се отварят и задвижването спира. Това осигурява постоянна връзка между стойността на контролираната променлива и позицията на регулатора.

За създаването на автоматични системи за управление, които прилагат I-, PI- и други закони, се използват различни електронни контролери, които включват регулатори от типа IRM-240, VRT-2, EPP-17 и др.