Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа №2 Изучение типов датчиков в электроприводе

Цель: Ознакомиться с основными видами датчиков. Изучить технические характеристики датчиков, особенности применения датчиков в зависимости от типа электропривода.

1 Основными видами датчиков в электроприводе являются датчики: скорости, тока, напряжения и положения. На базе этих датчиков могут быть реализованы датчики: ЭДС, мощности, момента и т. д. По принципу действия датчики могут быть аналоговыми или дискретными. Для согласования напряжения и потенциальной развязки аналоговых сигналов применяется ячейка РГ-5АИ.

В качестве датчика тока на стороне постоянного тока используется шунт.

Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Измерительный шунт представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима шунта, к которым подводится ток I, называются токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U, называются потенциальными.

К потенциальным зажимам шунта обычно присоединяют измерительный механизм измерительного прибора.

Привожу технические характеристики шунтов на примере шунта 75ШСММ3.

Шунт измерительный стационарный 75ШИП1-50-0.5 50А предназначенные для расширения диапазонов измерений показывающих и регистрирующих приборов постоянного тока.

Технические характеристики изделий шунты измерительные стационарные 75ШИП1-50-0.5 50А:

Класс точности - 0,5;

Падение напряжения на потенциальных зажимах для всех шунтов при номинальном токе составляет 75мВ;

Номинальный ток - 50А;

Номинальное сопротивление изделия шунт измерительный стационарный 75ШИП1-50-0.5 50А - 1500 мкОм;

Пределы допускаемой основной погрешности шунта - ±0,5%;

Шунты предназначены для работы при температуре окружающего воздуха: ?40° до +50°С, относительная влажность: 95% (при температуре 40°С).

Рис. 1 Характеристика шунта

Измерительный трансформатор тока ? электрический трансформатор для контроля напряжения, тока или фазы сигнала первичной цепи. Измерительный трансформатор рассчитывается таким образом, чтобы оказывать минимальное влияние на измеряемую (первичную) цепь; минимизировать искажения пропорции и фазы измеряемого сигнала в измерительной (вторичной) цепи.

Датчик Холла - магнитоэлектрическое устройство, получившее своё название от фамилии физика Холла, открывшего принцип, на основе которого впоследствии и был создан этот датчик. Попросту говоря - это датчик магнитного поля. Сейчас различают аналоговые и цифровые датчики Холла.

Датчики Холла бывают аналоговыми и цифровыми. Аналоговые датчики переделывают индукцию поля в напряжение. Величина, которую может показать датчик завит от силы и полярности поля. Но также следует учитывать дистанцию, на которой он установлен.

Цифровые датчики определяют отсутствие либо наличие поля. Принцип работы довольно прост, датчик выдает логическую единицу, если индукция доходит до определённого порога, и выдаёт логический ноль, в случае если порог не достигнут. Получается, что при слабой индукции в соответствии с низкой чувствительностью датчика - присутствия поля возможно не будет зафиксировано. Такой датчик имеет свой минус, и заключается он в наличии зоны нечувствительности, которая располагается между порогами.

При проектировании электрических цепей возникают случаи, когда необходимо уменьшить величину напряжения (разделить его на несколько частей) и только часть подавать на нагрузку. Для этих целей на постоянном токе используют делители напряжения.

Измерительный трансформатор напряжения служит для понижения высокого напряжения, подаваемого в установках переменного тока на измерительные приборы и реле защиты и автоматики.

Применение трансформаторов напряжения позволяет использовать для измерения на высоком напряжении стандартные измерительные приборы, расширяя их пределы измерения. Обмотки реле, включаемых через трансформаторы напряжения, также могут иметь стандартные исполнения.

2 Тахогенератор ? измерительный генератор постоянного или переменного тока, предназначенный для преобразования мгновенного значения частоты (угловой скорости) вращения вала в пропорциональный электрический сигнал. Величина ЭДС, а в некоторых типах тахогенераторов и частота, сигнала прямо пропорциональны частоте вращения. Сгенерированный сигнал подаётся для непосредственного отображения на специально проградуированный вольтметр (тахометр), либо на вход автоматических устройств, отслеживающих частоту вращения.

Рис. 2 Характеристика тахогенератора

Работа импульсных датчиков скорости основана на модуляции светового потока, направленного от источника излучения через диск с прорезями на фотоприёмник. Диск связан механически с входным валом датчика. При постоянной скорости вала выходной сигнал представляет собой серию импульсов напряжения определённой частоты. Частота выходного сигнала пропорциональна скорости. Датчики снабжаются каналом нулевого импульса (началом отсчёта), что даёт возможность при наличии счётчика использовать датчик не только для регулирования скорости, но и как датчик положения.

Датчик положения вала двигателя ? элемент электропривода, позволяющий определить положение вала двигателя. Информация о положении вала двигателя, полученная от датчика положения используется для управления электродвигателями.

В этом устройстве три фазных выхода сельсина-датчика соединены с входами устройства преобразования информационных сигналов, содержащего синхронный демодулятор на входе, три перемножителя, обеспечивающие перемножение сигналов на выходах синхронного демодулятора с выходными сигналами трёхфазного генератора опорных напряжений. Сумма произведений, получаемых на выходе сумматора, преобразуется в электрический сигнал напряжения, пригодный для индикации.

3 Оценка точности измерения скорости привода с дискретным датчиком типа ПДФ-5.

Таблица 1

Данные датчика ПДФ-5

датчик электропривод трансформатор привод

Выключатель ПДФ-5 предназначен для преобразования пути (угла поворота) рабочих органов промышленных механизмов в число импульсов и угловой скорости в частоту следования импульсов.

Выходные сигналы выключателя - две серии импульсов по двум раздельным каналам. Число импульсов на оборот в каждой серии в зависимости от заказа может иметь следующие значения: 250, 500, 600, 720, 750, 800, 900, 1000, 1024, 1200, 1250, 1500, 2000, 2400, 2500. Скважность импульсов

Импульсы двух серий Б1 и Б2 сдвинуты друг относительно друга на электрических градусов. (При вращении вала по часовой стрелке импульсы Б2 отстают от импульсов Б1).

Напряжение выходных сигналов при внешней нагрузке 820 Ом, включенной между клеммой и плюсовой клеммой источника питания:

при номинальном напряжении питания

· сигнал «0» - от 0 до 1.5 В.

· сигнал «1» - не менее плюс 20 В.

Номинальное напряжение питания 24 В.

Выключатель сохраняет работоспособность при напряжении питания, лежащем в пределах от 23 до 25 В. Пульсация не более 2%.

Потребляемый ток при номинальном напряжении не более 250 мА; максимальный ток нагрузки 30 мА при номинальном сопротивлении 820 Ом.

Режим вращения вала - реверсивный.

максимальная частота вращения входного вала выключателя определяется максимальной частотой следования импульсов, но не должна превышать 4000 об/мин. Ускорение входного вала не более 1200 1/с².

Максимальная частота импульсов 100 кГц. Статический момент трения на входном валу выключателя не более 0.015 Н м.

Режим работы выключателя - продолжительный. Средняя наработка на отказ не менее 7500ч. Среднее время восстановления работоспособного состояния не более 1ч. Средний срок службы выключателя не менее 10 лет. Высота над уровнем моря - не более 2000 м.

Действие выключателя основано на появлении фототока в приемнике излучения под влиянием падающих на него лучей.

Размещено на Allbest.ru