/
Автор: Кисаримов Р.А.
Теги: автоматика системы автоматического управления и регулирования интеллектуальная техника технология управления оборудование систем управления техническая кибернетика электроэнергетика электротехника
ISBN: 5-93037-120-2
Год: 2004
Текст
Р.А.КИСАРИМОВ
ПРАКТИЧЕСКАЯ
АВТОМАТИКА
СПРАВОЧНИК
Р. А. Кисаримов
ПРАКТИЧЕСКАЯ
АВТОМАТИКА
СПРАВОЧНИК
ИЗДАТЕЛЬСКОЕ
ПРЕДПРИЯТИЕ
РадиоСофт
МОСКВА
2004
Кисаримов Р.А.
К44 Практическая автоматика. Сяраи<|чник.— М.; ИП РадиоСофт,
2004.— 192 с: ил.
ISBN 5-93037-120-2
В книге даны общие справочные сведения для изучения
и обслуживания систем автоматического регулирования (САР)
различных параметров, например температуры, освещения.
Приведены основные понятия систем автоматического регу-
лирования, примеры датчиков САР, а также сведения о других
звеньях САР.
Рассмотрены практические схемы простейших САР, приме-
няемых в бытовых приборах, установках общественного питания,
водонагревательных и теплогенерирующих установках и т. п.
Рассмотрена наладка САР, типичные неисправности и методы
юс устранения.
Книга предназначена электрикам и специалистам, работа
которых связана с обслуживанием аналогичных систем САР,
учащимся, изучающим данный предмет, а также широкому кругу
читателей, интересующихся практическим применением САР.
ББК 31.2
ISBN 5-93037-120-2
© Р. А. Кисаримов, 2004
© Оформление. Издательское
предприятие РадиоСофт, 2004
СОДЕРЖАНИЕ
Введение................................................... 8
1. Общие справочные сведения............................... 9
1.1. Условные графические обозначения некоторых
- элементов и устройств на электрических схёмах... 9
1.2. Условные графические обозначения на структурных
и функциональных схемах............................ 18
1.3. Буквенные коды наиболее распространенных
элементов и устройств, применяемых на электриче-
ских схемах.......................................... 21
1.4. Типы электрических схем.......................... 24
1.5. Словарь понятий автоматики и смежных отраслей . 28
2. Простейшие системы автоматического регулирования ... 43
2.1. Основные понятия автоматического регулирования .. 43
2.2. Датчики систем автоматического регулирования ... 51
Датчики температуры............................ 51
Термопреобразователи сопротивления
(термометры сопротивления).................. 51
Термоэлектрические преобразователи
(термопары)..................................... 52
Датчики с применением биметалла................. 53
Дилатометрические датчики температуры....... 54
Манометрические датчики температуры......... 55
Датчики давления................................... 59
Электроконтактные манометры..................... 59
Мембранный регулятор (реле) давления........ 59
Сильфонные датчики давления..................... 60
Датчики уровня..................................... 60
Электродный датчик уровня....................... 61
Поплавок........................................ 61
Электроконтактные манометры..................... 62
Мембранные датчики уровня . . .................. 62
Механические контактные датчики.................... 62
Бесконтактные датчики перемещения.................. 63
Датчики освещенности и пламени..................... 64
Фотореэисторы.................................. 64
Фотореле ФР-75А................................. 64
Прибор контроля пламени ПКП-Ф ................... 65
Датчики (реле) времени........................... 67
Реле времени программное 2РВМ ................... 67
Датчики скорости .................................. 68
Тахогенераторы постоянного и переменного
токов....................................... 68
Вращающиеся трансформаторы....................... 69
Индуктосины..................................... 70
2.3. Задающие устройства ............................ 70
2.4. Суммирующие устройства ........................... 70
2.5. Усилители....................................... 70
2.6. Исполнительные механизмы......................... 71
2.7. Рабочие органы................................... 71
2.8. Примеры простейших автоматических систем
регулирования...................................... 71
Бытовые установки и приборы ...................... 71
Электроутюги .................................. 71
Холодильники ................................... 72
Электрооборудование для общественного питания .. 73
Кипятильники непрерывного действия КНЭ-25М,
КНЭ-50М........................................ 73
Кипятильник КНЭ-100М ............................ 75
Водонагреватель электрический НЭ-1Б............ 76
Пищеварочные котлы опрокидывающиеся...... 78
Пищеварочные котлы неопрокидывающиеся . — 80
Автоклавы...................................... 81
Электроеодоиатреватели широкого применения ... 83
Электроводонагреватель УАП-400 .................. 83
Электроводонагреватель ВЭП-600 .................. 84
Теп дегенерирующие установки....................... 86
Электрокалориферные установки................... 86
Электрокотлы................................... 88
Оборудование ПНГ-2'.............................. 89
Парообразователь Д721А .......................... 93
Воздухоподогрееатль ВПТ-600-А................. 102
Теплогенераторы ТГ-1,0 и ТГ-2,5............... 105
Бесконтактные терморегуляторы.................... 111
Термостат.................................... 111
Полупроводниковый двухпозиционный регулятор
Температуры ПТР-2............................... 114
Газовое оборудование........................... 116
Электрическое освещение.......................... 117
Система управления уличным освещением........ 117
Светорегулятор-автомат МСА-1................... 118
Фотовыключатель-автомат АО .................... 120
Система серии САУНА автоматического управления
насосами..................................... 121
Система автоматического управления перемеще-
нием механизмов................................ 126
Устройство Д-ЗМ................................ 126
Автоматизация управления электроприводами..... 129
Автоматическое повторное включение (АПВ) ..... 131
АПВ выключателей с пружинными приводами.,. 134
АЛВ выключателей с электромагнитными при-
водами ................... .’................ 135
АПВ электродвигателей......................... 138
Электрооборудование автомобилей и мотоциклов.. 139
Электронный регулятор напряжения для генера-
тора переменного тока.......................... 139
2.9. Наладка электрических схем автоматизации..... 141
Осмотр схемы и проверка надежности контактных
соединений ................................ 142
Прозвонка электрических цепей.................. 142
Измерение сопротивления изоляции............... 144
Испытание изоляции повышенным напряжением . 146
Проверка под напряжением схем автоматики ... 146
2.10. Проверка и наладка датчиков (первичных измери-
тельных устройств).................................. 147
Датчики для измерения температуры.............. 148
Манометрические термометры.............. 148
Термоэлектрические преобразователи
(термопары)................................ 148
Термометры сопротивления................... 148
Приборы для измерения давления............... . 149
Датчики уровня................................. 150
Механические контактные датчики................ 150
Датчики перемещения бесконтактные........... 150
Датчики освещенности.......................... 150
2.11. Неисправности систем автоматического регулиро-
вания .............................................. 151
Приложение. Словарь элементов и устройств радио-
электроники и других элементов, применяемых в схемах
автоматики........................................... 174
ВВЕДЕНИЕ
В быту, общественных местах и на работе людей окружают
системы автоматического регулирования САР с различными
параметрами, например температура, освещенность и т. д.
Об этом не все знают, поэтому часто отправляют в ремонт
аппараты, установки или машины в целом, хотя можно бы
ограничиться настройкой, наладкой или ремонтом системы
регулирования, от которой зависит работа изделия или уста-
новки. .
В книге рассматриваются практические схемы систем ав-
томатического регулирования в бытовых устройствах и произ-
водственных установках.
Для изучения, наладки и ремонта САР должны применять-
ся различные схемы этих систем, разновидности которых при-
водятся в общих справочных сведениях. Там же даются услов-
ные графические обозначения различных элементов на элект-
рических схемах, буквенные коды при этих условных обозна-
чениях, дан словарь понятий автоматики.
Несмотря на то, что перспективным направлением разви-
тия автоматизации является применение микропроцессоров
и ЭВМ, широкое применение находят обычные релейно-кон-
такторные схемы САР с использованием элементов полупро-
водниковой техники, так как применение таких схем в простых
САР экономически оправдано.
В тексте под рисунками схем поясняются только те эле-
менты, которые не входят в таблицу условных графических
обозначений и кодов.
Далее рассматривается наладка схем в целом и отдельно
датчиков, определяющих правильность и надежность работы
схем, приводятся возможные неисправности в работе схем
и методы их устранения.
В Приложении приведен словарь элементов полупровод-
никовой техники и других элементов, применяемых в схемах.
1. ОБЩИЕ СПРАВОЧНЫЕ
СВЕДЕНИЯ
1.1. Условные графические обозначения
некоторых элементов и устройств
на электрических схемах
Таблица 1.1
Наименование Заводская маркировка (пример) Обозначение на схеме Расшифровка
Полупроводниковые приборы
Диод Д226Б — Д226Б Плоскостной кремниевый
VD2-VD5
Мост выпрями- тельный КЦ403А Из четырех диодов
Диод туннельный АИ101А ™АИША Туннельный эффект — движение электронов через барьер, превыша- ющий энергию электрона
Стабилитрон Д815А ^Дв15А Работа прибора на обрат- ной ветви Вольт-амперной характеристики
Варикап КВ119А ^"Д901А Изменение емкости р-п перехода прибора при изменении обратного напряжения
Фотодиод ФД1 Изменение сопротивления р-п перехода прибора при изменении освещения
Светодиод АЛ102А Излучение света при про- хождении тока через р-п переход прибора
Наименование Заводская' маркировка (пример Обозначение на схеме Расшифровка
Транзисторы
Биполярный ГТЗО8Б ГТ30№\ Германиевый малой мощности типа р-п~р
- ГТ311А ми п-р-п
Фотртраизистор ФТ-1 V Управляется освещением
Полевой КП302А КПЗО2А Кремниевый с ре пере- ходом и каналом о-тапа
КП304А гефгг С каналом р-типа
Тиристор КУ201И КУ201И\
Симистор КУ208А — Для цепей переменного тока
Резисторы
Постоянный МЛТ-2 2К2 >, Г1Г| Я1 LJU2Jk Тип МЛТ, мощность рассеяния 2 Вт, 2,2 кОм, номер на схеме 1, откло- нение сопротивления 5%
Переменный СП-Зв 0,25 Вт 15 к, В Тип СЛ-?в, 0,25 Вт, 15 кОм, функциональная характе- ристика'В
1 LniiM—iЛамше Заводская маркировка (пример) Обоамненис . ' ивСхвыв Акшифроока
Терморезистор СТ 1-21 Сопротивление термочувст- вительное кобаяъто-марган- цевое
Варистор СН-1-1500 -^СН-1-1500 Сопротивление нелинейное, величина его зависите* при- ложенного напряжения
Фотосопротив- ление ФСК-Г1 ^^\Я5 ФСК-П Величина зависит от octfe^1 (ценности
~ Л 'оиденсаторы < 1
Постоянной емкости К40П-2а 0,047 мкФ ю%, ' 400 В —41-^- 0.017 те К-конденсатор, 40-бумаж- ный с фольговыми обклад- ками, П — для постоянного тока, 2а конструктивное исполнение, отклонение емкости 10%, напряжение 400 В
Проходной Полярный С?
К50-20 ♦и °
(электролити- ческий) 20мкФ 100 В Я
Переменной емкости КПЕ _Igra.
л
Подстроенный КПК Керамический подстроеч- ный
__ ЛГ
Варикоид у Величина емкости зависит от напряжения
Наименование Заводская маркировка (пример) Обозначение на схеме Расшифровка
Катушки индуктивности
Без сердечника
С сердечником или дроссель Подстроечная п __Tvv'iAL. юнсформаторы -
Без сердечника С сердечником 4 С подстройкой Силовой трехфазный ТМ-100 И. X" 1^. верительные 100 кВА, соединение обмоток звезда—звезда с нулем
Напряжения ЗОМ-1/15 и™ Jr/ С заземленным выводом
Трансформа- тор тока !Z ( ТА Я первичной обмотки, одно- фазный масляный
Наименование Заводская . маркировка (пример) Обозначение на схеме
Генератор ® Переменного тока
Электродвига- тели асинхрон- ные с коротко- замкнутым ро- тором 4АХ80А4 Трехфазный: 4А — серия, X — алюминиевая станина и чугунные щиты, 80 — вы- сота оси вращения, мм; А — длина сердечника, мм; 4 — число полюсов
АД 180-4/71 3 « о Однофазный: АД — асин- хронный двигатель, 180 Вт, 4 полюса, 71 — высота оси вращения
Двигатель постоянного тока 4ПО80 1,1 кВт 1000 об/мии ю ~ 4П — серия, 0 — обдува- емый, 80 — высота оси вращения, мм
Контакты в цепях ynpal Зления
Пускателя или реле КЗ > К2 Замыкающий Размыкающий
КЗ С механической связью с другим контактом
Контакты пере- ключателя К4 -
Контакты кно- почные с само- возвратом TP SB3 Замыкающий Размыкающий
Контакты кно- почные без самовозврата tyses m £S84 Возврат вытягиванием кнопки Возврат повторным нажатием
Наимеиоммиа
Зааодсяая
маркировка
(пример)
Обмшнеии»
на схеме
Контакт
теплового
реле
КК1
Возврат нажатием
кнопки
Выключатель
конечный
ВПКг2112
Контакты замыкаются
деталью механизма при
воздействии на шток
Переключа-
тель на четы-
ре положения
То же
Соединитель
разъемный
То же
Вставка-пере-
ключатель
SM 1 2 3 t
SA2 1 2 3 4
Вертикальные линии
с точками в каждом
положении означают
соединение горизон-
тальных линий слева
Точки в каждом по-
ложении означают
соединение в разры-
вах горизонтальных
линий
Соединение разобрано
Соединение собрано
В данном положении
детали ХР2 соединя-
ются линии 1 и 2, 3 и 4
Наименования Заводская маркировка (пример) Обоммпенйе на схема Расшифровка
Выключатели трехфазные
Неавтоматиче- РПБ Неавтоматический (разъединитель), РПБ — рубильник с боковым рычажным приводом QF — автоматический: защита: 1> — макси- мальная токовая; Т"> — тепловая
скии Автоматический АЕ2013 ± Г> Г"
1
Пускатель ПМЛ1100 км
Катушка пуска- теля или реле Т/ГМ КМ —• катушка пуска- теля
Элемент тепло- вого реле г ЗА*' 1 При сверхтоке нагрева- ется, нагревая биметал- лическую пластину, воз- действующую на контак- ты реле
Муфта электро- магнитная L При включении передает вращение от одного вала к другому
Разрядник F
Предохранитель I Iго
Лампа освети- тельная 0а
Лампа сигналь-. иая 0HL
Звонок -^НА
Наименование маркировка (пример) Обозначение на схеме Расшифровка
Выключатель Розетка С/ Обозначение на планах проводки
Измерительные приборы
Приборы для измерения силы тока < Амперметр Миллиамперметр
@) 1 Микроамперметр
Приборы. ДЛЯ измерения на- пряжения —(7)—’ Вольтметр . Милливольтметр
Прибор для из- мерения мощ- ности —(7)— Ваттметр
Прибор для из- мерения частоты переменного напряжения Герцметр
Прибор для измерения со- противления —®— Омметр
Прибор для из- мерения угла . сдвига фаз Фазометр
Прибор для из- мерения длины волны колебания —(а)— Волнометр
Наименование . Заводская* маркировка (пример) Обозначение на- схеме < Расшифровка
Прибор для из- мерения частоты вращения вал!а Стрелка прибора может Отклонять- ся в обе стороны от нулевой отмет- ки, находящейся в середине шкалы То же Гальванометр Прибор с цифре-' вым отсчетом из- меряемой вели- чины < Измерительные ^регистрирующие )приборы Пьезоэлемент Электрический элемент питания / тов питанйя^ ’ * —‘ Й © ф -Loopj- _ Wz _ “Lfii. -0- -AF- Тахометр Угол между стрелка- ми 60° Высокочувствительный . прибор для измерения тока и напряжения В.круге три нуля ' Непрерывная запись Запись с точечной регистрацией Печать с цифровой регистрацией Вырабатывает ток при сжатии пьезокристалла
1.2. Условные графические обозначения
на структурных и функциональных схемах
Таблица 1.2
Наименование устройства Обозначения Примвчкмм
Генератор Генератор синусоидальных сигналов Усилитель Усилитель с тремя каскадами усиления Усилитель магнитный Усилитель регулируемый Усилитель, регулируемый постоянным током Усилитель двухтактный Фильтр частотный «ВЫ 1 (. с и 3 [ля > «/ X/ Генератор другой формы сигналов имеет в обозна- чении изображение другой формы сигнала В обозначении может быть другая цифра в соответ- ствии с числом каскадов усиления
Наименование устройства 'Обоаимныя Примечание
Фильтр нижних частот ОО В обозначении фильтра верхних частот перечерк- нута нижняя синусоида
Преобразователь переменного тока в постоянный В обозначениях возможны другие символы в соответ- ствии с формой преобразу- ющих сигналов
Преобразователь постоянного тока в переменный
Преобразователь параметров хУ X и Y — первичный и вторичный параметры
Преобразователь частоты Умножитель частоты Делитель частоты Прибор импульсной световой сигнализации Датчик измеряемой неэлектри- ческой величины -и- — f/— \/nf -fA- 1/ п lg~
Датчик температуры или u- -
1.3. Буквенные коды
наиболее распространенных элементов
и устройств, применяемых
на электрических схемах
Таблица 1.3
Первая буква кода Группа элементов и устройств Код Виды элементов и устройств
А Устройство АК Блок реле
В Преобразователи ВК Тепловой датчик
неэлектрических BL Фотоэлемент
величин а электри- * ВР Датчик давления
ческиё и наоборот ВО BR Пьезоэлемент Тахогенератор
С Конденсаторы BV Датчик скорости
D Интегральные схемы, микросборки DA DD Схема интегральная аналоговая Схема интегральная цифровая
Е Элементы разные ЕК EL Нагревательный элемент Лампа осветительная
F Разрядники, предо- хранители, устройства защиты FA FP FV FU Дискретные элементы за- щиты по току мгновенного срабатывания То же инерционного действия Дискретные элементы защиты по напряжению, разрядники Предохранитель пяавкий
G Генераторы, источни- ки питания GB Батареи аккумуляторные
Н Устройства индикации и сигнальные НА Приборы звуковой сигнали- зации
HL Приборы световой сигнали- зации
HG Индикаторы символьные
К Реле, контакторы. КА Реле токовые
пускатели КН Реле сигнальные
Первая буква кода Группа элементов и устройств Код Воды элементов и устройств
К Рале, контакторы, пускатели КК КМ кт KV ксс кст KL Реле элекгротепловые контакторы, магнитные пускатели Реле времени Реле напряжения Реле команды включения Реле команды отключения Реле Промежуточное
L Катушки индуктивно- • сти, дроссели LL Дроссель пускорегулирующе- го устройства' газоразряд- ных ламп
Р Приборы измеритель- ные РА PC PF РК PR PV PI PS PT PW Амперметр Счетчик импульсов Частотометр Счетчик реактивной энергии Омметр Вольтметр Счетчик активной энергии Регистрирующий прибор Часы и другие приборы, отмечающ ие время Ваттметр
С Выключатели и разъединители в силовых цепях OF as Выключатели автоматиче- ские Разъединители, в том числе рубильники
R Резисторы RK RP RU Терморезиторы Потенциометры Варисторы
S Устройства юомму- тациоиные в ц епях управления, сигнал»- зации и измерений SA SF Выключатели и переключа- тели Выключали*» автоматиче- ские
Первая буква кода Группа элемента и устройств Км Вцдм uHiauni и устройств
S Устройства комму- , St : Выключатели аетоыатиче-
тационные в цепях мгма mfiAaTHMtfUMUA
управления, сигна- от уровня
лизации и измерения SP Выключатели автоматиче- ские. срабатывающие от давления
SO Выключатели автоматиче-
ские, срабатывающие
от положения
• se Выключатели автоматиче- ские, срабатывающие от частоты вращ ения
SK Выключатели автоматиче- ские, срабатывающие
от температуры
Т Трансформаторы, ТА Трансформаторы тока
автотрансформаторы TV Трансформаторы иапря-
жаиия
TS Стабилизатор электромаг- нитный
V Приборы полупровод- VD Диоды
никовые и электро VT Транзисторы
вакуумные vs Тиристоры
VL Приборы электровакуум-
ныв
X Соединения контакт* XA Токосъемники, контакты
иые XP скользящие Штыри
XS Гнезда
XT Соединения разборные
XN Соединения неразборные
Y Устройства механиче- YA Электромагнит
ские с электромагнит- YB Тормоз с электромагнитным
ным приводом YC приводом Муфта с электромагнитным приводом
1.4. Типы электрических схем
При описании электрических схем могут встретиться поня-
тия, определения которых приведены ниже.
Элемент — часть изделия, которая не может быть разде-
лена на части, имеющие определенное функциональное значе-
ние (резистор, конденсатор, контакт и т. д.)
Устройство — совокупность элементов, представляющих
единую конструкцию (плата, блок, шкаф и т.д.)
Функциональная группа — совокупность элементов, не
объединенных в единую конструкцию, но выполняющих в из-
делии определенную функцию (цепи силовые, управления, ав-
томатики и т.д.)
Функциональная часть — часть схемы, выполняющая
в изделии определенные функции (например, любое из 3-х
рассмотренных выше понятий).
Электрические схемы можно разделить на следующие
типы.
Структурная схема содержит сведения об изделии, в ней
показаны его функциональные части, их назначение и взаимо-
связь. На схеме показываются прямоугольниками функцио-
нальные части изделия, внутри прямоугольников указываются
названия этих частей. Прямоугольники расположены в поряд-
ке передачи сигнала между функциональными частями уст-
ройства или установки, направление сигнала показывается
стрелками. Структурные схемы широко применяются в авто-
матике. Примерами структурных схем являются ниже приве-
денные схемы на рис 2.1, 2.2, 2.4, 2.6, 2.7, 2.8.
Принципиальная схема содержит все элементы устройства
или установки и все связи междугнями. Элемент показаны
согласно принятым условным обозначениям. Принципиальные
схемы используются при детальном изучении устройства или
установки, их настройке, наладке и поисках неисправностей.
На рис 1.1 показан пример принципиальной схемы уст-
ройства управления двумя технологически связанными транс-
портерами; устройство представляет собой ящик, внутри ко-
торого смонтированы автоматический выключатель, два маг-
нитных пускателя и устройство встроенной температурной за-
щиты типа УВТЗ-1М электродвигателей, получающее сигналы
от.датчиков температуры внутри двигателей. На лицевой сто-
роне крышки ящика установлены два поста управления двига-
телями и сигнальная лампа.
380/220 В
На схеме слева показаны силовые цели — провода и кон-
такты, через которые идет ток к электроприемникам. Справа
показаны цепи управления вместе с цепями автоматической
защиты и сигнализации.
На сложных схемах устройств и установок цепи управле-
ния, автоматики и сигнализации показываются отдельно. При-
водятся также диаграммы переключения контактов переклю-
чателей, спецификации элементов, входящих в схему.
На схеме имеется маркировка концов проводов, которая
относится ко всему участку провода между его присоедине-
ниями к зажимам аппаратов. Фазные провода силовой цепи
обозначаются буквами А, В, С, нулевой провод — буквой N.
Первый индекс у букв обозначает номер ответвления, вто-
рой—номер электроприемника. Участки цепей управления,
автоматики и сигнализации обозначаются цифрами, примем
цифрами в скобках обозначаются номера зажимов устройств,
входящих в данное устройство {например, УВТЗ-1М). Контак-
ты и катушки аппаратов обозначаются ^условными обозначе-
ниями аппаратов и их порядковыми номерами. Так же обозна-
чаются и другие элементы схемы.
Функциональные схемы занимают промежуточное поло-
жение между структурными и 1финципиальными схемами и со-
держат в себе их особенности. В этих схемах части устройств,
которые можно рассматривать как единое целое, обозначают
прямоугольниками, усилители — треугольниками. Элементы,
необходимые для уяснения работы схемы, изображаются как
на принципиальной схеме.
Функц иональные схемы применяются в автоматике, в част-
ности, при обозначении автоматизации и сигнализации техно- '
логических процессов.
Схема соединений представляет собой чертеж, показыва-
ющий примерное расположение функциональных частей из-
делия, провод а, подходящие к этим частям, и их маркировку.
Чтобы не загромождать чертеж, провода иногда показаны не
полностью, а только их концы.
На рис. 1.2 приведена:схема соединений устройства управ-
ления, принципиальная схема которого приведена на рис. 1.1.
На схеме прямоугольниками показаны места расположения
функциональных частей устройства, в том числе и колодок
зажимов. Некоторые соединительные провода показаны пол-
ностью, указаны их тип и сечение. На концах не полностью
показанью проводов даны условные обозначен*») аппаратов и
номера их зажимов, к которым присоединяется данный провод.
Данные схемы могут применяться при проверке устройства
перед монтажом, при замене его неисправных частей.
Схема внешних соединений (подключений) показывает все
части данной электроустановки и провода, их соединяющие,
с маркировкой мест присоединения.
Рис. 1.3. Схема внешних соединений устройства управления
На рис. 1.3 приведена схема внешних соединений устрой-
ства управления, рассмотренного выше.
Схемы внешних соединений необходимы при монтаже
Электроустановки, при замене ее отдельных частей.
1.5. Словарь понятий
автоматики и смежных отраслей
Автоматика — область науки и техники, занимающаяся
построением автоматических систем, выполняющих определен-
ные'технологические функции без непосредственного участия
человека. Эти системы могут быть в виде устройств, машин,
цехов и т. д.
Теоретической основой автоматики является техническая
кибернетика. Технической основой автоматики являются дат-
чики, усилители, исполнительные органы и другие устройства,
в том числе электронные вычислительные машины.
Различаются три класса автоматических систем:
системы с жестким управлением;
системы автоматического регулирования;
самонастраивающиеся системы.
Системы с жестким управлением решают поставленные
задачи по заранее установленной жесткой программе и не
учитывают информацию об изменении состояния объектов уп-
равления. :
Остальные системы работают на основе получения, обра-
ботки и использования информации и с помощью управля-
ющих устройств.
Автоматический регулятор — устройство, служащее
для выявления отклонения контролируемых величин объекта
регулирования от заданных и устранения этого отклонения.
Для этого регулятор должен иметь следующие элементы:
чувствительный элемент — датчик, задающее устройство, уст-
ройство сравнения, усилитель, исполнительное устройство.
Автоматическое регулирование — форма автоматиче-
ского управления, при которой используется автоматический
регулятор. '
Автоматическая защита — форма автоматического уп-
равления, применяемая в электроустановках для сохранения
электрооборудования и недопущения развития аварий. При
этом отключается поврежденный участок электрической сети,
электрический аппарат или электрическая машина с помощью
предохранителей, автоматических выключателей или тепловых
реле.
Автоматический выключатель — электрический аппарат,
отключающий присоединенные к нему участки электрической
сети или элеКтроприемник при токе большем того, на который
он настроен, под действием механизма свободного расцепле-
ния, встроенного в выключатель. На этот механизм действует
электромагнитный или тепловой расцепители.
Автоматическое резервирование — автоматическое вклю-
чение напряжения питания электроприемников от резервной
линии при его отключении от рабочей линии или включение
резервного аппарата или электрической машины при выходе
из строя работавших аппарата или машины.
Биметаллическая пластина (БП) — пластина из двух
различных спаянных металлов, которая при нагревании изги-
бается из-за различного расширения этих металлов. 'БП при-
меняются в температурных и тепловых реле, в тепловых расце-
пителях автоматических выключателей и в других устройствах.
Блок — совокупность элементов, представляющих единую
конструкцию. Из блоков состоит электро- и радиоэлектронная
аппаратура.
Блокировка электрическая — зависимость включения од-
ного аппарата с дистанционным управлением от включения
другого. Например, работают два транспортера, последователь-
но подавая груз. Лры остановке первого по ходу транспорте-
ра он может быть засыпан грузом со второго транспортера.
При наличии блокировки второй транспортер остановится при
остановке первого, так как пускатель второго транспортера
включается через замыкающий блок-контакт пускателя перво-
го транспортера. При остановке первого транспортера отклю-
чением двигателя его пускателем отключается и блок-контакт
первого пускателя, разрывая цепь управлентм пускателя вто-
рого транспортера.
Блок-контакт — см. Контакты.
Вентиль общее название, электрических приборов, об-
ладающих односторонней проводимостью, т. е. большим со-
противлением для токов одного направления и мальм сопро-
тивлением для токов обратного направления. .
Вторичные цепи (ВЦ) — электрические цепи, по которым
происходит управление первичными цепями (силовыми) и конт-
роль за их работой. К ВЦ относятся цепи управления, автома-
тики, сигнализации, измерения.
Выключатели конечные (ВК) — выключатели, служащие
для управления движением различных механизмов или для их
отключения при аварии. ВК могут быть контактными или бес-
контактными.
Контактный ВК представляет собой кнопочный элемент,
заключенный в корпус, из которого выходит подвижная часть,
связанная с кнопочным элементом, и на которую воздействует
движущаяся деталь механизма, управляемого ВК. В корпус
ВК входят провода цепи управления и присоединяются к кон-
тактам.
Бесконтактный ВК представляет собой блок полупровод-
никовых элементов, залитых затвердевающей смолой. В обра-
зовавшемся корпуса имеется щель для движения металличе-
ской пластины, связанной с механизмом. Пластина при своем
движении изменяет состояние схемы, что приводит к срабаты-
ванию выключателя.
Выпрямители — устройства для преобразования пере-
менного тока в постоянный.
Основными частями выпрямителя являются:
трансформатор, изменяющий величину напряжения сети
на величину, необходимую для приемника постоянного тока,
питающегося от выпрямителя;
вентильная группа, преобразующая переменный ток в по-
стоянный;
сглаживающий фильтр для сглаживания пульсаций вы-
прямленного напряжения.
Кроме того, выпрямитель может иметь устройства для ста-
билизации и регулирования выпрямленного напряжения.
По числу фаз первичной обмотки трансформатора выпря-
мители могут быть однофазными и трехфазнымй.
_ Датчики ' в системах автоматического регулирования
чувствительные элементы или устройства, воспринимающие вё*
личину контролируемого параметра объекта регулирования
и выдающие сигнал на устройство сравнения, настроенное
на заданную величину этого падаметра. После злого выраба-
тывается сигнал разности или рассогласнования, которой по-
дается на усилитель ивоздействует на объект регулирования
через исполнительный элемент. Например, д атчик температуры
имеет биметаллическую пластину, которая при изменении тем-
пературы изгибается, размыкая или замыкая контакты, тем са-
мым давая сигнал на отключение или включение промежуток
нота реле, которое отключает или включает пускатель нагре-
вателя. Температура срабатывания датчика В данном сдоав
задается настройкой момента размыкания или замыкания кон-
тактов биметаллической пластиной. В данном датчике совме-
щены чувствительный элемент, задающее устройство и устрой-
ство сравнения.
Дистанционное управление (ДУ) — управление объекта-
ми с некоторого расстояния.
ДУ осуществляется в основном с помощью магнитных пус-
кателей, включающих электродвигатели или другие электро-
приемники с помощью кнопок управления пускателями. Кноп-
ки управления могут устанавливаться теоретически в любом
месте, а практически должен быть виден с места установки
кнопки включаемый механизм или должна быть сигнализация
о включении.
Зрщмяю злектродвигателей — их отключение при уве-
личении тока в обмотка* до величин, опасных для целости
изоляции, с помощью подачи сигнала на отключение от специ-
альных защитных устройств.
Защитными устройствами являются:
реле тепловые или тепловые расцепители автоматических
выключателей для отключения длительных токов перегрузки;
реле максимального тока для отключения при заклинива-
нии вала;
электромагнитные расцепители автоматических выключа-
телей при коротких замыканиях и заклинивании вала.
Защитное отключение — автоматическая защита от по-
ражения электрическим током путем отключения электроуста-
новки (ЭУ) при появлении опасности замыкания на корпус
оборудования или непосредственно при касании токоведущих
частей человеком.
Устройство защитного, отключения (УЗО) состоит из чув-
ствительного элемента, реагирующего на изменение контро-
лируемой величины, и исполнительного органа, отключающего
соответствующий участок сети.
Чувствительный элемент может реагировать на потенциал
корпуса, ток замыкания на землю, оперативный ток. В качестве
исполнительных органов применяются различные выключа-
тели.
Исполнительные устройства — в системах автомати-
ческого регулирования устройства,выполняющие заключитель-
ные операций воздействия на объект регулирования.
Кнопочный пост — устройство, заключающее в одном
корпусе кнопки управления ХОД, СТОП или ВПЕРЕД, НАЗАД,
СТОП, или другие сочетания кнопок управления и соответству-
ющих кнопочных элементов.
Контакт (К) — элемент электрического аппарата или
устройства, который непосредственно соединяет или разрыва-
ет электрическую цепь в паре с другим элементом такого же
назначения.
Контакты могут быть подвижными и неподвижными. Под-
вижные К подходят к неподвижным при включении электри-
ческого аппарата и отходят от неподвижных при отключении
аппарата (замыкающие контакты), но они могут двигаться
и наоборот (размыкающйе контакты). Как правило, напряже-
ние подводится к неподвижным контактам и они располага-
ются сверху от неподвижных, но это не всегда соблюдается.
Контакты аппарата силовые — контакты, предназна-
ченные для соединения и рассоединения силовых цепей.
Блок-контакты аппарата — контакты меньших разме-
ров, чем силовые контакты, предназначенные для соединения
и рассоединения цепей автоматики, управления и сигнализа-
32
ции в зависимости от состояния аппарата (включен или от-
ключен).
Контактные соединения (КС) — соединения токоведу-
щих частей электрических аппаратов, проводов и шин.
КС разъемные — различные штепсельные разъемы, с по-
мощью которых соединяются или рассоединяются различные
части аппаратов и устройств.
КС разборные — болтовые и винтовые соединения токо-
ведущих частей.
КС неразборные — сварные и паяные соединения токове-
дущих частей.
Контактор — часть электромагнитного аппарата, содер-
жащая электромагнит и контакты. Электромагнит приводит
в движение подвижные контакты.
Контактор — электромагнитный аппарат для включения
и отключения больших токов (десятки и сотни ампер).
Короткое замыкание — соединение проводов или токо-
ведущих частей аппаратов и устройств между собой, если они
принадлежат к разным фазам, с металлическими заземлен-
ными корпусами электрооборудования или технологического
оборудования или с землей. При этом возникают сверхтоки,
которые при несвоевременном отключении могут вызвать пе-
регрев и разрушение проводов и аппаратов, а также вызвать
пожар.
Линейные и фазные напряжения и токи — величины
напряжений и токов в трехфазной цепи.
Линейное напряжение — напряжение между проводами
в трехфазной цепи, кроме нулевого, по которым подводится
ток к нагрузке.
Линейный ток — ток в проводах трехфазной цепи, подво-
дящих напряжение к нагрузке.
Фазное напряжение — напряжение в трехфазной цепи
между началом и концом фазы генератора, трансформатора,
нагрузки или между линейным и нулевым проводами.
Фазный ток — ток в фазе генератора, трансформатора,
нагрузки.
Логические схемы, — схемы устройств автоматики или
узлов ЭВМ, в которых отражены только логические связи
между логическими элементами.
Логические функции — сложные высказывания, составлен-
ные из простых высказываний с помощью логических связок
типа И, ИЛИ, НЕ. При этом простые высказывания могут прини-
мать значения только единицы или нуля (истинно или ложно).
Логические элементы — устройства, реализующие про-
стые логические функции типа И, ИЛИ, НЕ.
Механизм» свободного расцепления — в автоматических
выключателях механизм, препятствующим ручному включению
выключателя, если в этот момент срабатывает его устройство
защиты от бсшного тока при коротком замыкании или при
перегрузке, а также при наличии дистанционного управления,
при подаче сигнала на отключение выключателя.
Наладка — обеспечение нормальной работы устройства
или электроустановки путем проверки всех входящих в них
элементов, блоков, узлов на соответствие их параметров тре-
бованиям норм качества м проекта с применением электроиз-
мерительных приборов. После этого проводится проверка
блоков, узлов на холостом ходу и под нагрузкой.
Настройка — обеспечение нормальной работы устрой-
ства путем воздействия на его специальные органы управле-
ния, изменяющие в некоторых пределах параметры входящих
в него элементов. При этом могут применяться различные
электроизмерительные приборы и заменяться некоторые де-
тали.
Номинальные значения Величин — указанные изготови-
телем электротехнического изделия значения его параметров,
являющиеся исходными для отсчета отклонений этих парамет-
ров при эксплуатации и испытаниях изделия. Например, номи-
нальные напряжение и частота вращения электрической ма-
шины.
Обмотка — группа витков изолированного провода, уло-
женная на специальный каркас (обмотка катушки электриче-
ского аппарата на каркасе) или на часть магнитопровода (об-
мотки электрююских машин).
Обратная связь — воздействие, передаваемое с выхода
какой-нибудь системы, например, системы автоматического
регулирования, на ее вход.
В системе автоматического регулирования нагрева воды
при включении нагревательных элементов вода нагревается
и ее тепло передается температурному реле, у которого изги-
баются биметаллические пластины, «связанные с контактами
реле. С другой стороны, изгиб пластин задается при настрой-
ке реле на соответствующую температуру срабатывания. Ког-
да изгиб пластин от нагрева совпадает с изгибом, заданным
при настройке реле на определенную температуру срабатыва-
ния, реле сработает и отключит нагрев воды. При остывании
реле вместе с остыванием воды изгиб пластин уменьшается,
34
что приводит к замыканию контактов реле и включению
ПО
Обратная связь (ОС), при которой ее воздействие увеличи-
вает сигнал на входе системы, называется положительной, если
уменьшает — отрицательной.
ОС является основой автоматического регулирования.
Оперативный ток — ток от специального источника энер-
гии, предназначенный для включения коммутационных аппара-
тов с помощью приводов.
Параметр — величина, характеризующая свойства систе-
мы или устройства. Например, параметрами данной электри-
ческой цепи являются активное сопротивление, емкость и ин-
дуктивность.
Первичные цепи (силовые цепи) — электрические цепи,
служащие для осуществления энергетических функций: произ-
водства, передачи, распределетмя и потребления электро-
энергии.
Вторичные цепи (цепи вторичной коммутации) —
электрические цепи, служащие для осуществления контроля
за работой электрооборудования первичных цепей и управ-
ления режимом их работы. Эти функции вторичных цепей
осуществляются через входящие в них обмотки катушек ап-
паратов и обмотки управления, управляющие выводы полу-
проводниковых приборов, измерительные трансформаторы,
датчики и т. д.
Перегрузка электродвигателя — работа его в таком
режиме, когда момент сопротивления на его валу от приводи-
мого механизма больше вращающего момента, который мо-
жет развивать электродвигатель.
Перегрузка электрического аппарата, провода и кабеля —
работа их в таком режиме, когда ток через них больше но-
минального тока аппарата или длительно допустимого тока
для провода или кабеля при данных условиях прокладки,
Переключатель электрический аппарат для включения
или отключения нескольких цепей управления, сигнализации
или силовых цепей малой мощности. В разных положениях
переключателя могут включаться или отключаться разные
цепи.
Переходный процесс — процесс перехода от одного ре-
жима работы электрической цели к другому, отличающемуся
от предыдущего, например, величиной амплитуды, фазой, фор-
мой . или частотой действующей в схеме ЭДС, параметрами
цепи.
2
35
В нормальном состоянии цени переходные процессы вы-
зываются коммутацией в цепи. (Коммутация— процесс за-
мыкания или размыкания контактов в электрических аппара-
тах, связанных с данной цепью).
В аварийном состоянии переходные процессы вызываются
короткими замыканиями в цепи и выходом из строя ее эле-
ментов.
При переходных процессах, особенно аварийных, происхо-
дит увеличение токов и напряжений, которое может быть опас-
но для целости цепи.
Погрешность измерения.
Абсолютная погрешность измерения —- разность между
значением измеряемой величины, полученным в результате
измерения Аю, и действительным ее значением Лд:
дд а» ±р|из - Лд).
Абсолютная поправка измерения &4 — абсолютная по-
грешность, взятая с обратным знаком:
5А = —ДА
1 ' •. '•i
Действительное значение измеряемой величины при из-
вестной поправке измерения
Ад = А из + 5А.
Относительная погрешность измерения £ — отношение
абсолютной погрешности ДА к действительному значению из-
меряемой величины Ад:
£ = ^100%.
Ад
Приведенная относительная погрешность измерительного
прибора £пр — отношение абсолютной погрешности к разнице
между верхним Ав и нижним Лн пределами измерения прибора:
Sn₽=^~г-Ю0%.
Класс точности прибора — максимально допустимая
величина приведенной относительной погрешности изме-
рительного прибора. Класс точности указывается на шкале
прибора. Классы точности приборов: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5;
2,5; 4,0.
Преобразование электрической энергии — преобразо-
вание электрического тока или напряжения в системах пита-
ния потребителей: переменного тока в постоянный, постоян-
ного тока в переменный, переменного тока одной частоты
в переменный ток другой частоты, низкого постоянного на-
пряжения в высокое постоянное напряжение и т. д. Сюда же
относятся, фильтрация и стабилизация тока и напряжения.
Преобразователь полупроводниковый — комплект полу-
проводниковых вентилей. (неуправляемых или управляемых),
предназначенных для преобразования электроэнергии, смон-
тированных на рамах или в шкафах, с системой воздушного
или водяного охлаждения, а также приборов и аппаратуры,
необходимых для включения и работы преобразователя.
Преобразовательный агрегат — комплект оборудования,
состоящий из одного или нескольких полупроводниковых пре-
образователей, трансформатора, приборов и аппретуры, необ-
ходимых для пуска и работы преобразовательного'агрегата.
Привод — устройство .для приведения в действие ком-
мутационных аппаратов высокого напряжения (более 1000 В).
По виду применяемой энергии приводы могут быть электри-
ческими, электромагнитными, пневматическими.
Продолжительность включения (ПВ%) — отношение
времени работы электродвигателя к суммарному времени его
работы и нерабочего состояния, т. е. к длительности цикла.
Промежуточное реле (ПР) — электромагнитное реле,
срабатывающее обычно при замыкании контактов датчика
или другого (первичного) реле. ПР замыкает свои контакты
при срабатывании, включенные в цепь катушки электрического
аппарата, например, магнитного пускателя.
Пускатель магнитный (ПМ) — электромагнитный ап-
парат, служащий для дистанционного включения и выключен-
ния электродвигателей или других приемников электроэнер-
гий. ПМ имеет неподвижные контакты, жестко укрепленные
на пластмассовом корпусе пускателя, и подвижные, связанные
с якорем электромагнита, с помощью которого они подходят
к неподвижным контактам при включении пускателя или от-
ходят от неподвижных контактов при отключении пускателя.
Расцепитель — устройство, приводящее в действие ме-
ханизм свободного расцепления в автоматических выключа-
телях.
Расцепитель электромагнитный — электромагнит, якорь
которого в виде штока воздействует на рычаг механизма сво-
бедного расцепления при токе через автомат, превышающем
тот, на который настроен расцепитель.
Расцепитель тепловой — биметаллическая пластина оп-
ределенной формы, которая, изгибаясь сильнее при токе сверх
того. на который сна рассчитана, воздействует на рычаг меха-
низма свободного расцепления. .
Яееумцроввгйие — процесс поддержания определенных
физичеошх величин (регулируемых параметров) технологи-
ческого процесса неизменными или процесс их измерения
таким образом, чтобы технологический процесс был наиболее
эффективным.
Регулирование выпрямленного напряжения (РВИ) — из-
менение величины выпрямленного напряженения путем изме-
нения момента включения выпрямительных диодов в течение
каждого пояумриода выпрямляемого напряжения. РВН осу-
ществляется тиристорами. *
Режим работы электродвигателя соотношение
времени работы и нерабочего состояния электродвигателя
при данной нагрузке. .
Основными, считаются следующие режимы работы элект-
родвигателя.
31 — номинальный режим, при котором электродвигатель
работает достаточно длительио с номинальной мощностью
при достижении установившейся температуры.
&?— кратковременный режим с длителыюстыо периода
неизменной номинальной нагрузки 10, 30, 60 и 90 мин.
S3 — поеторно-кратковременный режим с продолжитель-
ностью включения ПВ » 15, 25, 60%, продолжительность одно-
го цикла принимается равной Ю ими.
Возможны и другие рекимы работы электродвигателя,
обозначаемые 34-ЗЛ
Реле — устройство, переключающее свои контакты при
изменении некоторого параметра установки. Например, тепло-
вое реле для защиты электродвигателей размыкает свои кон-
такты при нагреве и изгибе^биметаллических пластинок, нагре-
ваемых недопустимо большим током, протекающим по специ-
альным нагревателям, входящим в реле и включенным после-
довательно с электродвигателем; реле максимального тока
является электромагнитом, размыкающим свои контакты при
протекании по обмотке недопустимо большого тока; проме-
жуточное реле замыкает свои контакты при замыкании кон-
тактов других реле и т. д.
Реле времени ДОЗ) — реле, переключающие свои контак-
ты через определенное, заранее назнечемное время, применя-
ются реле времени электромагнитные, термические, механиче-
ские, электронные и т. д.
В электромагнитном реле времени выдержка времени
регулируется пружиной, препятствующей перемещению сер-
дечника, и немагнитными прокладками, помещаемыми между
сердечником и якорем. В термических РВ выдержка времени
определяется нагреванием специальной биметаллической пла-
стины. Механические РВ работают на принципе часового ме-
ханизма. Электронные РВ представляют собой электронные
схемы.
_ Для получения больших выдержек времени применяются
РВ с двигателем.
Селективность защиты в электрических сетях — из-
бирательность при автоматическом отключении участков сети.
Например, при коротком замыкании в сети участок сети с ко-
ротким замыканием должен отюиочиться аппаратом, распо-
ложением перед этим участхом, а не аппаратом, расположен-
ньм ближе в источнику питания, так как последний макет
включать и другие участки сети.
Сердечник — а электрических аппаратах и устройствах
стержень из магнитного материала, на который одевается ил-
тушка.
Силовые цепи — электрические цепи, по которым идет ток
к приемникам электроэнергии.
Система (целое, составленное из частей) — а технике,
науке — совокупность элементов и устройств, связанных об-
щей функцией.
Стабилизаторы напряжения — устройства, поддержива-
ющие неизменным напряжение tn своем выходе при нтмме-
ниях напряжения на входе.
Дяя переменного напряжения применяются ферромагнит-
ная стабилизаторы напряжения, для постоянного — полупро-
водниковые. В качестве полупроводнюсоаых стабилизаторов
напряжения могут применяться стабилитроны.
В ферромагнитном стабилизаторе напряжения д ля ком-
пенсации изменений питающего напряжения используются
свойства магнитного насыщения сердечников трансформато-
ров.. С приближением к насыщению сердечника магнитный
поток в нем растет медленнее, чем первичное напряжение,
а это значит, что и вторичное напряжение растет медленнее/
чем первичное. Можно так подобрать степени насыщения двух
сердечников, что различные по величине напряжения их об-
моток будут изменяться на одну и ту же величину при измене-
ние питающего напряжения. Включив эти обмотки встречно,
можно получить от них неизменное напряжение.
Тахогенераторы — генераторы малой мощности по-
стоянногоили переменного тока, напряжение на выходе кото-
рых зависит от частоты вращения их валов. Они находят при-
менение как измерительные и. стабилизирующие устройства
в системах автоматического регулирования.
Температурные коэффициенты емкости (ТКЕ), индук-
тивности (ТКИ), сопротивления (ТКС) — относительные изме-
нения емкости конденсатора, индуктивности катушки или со-
противления резистора при изменении их температуры на 1 °C.
Термо-ЭДС — ЭДС, возникающая при соприкосновении
(контакте) двух проводников из разных металлов при условии,
что место соединения проводников и другие концы их нахо-
дятся при разной температуре.
Термоэлектрический преобразователь (ТП) (термопа-
ра) — прибор, служащий для измерения температуры в нагре-
вательных и других установках. ТП содержит термоэлемент,
заключенный в корпус, помещаемый одним концом в среду,
где измеряется температура. Другой конец корпуса укрепля-
ется на установке. От корпуса идут провода, связанные с термо-
элементом, к прибору, воспринимающему термо-ЭДС и показы-
вающему стрелкой на шкале температуру объекта.'
Термоэлемент — спай двух разных металлов или их спла-
вов, дающий при нагревании термо-ЭДС при условии, что дру-
гие концы проводов, присоединенных к металлам спая, нахо-
дятся при другой температуре.
Управляющий электрод — в тиристоре электрод, на кото-
рый подается сигнал на включение тиристора.
Усилитель — устройство для усиления токов и напря-
жений с помощью полупроводниковых приборов, магнитных
и других элементов.
Фаза трехфазной цепи — участок трехфазной цепи,
по которому протекает одинаковый по величине и направле-
нию ток, или однофазная цепь, входящая в состав трехфазной
цепи.
Фотореле — устройство для включения и выключения
осветительной установки в зависимости от освещенности
в данном месте. Фотореле, применяемые для управления на-
ружным освещением, состоят из датчика освещенности, кото-
40
рым является фоторезистор, электронного устройства в каче-
стве усилителя сигнала и электромагнитного реле, переключа-
ющего контакты в цепи управления магнитным пускателем,
включающим или отключающим сеть освещения.
Цепи электрические совокупность соединенных друг
с другом источников электроэнергии и нагрузок, по которым
может протекать электрический ток.
Цепи автоматики — совокупность датчиков, програм-
мных устройств (реле времени), других реле, воздействующих
на электржеские аппараты с целью осуществления автомати-
ческого управления электроустановками.
Цепи сигнализации — совокупность сигнальных ламп,
табло, электрических звонков и т. д., соединенных с цепями
электродвигателей й других электроприемников непосред-
ственно или через резисторы, или с блок-контактами электри-
ческих аппаратов с целью подачи сигнала о состоянии элект-
роприемников или о ходе технологического процесса.
Цепи силовые — электрические ц епи, по которым осущест-
вляется Подача электроэнергии к различным потребителям.
Цепи управления — совокупность соединенных между
собой кнопок управления и катушек электрических аппаратов.
Электрические аппараты — устройства, служащие
для включения и отключения, защиты от недопустимых токов
участков электрических цепей и приемников электроэнергии.
К ним относятся рубильники и переключатели, магнитные
пускатели, автоматические выключатели и др.
Электрод — специальный проводник, которым заканчи-
вается участок электрической цепи и который выполняет оп-
ределенные функции. Например, электроды в установках
для контроля за уровнем воды служат для создания цепи
между водой и обмотками реле.
Электромагнит —. устройство, состоящее из магнито-
провода и укрепленной на нем обмотки. Обмотка укрепляется
на неподвижной части магнитопровода, называемой ярмом
или сердечником. При прохождении тока по обмотке подвиж-
ная часть магнитопровода, называемая якорем, притягивается
к ярму. Принцип действия электромагнита положен в основу
работы многих электромагнитных аппаратов — магнитных пус-
кателей, реле.
Электрооборудование — электрические машины, аппара-
ты и устройства, участвующие в производстве, передаче и рас-
пределении, преобразовании и потреблении электроэнергии.
Элешпровривяшак—- .•*‘**ЛГаг1 вцмгат, ютснцммц, утрой
cTBOi, преднаэначаныые дял «рообраэоаамм змепричесюй
энергии • другой вЦД энергии.
Электроуслановиа — совакуеноаъ нвнптц, аншразоа»
линий и асвомогагмммго оборудования (вместе с сооруже-
ниями и помещениями, в М0МОЫК они иСпмйвяянм). овшшаэ-'
каченных для производства, TimrifriwiMroi «мрштачц, распре'
деления эяеюроаивртм н ореобраэоаамм ее в датой вид
шздшпш
я^го1^жг^^Че
JiMfib * 1) в синхронной машине и в. мамаше яооюяу
него тока это часть машииц, в иогарой мкдепфуепся ЗДС
и протекает ток нагрузки. 8 синхронной машине яморь может
быте -непсщлмимым в цмиго*ици**ГО> * машине яостояшого.
тока яибрь араирницийсш лодвишная -часть вяеюромагмикв.
2. ПРОСТЕЙШИЕ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
2.1. Основные понятия
автоматического регулирования
Жизнь человека сжюана с управленьем живыми иди нежи-
выми объектами; Эго может быть управление в некоторой
степени другими дщдыит гюдояжности или в-силу своего
авторитета, управление животными, зависящими от человека,
управление ростом растений и т. д , Управление неживыми
объектами встречается на ящдом шагу — от перестановки
различных пред метов» управления бытовыми машинами и до
управления транспортными и производственными машинами
и устройствами.
Все видыуярммекия с участии человека можно предата-
вкгь схемой ка рме. 2Л
Управлявшие бездействия
....I.. . . ' ... i. '
I Фдовек I ‘ I УГ^юбяяетыд авъект |
и " I
Oomrw смрврмядо
Пк. 2Л. СтмяЪви еммв ярвмвм*
' с увшииб ЧМбМШ
Человек воздействует на управляемый объект непосред-
ственно или с помощи» рааймньвт инструментов, с помощью
голосу жестов и т. д., вот речь идет о живых объектах. При
этом он получает сигналы о состоянии обмима через свои
органы чувств и действует в нужном направлении в соответ-
ствии с этими сигналами. В данном случае отсутствует жесткая,
гибкая или доутая связь с объектом управления. Это схема
управления с участием человека.
Человек всегда стремился обяегчнть свой труп в том числе
и в области управления различными объектами, поставив вме-
сто себя некоторый управляющий элемент (рис. 2.2). Данный
элемент имеет некоторую связь с управляемым объектам,
по которой поступают сигналы от объекта. На основании этик
сигналов управляющий элемент посылает сигналы управления
по другой линии связи к управляемому объекту.
Данная схема управления является общей для большин-
ства систем автоматического управления.
Рис. 2.2. Структурная схема управления ]
без участия человека I
Рассмотрим некоторые понятия, относящиеся к автомати-
ческому управлению.
Автоматика — область науки и техники, связанная 1
с построением автоматических систем, которыми и являются
автоматизированные устройства, машины^ цеха, заводы и т. д., |
выполняющие определенные технологические функции без !
участия человека. |
Теоретической основой автоматики является техническая
кибернетика, а материальной стороной — автоматические при-
боры, устройства, средства автоматизации, различные элект- ;
ронные и полупроводниковые приборы, ЭВМ и т. д.
Параметры технологического процесса — физические I
величины, определяющие ход технологического процесса (тем- 1
пература, давление, уровень жидкости и т. д.) 1
Для обеспечения требуемого хода'технологического про- 1
цесса параметры необходимо поддерживать постоянными I
или изменять по определенному закону. I
.. Регулируемая величина или регулируемый параметр— I
параметр технологического процесса, который необходимо 1
поддерживать постоянным или изменять по определенному I
закону. , 1
Заданное значение регулируемой величин# -т значение, 1
которое оператор стремится получить в установившемся ре- |
жиме от находящейся в равновесии системы регулирования I
при заданных режимах ее работы. я
Мгновенное значение регулируемой величины, или ис- I
тинное значение — значение регулируемой величины в рас- Я
сматриваемый момент времени. . Л
Измеренное значение регулируемой величины — значе-
ние регулируемой величины, полученное в данный момент вре-
мени на основании показании измерительного прибора.
На рис 2.3 показана схема ручного регулирования темпе-
ратуры воды. Человек, которого можно назвать оператором,
включает или выключает трубчатый электронагреватель ТЭН,
погруженный в бак с водой, с помощью автоматического вы-
ключателя QF (отключающего нагреватель в случае коротко-
го замыкания автоматически) в зависимости от показаний тер-
мометра PS,
Особенностью ручного регулирования является то, что
выход системы регулирования (температура воды) не оказы-
вает никакого влияние на ее вход (напряжение), т. е. система
является разомкнутой.
Рис. 2.3. Электрическая принципиальная схема
, ручного регулирования температуры води в водонагревателе:
ТЭН — трубчатые элекфонагреаетели ,
Входное воздействие — воздействие, подаваемое на вход
системы или устройства.
Выходное воздействие — воздействие, выдаваемое
на выходе системы1 или устройства, 1
Структурная схема системы или устройства — графи-
ческое изображение функциональных блоков и связей между
ними, образующих данную систему или устройство.
Функциональные блоки системы или устройства являются
обычно их обособленными частями, выполняющими опреде-
ленные функции. В системе, показанной на рис. 2.3, функцио-
нальными блоками являются бак с водой и нагревателем, вы-
полняющий функцию преобразования поступающей на его
вход электрической энергии в тепловую энергию, термометр
для измерения температуры воды и автоматический выключа-
тель, на который воздействует оператор. Объектом регулиро-
вания является вода в баке.
Воздейстйие
Рис 2.4. Структурная схема системы управления,
представленной на рис. 2.3
На рис. 2.4 представлена структурная схема системы, изоб-
раженной на рис. 2.3. На схеме ясно видна разомкнутость
данной системы регулирования, и недостающее звено в систе-
ме заменяет оператор.
Если в рассматриваемой системе осуществить подачу
электроэнергии к нагревателю в зависимости от температуры
воды, то получится автоматическая система регулирования
(АСР) температуры, которая будет функционировать без опе-
ратора. Это можно сделать, например, по схеме, изображен-
ной на рис. 2.5.
В данной схеме вместо термометра применено темпера-
турное реле КК, замыкающее или размыкающее свои контак-
ты в зависимости от температуры воды в баке. Замыкая или
размыкая свои контакты, реле КК включает или выключает
реле промежуточное KL, которое, в свою очередь, включает или
выключает пускатель КМ своими контактами в цепи катушки
пускателя. Автоматический выключатель QF является все вре-
мя включенным при нормальной работе системы.
Рис. 2.5. Электрическая принципиальная схема
автоматической системы регулирования температуры воды
в водонагревателе
Рис 2.6. Структурная схема системы,
иэс^раженной яа рис. 2.5
На рис. 2.6 представлена структурная схема системы, изоб-
раженной на рис. 2.5. В данной замкнутой САР наличие или
отсутствие входного воздействия (включение или отключение
пускателя КМ, подающего энергию на объект) непосредствен-
но зависит от выходной регулируемой величины — температу-
ры объекта.
Преимуществом данной системы является ее простата,
а недостатком то, что регулируемая величина все время ко-
леблется около заданного значения, несмотря на отсутствие
возмущающих воздействий.
воамдоокмиее воздействия — воздействия на САР, стре-
мящиеся нарушить требуемую функциональную связь между
задающим воздействием и регулируемой величиной.
Задающее воздействие — воздействие на САР, опреде-
ляющее требуемый закон изменения регулируемой величиям.
Для рассматриваемой САР возмущающими) воздействиями
могут быть изменение напряжения сети, изменение температу-
ры окружающей среды, изменение температуры воды при ее
разборе и подаче холодной воды и ,т. д. Задающим воздей-
ствием является изменение положения контактов температур-
ного реле при установке их на определенную температуру
срабатывания реле.
На рис. 2.7 показана типовая структурная схема одно-
контурной САР, из которой видно, что САР в общем случае
состоит из следующих основных элементов или устройств:
объекта регулирования ОР, измерительного устройства МУ,
задающего устройства ЗУ, суммирующего устройства СУ, уси-
лителя У, исполнительного механизма ИМ и регулирующего
органа РО.
Задающее устройство оказывает воздействие Х(7) на вход
САР, при этом в соответствии с заданными требованиями его
величина может быть постоянной или изменяться по опреде-
ленному закону.
Рис 2.7. Типовая структурная схема
одноконтурной системы автоматического регулирования:
ОР — объект регулирования; РО — рабочий орган; ИМ — исполнительный мехмиэм;
У — усилитель; ИУ —. измерительной устройство; СУ — суммирующее устройство;
ЗУ —задающее устройство
В суммирующем устройстве регулируемая величина срав-
нивается с заданной величиной. Зачерненный сектор в СУ
означает, что входящее в этот сектор воздействие подается
С; обратным знаком. При значении регулируемой величины,
равном заданному, на вход усилителя системы сигнала не по-
ступает и система находится в равновесии. В случае неравен-
ства величины сигнала заданному на вход усилителя САР
подается рассогласование (ошибка)
е = Х(Г)-
где е — величина рассогласования; Х(7) — задающее воздей-
ствие; Хо — заданное значение регулируемой величины.
САР реагирует на это таким образом, чтобы рассогласова-
ние уменьшалось.
Автоматический регулятор — комплекс устройств, при-
соединяемых к объекту 'регулирования и обеспечивающих ав-
томатическое поддержание заданного значения его регулиру-
емой величины или автоматическое ее изменение по задан-
ному закону.
На схеме рис. 2.7 устройства, входящие в регулятор, обве-
дены пунктирной линией.
На вход регулятора воздействует выход объекта регулиро-
вания (регулируемая величина). Выход регулятора через ре-
гулирующий орган воздействует на вход объекта регулиро-
вания.
Понятие автоматическое регулирование является част-
ным случаем более общего понятия автоматического управ-
ления. , v
Автоматическое управление — процесс воздействия
на объект управления, при котором операции управления вы-
полняются системой, работающей без вмешательства человека
по заранее заданному закону.
Автоматическая система ~ совокупность объекта уп-
равления и автоматического управляющего устройства, опре-
деленным образом взаимодействующих между собой.
Система автоматического регулирования (САР) —
автоматическая система с замкнутой цепью воздействия на
объект регулирования, в которой регулирующее воздействие
вырабатывается в результате сравнения истинного значения
регулируемой величины с ее заданным значением.
Автоматическое регулирование — процесс воздействия
на объект управления, при котором одну или несколько регу-
лируемых велйчин приводят в соответствие с их постоянными
или изменяющимися-тю определенному закону заданными зна-
чениями с помощью специальных технических устройств путем
выработки воздействия на регулируемые величины в резуль-
тате сравнения их действительных значений с заданными.
Структура САР — совокупность частей, на которые она
может быть разделена по определенным признакам, и путей
передачи воздействий между ними.
Алгоритмическая структура САР — структура, где каж-
дая часть предназначена для выполнения определенного ал-
горитма преобразования ее входной величины/ являющегося
частью алгоритма действия САР.
Функциональнаяапруктура САР — структура, в которой
каждая часть предназначена для выполнения определенной'
функции. В понятие функция момент входить получение ин-
формации, переработка информации, формирование закона
регулирования и т. д., а также передача сигналов, сравнение
сигналов, преобразование формы представления информации.
Конструктивная структура САР — структура, где каж-
дая часть представляет единое конструктивное целое.
Структурная схема САР — графическое изображение
структуры САР. Части системы, на которые она может быть
разделена по определенным признакам, а структурной схеме
принято изображать прямоугольниками с изображением в них
условных обозначений частей системы.
Пути передачи воздействий между частями системы изоб-
ражаются линиями со стрелками на ионде, направленными
в сторону передачи воздействий.
Связь структурной схемы системы — простейшая со-
ставная часть структурной схемы или автоматического уст-
ройства, отображающая путь н направление передачи воздей-
ствия между частями системы, на которые она разделена
в соответствии со сгр^жтурной схемой.
Связи структурной схемы. САР разделяются на основные,
дополнительные и дополнительные обратные.
Основная связь — связь структурной схемы САР, образу-
емая основной целые воздействия между участками этой цели.
Дополнительная связь — связь структурной схемы САР,
образующая путь передан* воздействий в дополнение к ос-
новной цепи воздействий (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Структурная схема системы автоматического регулирования
с дополнительной обратной связью:
MQC — местная обратная связь
Обратная связь (дополнительная обратная связь) —
дополнительная связь структурной схемы САР, направленная
от выхода ко входу рассматриваемого участка цепи воздей-
ствий.
Обратная связь (ОС) может быть отрицательной или поло-
жительной.
Главная обратная связь — ОС, направленная с выхода
системы к ее входу. Главная ОС является всегда отрицатель-
ной, так как в САР регулирующее воздействие образуется как
разность между заданным значением регулируемой величины
(вход САР) и ее действительным значением (выход САР).
2.2. Датчики автоматических систем
регулирования
В структурных схемах САР, рассмотренных ранее, в линии
обратной связи находится чувствительный элемент или изме-
рительное устройство ИУ, называемое также датчиком. Нали-
чие датчика* дает возможность отличить автоматические си-
стемы регулирования от других систем. Датчики различаются
но назначению, конструкции, принципу действия и т. д.
Рассмотрим некоторые датчики САР по назначению.
Датчики температуры
Датчики температуры воспринимают температуру объекта,
на котором они установлены, изменяют свое состояние в соот-
ветствии с температурой объекта и до линиям связи передают
информацию о своем состоянии в систему управления темпе-
ратурой объекта. Датчики температуры могут иметь устрой-
ства настройки на определенную температуру срабатывания
и указатели температуры.
Термопреобразователи сопротивления (термомет-
ры сопротивления) применяются для дистанционного изме-
рения температуры. Принцип их работы основан на свойстве
металлов изменять удельное сопротивление при изменении
температуры. На рис. 2.9 показана схема термопреобразова-
теля сопротивления.
Чувствительный элемент термопреобразователя состоит из
проволоки, намотанной на каркас. В зависимости от материала
проволоки различаются термопреобраэователи сопротивления
медные — ТСМ и платиновые — ТСП.
Рис. 2.9. Схема термоцреобразователя сопротивления:
1 — чувствительный элемент; 2 — жроиода; 3 — корпус ваирлмой арматуры;
4 — штуцер для крепления корпус»; 5 — заяммы для яриооеданения проводов;
£ — штуцер для ввода проводов
Каркас вставляется в конец корпуса защитной арматуры,
на другом конце корпуса имеется головка с зажимами для
проводов, идущих от чувствительного элемента. На корпусе
имеется штуцер для его крепления на технологическом обо-
рудовании.
Термопреобрэователи различаются монтажной длиной ?-
расстоянием от штуцера до конца, в котором находится
чувствительней элемент, которая может меняться от 80 до
3150 мм. Пределы измеряемой температуры термопреобра-
эователя от —200 ДО 600 °C.
Термозлектрические преобразователи {термопар^
служат для дистанционного измерения температуры. Принцип
их действия основан на использовании ЭДС, получаемой
от двух спаянных концов провода разного металла, если
их спай и свободные концы находятся прй разных темпе-
ратурах.
Термоэлектрические преобразователи обозначаются в за-
висимости от применяемых сплавов: ТХК — хромель-копель,
ТХА — хромель-алюмель, ТПП — платинородий-платина,
ТПР — платинородий (30% родия) — платинородий (6% родия),
т.е. платинородий двух видов. Термоэлектрический преобра-
зователь устроен аналогично термопреобраэователю сопро-
тивления (рис. 2.10). Длина его монтажной части до 10 м,
пределы измеряемой температуры от —50 до 1800 °C.
Рис. 2.Ю. Термозлеюрический преобразователь:
1 — герметизирующий состав; ~2 — зачитав арматура; 3 — изоляторы;
4 — керамический порошок; 5 — термоэлемент; 6 — штуцер дм крепления;
7 — штуцер дм ввода кабеля; 8 — корпус голоаки; 9 — прокладка; 10 — крышка;
11 —зажим контактный; L — длина монпжной част
Термопреобразователи имеют особенность применения,
заключающуюся в том, что необходимо компенсировать тем-
пературу холодных концов спая. Если температура холодных
концов спая, равная температуре окружающего воздуха, будет
меняться, а температура измеряемой среды будет неизменной,
то значения термо-ЭДС будут также изменяться, что исказит
показания прибора. Неизменность показаний прибора дости-
гают: электрической компенсацией влияний температуры в ме-
сте установки прибора, воспринимающего термо-ЭДС. Для это-
го термоэлектрический преобразователь присоединяют к вто-
ричному прибору специальными компенсационными провода-
ми (табл. 2.1).
Таблица 2.1
ДАННЫЕ ТЕРМОЭЛЕКТРОДНЫХ ПРОВОДОВ
Обозна- чение проведа Расцветка ИЗОЛЯЦИИ жил Материал проводов Тип термбэлеюриче- ского преобра- зователя
ПОЛОЖИ- . - тельного отрица- тельного ‘
М Красная Медь ТХА
Коричневая Константан
П Красная Медь ТПП
Зеленая Сплав ТП
ХК Фиолетовая Хромель ТХК
Желтая Копель
Датчики с применением биметалла имеют биметал-
лическую пластинку, изгибающуюся при нагреве ивоздейству-
ющую на контакты.
На рис. 2,11 показана схема терморегулятора электро-
утюга. Он имеет биметаллическую пластину, расположенную
параллельно подошве утюга. При изгибе биметаллической
пластины под действием высокой температуры размыкатель 14
давит на прижимной лепесток 12 и размыкает контакты 1. При
охлаждении биметаллической пластины она разгибается,
размыкатель опускается И контакты замыкаются. Отжимной
лепесток 13, положение которого устанавливается предва-
рительно винтом 6, поддерживает контакты в замкнутом со-
стоянии. С винтом 6 связана пластина 4, на которую устанав-
ливается диск терморегулятора, при повороте которого вмес-
те с пластиной поворачивается винт 6, меняя положение ле-
пестка 13.
' 1 — яшмам; 2 — мшфг; 3 — щаммвк е оршкишмс 4 — «ласляк
5 — гуецмс в — регулировотошй ««г. 2 — авд евнмоД 9 — иоящо изоляторное;
* — мояйвк Ю — иули;И вяягашмшсммамсагагП— фмммной лвпеслж;
49 ——————ж <Мг ...
1J "* -wXMMwIr ЛОПЖЙВф-W *я»
На диск» имеются надписи им* усямиыо обозначения, со-
ответствующие видам ткани, на глажение которой настраива-
ется терморегулятор. Пу» настройке обозначение вида ткани
на диске прдводастсяяри его повороте К мете на- корпусе
утюга. '
Дкголгоигатеуютеекют Эвтчшш. ямитедвмэдмк Принцгт
действия этих датчиковостютантяразямадом уфмнении труб-
ки и стержня яри нагревании в средег которая нонфеиируотея,
Для этого трубка я стержень наготавливаются 'из материалов
е резко отлтлиющпыпсл коэффициентами линейного расши-
рения. • V .
НЬ рис. 2.12 показана схема 2риипометр*мескиг и датчика
6мм) температурь» ТР-20Л Дрн язмОйвию* температуры про-
исходит отиосюельное перемещение труба» 2 ’а» пластин 4
обладакждо размети коэффифмжтами жмеййого расши-
рения. Пластины 4 распрямляются мм* сгибаются, что приво-
дит к размыканию ими замыканию контактов\-3^ Срабатывание
реле при различной температуре регулируется винтом f.
Рис. 2.12. Схема дипатшМиртимхо датам» {раж9 температуры:
1 — мичТ—4Йв<3 — ияоч *— пястии
Мвмммми/ынявсжмя Лминявк мм||умчрм> Цммцип
работы этих датчиков основам ыа саособшосШ'жидкости
илм сжэй дрн - ясмвышонмМ'- ймпв|М||урш 'Уфллмчивмм /давление
без изменения объема. или шмичмвап». давввиие насыщен-
; aww» ма . f^aMMBPMrerare'THRi',' fra4earae4ra4piMW
ного пара, соприкасающегося с жидкостью. Датчик состоит
из бамюмд, запоаненного жидкостью ияи газон, соединитель-
ной цмт11^|ед>1«г»й тмрймми сильфона или домшыы маномедо-
ческрбв вмед тр^бкз^-Верекяочяяля кошакюв м может быть
указательная сдолка. ..
Ниже приведены примеры манометрических датчиков.
На рис. 2.13 доведена консфуюманая схема дгачикаь
реле темп оратуры Т-1 Ю (ТРХХ применяемого в бытовых холо-
дильниках.
. Рис. 2.0. Дамичма» камидоям FI*.
1 — шихжямк 2 кмме 2 —г 'ввиис 4 — ойкк 5. в — «мншмншам
В — Хфцк; 7 — «ммхк 9 — ччямм оцра^расымкицаяся;
10 — пружин* ммрбпинм; 11,12 — рычжи; 13 — ось
Он состоит из термочувствительной системы, узла на-
стройки температуры замыкания контактов, контактной группы
и механизма переключения контактов.
Сильфон является упругим элементом термосистемы.
Узел настройки температуры включения контактов состоит
из пружины 2, ползуна 3, гайки 4 и регулировочного винта 5
с контровочной пружиной 10.
Зона нечувствительности настраивается регулировочным
винтом 8, установленным в колодке 7.
Механизм переключения контактов состоит из рычага 12,
оси 13, рычага 11 и перебрасывающейся пружины 9.
При работе прибора сильфон термосистемы 1 воздейству-
ет на двуплечий рычаг, шарнирно закрепленный на оси 13.
Рычаг, вращаясь под действием усилий термосистемы и пружи-
ны 2, через пружину 9 и рычаг 12 замыкает или размыкает
контакты.
При повышении температуры контролируемой среды кон-
такты замыкаются и холодильник начинает работать. При по-
нижении температуры на величину зоны нечувствительности
контакты размыкаются, и прекращается охлаждение в холо-
дильнике.
Наиболее холодный режим холодильника соответствует
такому положению ручки прибора, при котором она повернута
по часовой стрелке до упора.
Средний режим соответствует такому положению ручки,
при котором она повернута на 125° от наиболее холодного
режима против часовой стрелки.
Наиболее теплый режим соответствует положению ручки,
при котором она повернута на 250° от наиболее холодного
режима против часовой стрелки.
При повороте ручки против часовой стрелки до упора
происходит принудительное размыкание контактов.
Манометрические термометры применяются для ди-
станционного измерения температуры. Принцип их действия
основан на зависимости между температурой и давлением
жидкости или газа при постоянном объеме. На рис. 2.14 по-
казана схема манометрического термометра. Прибор состоит
из термобаллона, соединенного капилляром со вторичным
прибором-манометром. В манометре капилляр соединяется
с трубчатой пружиной, которая скручивается или раскручива-
ется в зависимости от давления жидкости или газа в системе
манометра, зависящего от температуры измеряемой среды,
куда помещен термобаллон. Трубчатая пружина действует
на механизм манометра, который в свою очередь действует
на показывающие и регулирующие устройства (стрелки, кон-
такты, самописцы).
Рис. 2.14. Схема манометрического термометра:
1 — пружина манометрическая; 2 — стрелка показывающая; 3 — ось;
4 — механизм передаточный; 5 — капилляр; 6 — термобаллон
Манометрические термометры могут быть газовые, жид-
костные и конденсационные, самопишущие, сигнализирующие
и показывающие. К последним относятся газовые типа ТГП,
ТПГ-СК и конденсационные типа ТКП.
Термометры манометрические конденсационные по-
казывающие сигнализирующие ТКП-160 Сг предназначены для
измерения температуры и для сигнализации предельно допу-
стимых температур жидкостей, паров и газов в стационарных
установках.
Измеряемая среда может быть агрессивной в пределах
стойкости материала термобаллона — латуни ЛС59-1, давле-
ние измеряемой среды не более 1,6 МПа (16 кгс/см2). Диа-
метр корпуса термометра 160 мм.
Пределы измерения температуры прибором — от 0 до 120
и от 100 до 200 °C.
Принцип действия термометра основан на зависимости
давления насыщенных паров заполнителя термосистемы
от температуры измеряемой среды.
Изменение температуры контролируемой среды воспри-
нимается заполнителем термосистемы через термобаллон 1
(рис. 2.15) и преобразуется в изменение давления, под дей-
ствием которого манометрическая пружина 2 через тягу 10
и поводок вращает ось 9 с показывающей стрелкой 4. Вместе
с показывающей стрелкой 4 вращается профильный кулачок 5.
3 4 5 6
Рис. 2.15. Схема термометра
манометрического конденсационного ТКП-160:
1 — термобаллон; 2 — пружина манометрическая; 3 — пружина; 4 — стрелка
показывающая; 5 — кулачок профильный; 6 — рычаг; 7 — микропереключатель;
8 — поводок; 9 — ось; 10 — тяга
В момент достижения температуры заданного предела
рычаг 6 переходит с одной ступени кулачка 5 на другую:
в одном случае — лсд действием пружины 3, приближаясь
к микропереключателю 7, в другом — отходя от него. В каж-
дом случае происходит срабатывание микропереключателя —
замыкание или размыкание электрической цепи.
На рис. 2.16 показана принципиальная схема присоедине-
ния контактов микропереключателя.
Наименование цепи Общий контакт П1, П2 Замыкающий П1 Размыкающий Л1 Замыкающий /77 Размыкающий П1 Клеммы
1
2
3
4
5
Рис. 2.16. Электрическая принципиальная схема присоединения
контактов микропереключателя манометрического термометра
Манометрический термометр ТПГ-СК называется элект-
роконтактным, так как имеет подвижные контакты, располо-
женные со стороны шкалы, которые можно перемещать
и устанавливать их на замыкание с контактом, расположенным
на стрелке, в соответствии с минимальной и максимальной
температурой срабатывания управляемого ими аппарата.
На рис. 2.17 представлена электрическая схема маномет-
рического электроконтактного термометра.
Рис. 2.17. Электрическая схема
манометрического электроконтактного термометра:
1 — стрелка показывающая; 2 — шкала; 3 — зажимы выводов;
4 — мнтаиш подаижные
Датчики давления
Манометры. Данные приборы широко применяются для
измерения давления в различных средах. Чувствительными
элементами манометров являются плоские или гофрирован-
ные мембраны, мембранные коробки, сильфоны и различные
манометрические пружины.
Электроконтактные манометры типов ЭКМ-1У, ЭКМ-2У
и других применяются в системах автоматики. Их принцип
действия тот же, как и у манометрических термометров, но они
не имеют баллона и капилляра, а соединяются с измеряемой
средой с помощью резьбы на выходе их системы измерения
давления. Электрическая схема электроконтактного маномет-
ра та же, что показана ранее на рис. 2.17.
Мембранный регулятор (реле) давления предназна-
чен для регулирования давления жидкости в трубопроводе.
Рис. 2.18. Схема мембранного регулятора (реле) давления:
1 — мембрана; 2 — пружина; 3 — рычаг подаювюго контакта
На рис. 2.18 показана схема данного реле. Давление жидко-
сти воздействует на мембрану 1 через соединительную капил-
лярную трубку. Деформация мембраны передается через шток
подвижному контакту 3, который замыкается или размыкается
с другими контактами.
Сильфонные датчики давления имеют в.качестве чувст-
вительного элемента сильфон с гофрированными стенками,
благодаря которым он легко деформируется в осевом на-
правлении.
На рис. 2.19 показана схема репе давления типа РДК
с сильфонным' датчиком. Давление жидкости воспринимается
сильфоном 1, дно которого, перемещаясь, воздействует на ры-
чаг 2, замыкающий или размыкающий Контакты переключа-
теля 3. Регулировка реле производится изменением нажатия
на пружину 4 при вращении винта 5.
Датчики уровня .
Датчики уровня служат для контроля уровня жидкостей
или сыпучих материалов в резервуарах и для подачи сигналов
о регулировании этого уровня в систему автоматики.
Рис. 2.19. Схема реле давления с сильфонным датчиком:
1 — сильфон; 2 — подаижный рыган; 3 — микряшключпгеяь;
4 — пружина; 5 — винт регулировочный
Электродный датчик — имеет короткий и длинный
электроды, присоединенные к коробке зажимов. Короткий
электрод является контактом верхнего уровня, а длинный, ~-
контактом нижнего уровня. Датчик соединяется проводами
со станцией управления двигателем насоса. На рис. 2.20 при-
ведена схема датчика уровней и его установки в водонапор-
ной башне водокачки. \
Касание коротким электродом воды приводит к отключе-
нию пускателя двигателя насоса, понижение уровня аоды ниже
длинного электрода приводит к включению насоса.
Электродные датчики уровня воды применяются и в дру-
гих установках, кроме насосных, например, в системе подкачки
воды в парогенераторах.
Электродный датчик в виде металлического щупа, вводи-
мого в емкость с сыпучим материалом, служит также для уп-
равления уровнем материала в бункере.
Поплавок в качестве датчика уровня может применяться
в отапливаемых резервуарах. Поплавок через систему тросов
или рычагов может воздействовать-на переключатель, пода-
ющий сигнал на включение или отключение насоса. '
(У
Рис. 2.20. Схема электродного датчика:
1 — короткий электрод; 2 — длинный электрод;
3 — сливная труба башни водонапорной
Электроконтактные манометры применяются как дат-
чики уровня воды, так как каждый уровень воды соответствует
определенному давлению. При этом на манометре должна
быть малая цена деления шкалы, чтобы была возможность
установить подвижные контакты манометра на деления шкалы,
соответствующие разным уровням, но имеющим небольшую их
разность.
Мембранные датчики уровня служат для определения
уровня сыпучих материалов, например, зерна, в бункерах.
Мембрана датчика действует на контакты переключателя, вклю-
чающего или отключающего загрузку материала. Датчик мо-
жет крепиться в стенке бункера или опускаться в бункер
на специальной трубе.
Механические контактные датчики
Принцип работы данных датчиков такой же, как и у кно-
почных постов, но переключаются они не вручную, а различ-
ными выступающими деталями механизмов, действующими
на штоки и педали, связанные с подвижными контактами
датчиков.
Рис 2.2 К Схема конечного выключателя:
1 — шток; 2 — пружина; 3 — неподвижные контакты;
4 — подвижные контакты; 5 — корпус; 6 — движущаяся деталь машины
Конечные выключатели (рис. 2.21) имеют широкое
распространение и применяются для сигнализации о положе-
нии различных механизмов, их остановки и изменения направ-
ления движения.
Конечные включатели, имеющие малые габариты, называ-
ются микропереключателями.
Бесконтактные датчики
перемещения
Пример конструкции бесконтактного датчика перемеще-
ния показан на рис. 2.22,0, его принципиальная электрическая
схема — на рис. 2122, б.
Датчик состоит из генератора и усилителя на транзисто-
рах. На генератор воздействует внешняя стальная пластина,
связанная с движущейся частью объекта регулирования, на-
пример, с цепью транспортера. При введении в зазор корпуса
датчика металлической пластины между базовой и в кол-
лекторной обмотками трансформатора происходит уменьше-
ние коэффициента обратной связи генератора, вызывающее
срыв генерации. В усилителе нормально закрыть»* выходной
транзистор открывается, что дает сигнал на срабатывание реле
и блока управления.
Детали датчика залиты компаундной смолой, поэтому он
является водозащищенным и выдерживает экстремальные тем-
пературы производственных условий.
о)
б)
Рис. 2.22. Схема конструкции и электрическая принципиальная
схема бесконтактного датчика перемещения:
1 — металлическая пластина, связанная с контролируемым механизмом
и при его работе движущаяся в прорези корпуса датчика;
2 — провода, выходящие из корпуса датчика
Датчики освещенности и пламени
Фоторезисторы применяются в качестве датчиков осве-
щенности и пламени совместно со специальными устрой-
ствами.
Фотореле ФР-75А. Фотореле ФР-75А предназначено
для автоматического управления включением и отключением
уличного освещения и для работы в качестве элемента других
автоматических устройств. Фотореле состоит из датчика, триг-
гера с эмиттерной связью и исполнительного реле — рис. 2.23.
В качестве датчика освещенности в схеме предусмотрен
герметизированный фоторезистор ФСК-П, величина сопро-
тивления которого зависит от его освещенности.
При нормальной освещенности (6 ± 1 лк) транзистор У ТУ
открыт и насыщен, транзистор УТ2 заперт, ток через исполни-
тельное реле не проходит, контакты его разомкнуты.
При уменьшении освещенности до 3 ± 1 лк сопротивление
фоторезистора увеличивается, в результате происходит опро-
кидывание (переключение) триггера, транзистор УТ1 закрыва-
ется, а транзистор УТ2 открывается — исполнительное реле
К1 срабатывает и замыкает свои контакты.
Рис 2.23. Электрическая принципиальная схема фотореле
*
При увеличении освещенности до 6 ± 1 лк сопротивление
фотореэистора уменьшается и происходит обратное опроки-
дывание триггерной схемы — транзистор VT1 открывается,
транзистор VT2 закрывается, исполнительное реле размыкает
свои контакты.
Регулировка порога срабатывания схемы происходит с по-
мощью переменного резистора R2.
Фотореле устанавливается в закрытых помещениях или
шкафах распредустройств. Фотосопротивление устанавлива-
ется таким образом, чтобы оно крепилось в отверстии наружу
стеклом, за которым находится непосредственно чувствитель-
ный элемент, присоединяется с помощью гибких проводов
к зажимам 5, 6 фотореле; необходимо защитить чувствитель-
ный элемент датчика от попадания прямых солнечных лучей
и случайного освещения.
Прибор контроля пламени ПКП-Ф. Прибор контроля
пламени фотоэлектрический типа ПКП-Ф предназначен для
отключения системы подачи топлива и включения сигнализации
при нарушении горения пламени в стационарных и передвиж-
ных теплогенераторах.
Нижний предел освещенности фотоголовки для срабаты-
вания реле — 50 лк, отпускание реле должно происходить
при освещенности фотоголовки не менее 0,1 лк.
Прибор состоит из двух конструктивно самостоятельных
блоков: фотоголовки (датчика) и релейного блока.
Корпус фотоголовки литой из алюминия. В нем на спе-
циальной плате помещены два фоторезистора, закрытых стек-
лом с зеркальным покрытием.
3-2168 68
К1
' t
I
А
1112 В НЗ 2 14 5
— 11 ; »....;.' ]~22вв '•
К системам управления
*1
i •
*
।
и сигнализации
Рис, 2.24. Электрическая apwiMMHiwii— схема
' прибора контроля пламени
Релейный блок выполнен в металлическом корпусе, внутри
которого’ укреплены реле и плата с навесными элементами.
Электрическая принципиальная схема прибора приведена
на рис. 2.24.
Прибор представляет собой фотоэлектрическое реле,
состоящее из электромагнитного реле постоянного тока К1,
в цепь питания которого включены фоторезисторы ФС1 и ФС2
(на схеме не показаны) и однополупериодный выпрямитель
на диодах VD1 и VD2 и емкостном фильтре С1.
Включение прибора производится кнопкой ПУСК, располо-
женной на пульте управления теплогенератора, которая вклю-
чается параллельно резисторам R5h R6, фоторезисторам ФС1
и ФС2, что создает необходимый ток для срабатывания реле.
Реле своими контактами включает устройство подачи топлива.
При нормальной освещенности фотоголоаки (0,5^.50 лк) при
помощи фоторезисторов создайся ток, необходимый для
удержания реле. ;
Резистор R6 предназначен доя регулирования тока об-
мотки реле в зависимости от освещенности фоторезисторов.
При освещенности фсэторезмснэрт менее О,! люкс реле
отпускает и отключается система подачитоплива и включается
сигнализация.
Датчики {реле) враивми
Дме Дммшш программное 2РВМ. Feme 2РВМ пред-
ставляет собой электромеханический прибор с приводом
от часового механизма. Принцип работы прибора заключа-
ется в том, что «уточная ось часового механизма приводит
во вращение программный Диск, управляющий переключате-
лем электрических контактов.
. Реле предназначено для автоматического управления дву-
мя независимыми электрическими цепями путем коммутации
этих цепей по временным программам с повторяющимся су-
точным цикле»*. Задания программам осуществляются уста-
новкой штифтов в соответствующие резьбовые отверстия про-
граммного Диска.
Техническиедаиные
Питание •<» сети переменного тока:
наяряМйиием, В,.................................... 220
частотой, Гц....................................... 50
Средний суточный ход
при температуре 20 °C, мии, не более................... 2
Резерв хода при перерывах алектропитания. ............... 48
Суммарное время работы двигателя
в течение суток, мин................................ 4
Потребляемая мощность, В-A, не боаее....................... 4
Количество независимых программ........................... 2
Программа!
Число отверстий на внешней окружности
программного диска.............................. 06
Цена деления, мин................................... 15
Минимальный интервал времени между двумя
смежными командами, «ее»......................... , 30
Программа!!
Число отверстий на внутренней поверхности диска ....... 72
Цена делений' мин................................. 20
Минимальный интервал времени между двумя
CMCOKHBWR -*0ИМОЩ|амв*р WW1 •«•••«••веееое
Продолжительности цикла программ, ч................. 24
3* «
Характеристик* цепей управления
Число контактных пар в каждой программе................ 1
Максимальная сила тока через одну контактную пару:
переменного 50 Гц, 220 В, А....................... 15
постоянного при напряжении от 12 до 20 В, А....... 1,5
Электрическая принципиальная схема реле приведена
ня рис. 2.25.
Л программа I программа
Рис. 2.25. Электрическая принципиальная схема
реле времени 2РВМ
Схема присоединения к реле потребителей электрическо-
го тока приведена на рис. 2.26.
12 3 4 5 6 7
~ до 380 В ^220 В ~ до 380 В
Рис. 2.26. Электрическая принципиальная схема
присоединения потребителей к реле времени 2РВМ
Датчики скорости
Тахогенераторы постоянного и переменного то-
ков— электрические машины малой мощности, преобразующие .
вращение вала другой машины, с которым ойй соединяются,
в электрический сигнал. Их устройство не отличается от уст-
ройства других соответствующих электрических машин.
Тахогенератор постоянного тока. — генератор постоян-
ного тока с независимым возбуждением или с возбуждением
от постоянных магнитов. На рис. 221,а показана схема тахо-
генератора постоянного тока с независимым возбуждением.
Основной характеристикой тахогенератора является зависи-
мость
t4r = ^тгю»
где Uxr — выходное напряжение тахогенератора; со — угло-
вая частота вращения вала тахогенератора; — коэффици-
ент пропорциональности.
Тахогенератор переменного тока — однофазная машина
переменного тока. На рис. 221,6 показана схема такого та-
хогенератора.
а) <9 ,
Рис. 2.27. Электрические принципиальные схемы тахогенераторов: '
а — постоянного tab; б — переменного тока
Вращающиеся трансформаторы — электрические ма-
шины, у которых выходное напряжение зависит от угла пово-
рота ротора. ‘ J
Устройство этих машин аналогично устройству асинхрон-
ных машин с фазным ротором.
На рис. 2.28 показана схема обмоток вращающегося транс-
форматора.
Могут применяться линейные вращающиеся трансформа-
торы, у которых выходное напряжение находится в линейной
зависимости от угла поворота ротора, и синусно-косинусные,
в одной обмотке которых наводится ЭДС, пропорциональная
синусу угла поворота ротора, и в другой — ЭДС, пропорцио-
нальная косинусу этого угла.
Рис. 2.28. Электрическая принципиальная схема
арекцжяцегося трвжфврмагарк
U, — яяцмяеяпе вжцпае; ££» — яяфяжвиие иогадное;
2^ — сопротивление нагдази»
Индуктосины — электрические машины с плоским стато-
ром и подвижным плоским ротором. Они применяются для
контроля линейных перемещений. На статоре расположена
обмотка, которая получает питание от сети переменного тока.
На роторе расположена вторичная обмотка, в которой наво-
дится ЭДС, зависящая от положения, занимаемого ротором.
2.3. Задающие устройства
Задающими устройствами в рассматриваемых системах
могут быть устройства регулирования на самом чувствитель-
ном элементе, например, регулятор электроутюга, переменные
резисторы в электронном блоке, к которому присоединяется
датчик, например, в фотореле.
2-4, Су ммирующве устройства
Суммирующее устройство может быть на датчике, напри-
мер, в терморегуляторе электроутюга. Это не отдельное уст-
ройство, а элементы связи непосредственно чувствительного
элемента и задакм^го устройства. Суммируюадее устройство
может быть в электронном блоке, на который действует чув-
ствительный элемент.
2Л. Усилители
Простейшим усилителем является вромелсуточное реяв
электромеханического типа. Оно включается опт маяого тощ
поступающего от датчика и через свои контакты подает боль-
шой ток на включение магниптого пускателя или контактора.
Усилители на транзисторах применяются в электронном
блоке, с которым связан датчик.
2.6. Исполнительные механизмы
На исполнительный механизм действует усиленный сигнал
от усилителя. Роль исполнительного механизма могут выпол-
нять магнитные пускатели, контакторы, тиристоры. Могут быть
специальные исполнительные механизмы, содержащие элект-
родвигатель и рабочий орган.
2.7. Рабочие органы
Рабочими органами могут быть те Же пускатели и контак-
торм, специальные устройству воздействующие через электро-
двигатель на объект регулирования.
2.8. Примеры иростебяих
автоматических систем регулирования
Автоматические системы регулирования широко применя-
ются в бытовых машинах, установках и приборах, в установках
общественного питания, службы быта, в системах обогрева
общественных и промышленных адажй, в системах газоснаб-
жения, водоснабжения, освещения и т.д.
Рассмотрим автоматические системы регулирования в со-
ответствии с их областями применения.
Бытовые установки м приборы
Электроутюги. На рис. 2.29 приведена электрическая
принципиальная схема электроутюга. После соединения вилки
с розеткой утюг начинает нагреваться от нагреваемого током
трубчатого электронагревателя ТЭН, встроенного в утюг. Ког-
да температура подошвы утюга достигнет температуры, до-
статочной для глажения данной ткани, контакт КК терморегу-
лятора разрывает цепь питания ТЭН. Утюг работает до умень-
шения температуры подошвы ниже необходимой, и после это-
го контакт терморегулятора включается.
Й
Рис. 2.29. Электрическая принципиальная
схема электроутюга
Холодильники. На рис. 2.30 показана электрическая прин-
ципиальная схема холодильника «Саратов». При включенной
вилке в розетку и температуре в холодильнике выше той,
на которую настроен датчик-реле температуры ВК, его кон-
такт включен и холодильник начинает работать. При этом
катушка токового реле КА обтекается током и контакт КА
в цепи пусковой обмотки ОП замкнут. При достижении дви-
гателем нормальной частоты вращения ток в катушке КА
уменьшается и контакт КА размыкается, отключая пусковую
обмотку. При работе электродвигателя длительно при токе
большем номинального размыкается контакт теплового реле
КК и двигатель останавливается.
Рис. 2.30. Электрическая принципиальная схема
одного из холодильников:
ОП» ОР — обмотки рабочая и пусковая; SO — выключатель концевой лампы освещения;
Р1 — устройство с реле КА и КК; ВК — датчик-реле температуры (терморегулятор)
При температуре в холодильнике ниже той, на которую
настроен датчик-реле температуры ВК, холодильник отклю-
чается.
На рис. 2.31 показана электрическая принципиальная схе-
ма холодильника «Орск». На схеме имеются отдельно тепло-
вое реле и пусковое реле. В общем работа схемы похожа
на работу предыдущей схемы.
Рис 2.31. Электрическая принципиальная схема
другого холодильника
Электрооборудование
для общественного питания
Кипятильники непрерывного действия КНЭ-25М,
КНЭ-50М. Кипятильники предназначены для приготовления
кипятка на предприятиях общественного питания.
Кипятильник представляет собой корпус цилиндрической
формы, внутри которого находятся сборник кипятка, сосуД
кипятильный, коробка питательная с поплавковым устройством,
панель с датчиками (герконами). Внутри поплавка находятся
магниты. В кипятильном сосуде находятся трубчатые электро-
нагреватели — ТЭНы. Имеется встроенное автоматическое
пусковое устройство.
Рис. 2.32. Электршеская яринципиаммая схема
кипяшлымша КНЭ-50М:
S/—S3 — пршм
Электрическая принципиальная схема кипятильника по-
казана на рис. 2.32. При включении переключателя SAJ на-
пряжение подается на вервичную обмотку трансформатора Т
и загорается белая сигнальная лампа HL1. При отсутствии
холодной воды в питательной коробке поплавок находится
в нижнем положении.
При этом геркон Sf включен м его контакт в цепи катуш-
ки К1 замкнут. Пускатель КМ и ТЭНы отключены.
Вода, поступающая в питательную коробку кипятильника,
поднимает поплавок с магнитом, при этом контакты геркона 5/
размыкаются, реле К1 отключается и своими размыкающими
контактами включает пускатель КМ, который включает элект-
ронагреватели и зеленую сигнальную лампу HL2.
Ло мере повышения уровня кипятка в сборнике кипятка
поднимается поплавок с магнитом. При достижении поплав-
ком уровня установки геркона S3 контакты последнего замы-
каются.
Рис. 231 Эпворт ютт лриншашмынв! .сом»
кипятильника КНЭ-10ОМ:
ЛР-ДЯ — датчики уровня ЭДН
Реле К1 включается и своими размыкающими контактами
отключает пускатель KMt, кяар^ сяюмяает ТЭЯ и лампу HL2.
Состояние элементов электросхемы не изменится, пока
после «сбора кипятка лояяамж с магнитами не займет нижнее
положение в сборнике кипятка. После этого- работа схемы
повторяется»
ХЬняаммиямс ЖЯЭ’ТбЖ Наананенне кипятильника то же,
что и предаетдци*, устройство сходно с ними. Пусиоретули-
рующее устройство кмгёпилымка укрепляется отдельно т
корпуса.
На рис. 2.33 приведена принципиальная электрическая
схемакипятилымка.
При включении тумблера SA1 подается напряжение
на первичную обмотку трансформатора Т, Загорается сиг-
uwnuMM KML^HSk An 1 •
Есам в «янпияьииме нет воды» то нет электрической цени
методу дкгамом Д1 и корпусом капяпивмоак При этом ре-
леК, яуемамяь КМ и энектротшгрееатеан отключены.
. Вода» поступающая а мметельмую коробку имвкмльииод
замыкает датчик Д1 на корпус юамтимпи ш, Прк этом реле К
получает питание, включается и своими контактами вкмочае*
пускавеяа который включает ТЭНы к вторую сигнальную
лампу -ЖЖ-»
- -Оираарамаиио' контактами пускателя отключается д»
чикД?.
При повышении уровня воды в сборнике кипятка до дат-
чика ДЗ он замыкается на корпус. Цепь питания реле К шун-
тируется цепью ДЗ— вода—корпус. Ток а катушке реле умень-
шается до величины^ при которой реле отключается, цепь ка-
тушки пускателя КМ, разрывается, он отключает ТЭНы и лампу
HL2. Одновременно через контакт пускателя подключается
датчик Д2. •
Состояние злектросхемы не изменится, пока после отбора
из сборника кипятка не оголится датчик Д2. После этого
работа схемы повторяется.
Водонагреватель электрический НЭ-1Б. Водонагре-
ватель представляет собой цилиндрический стальной резерву-
ар, герметически закрывающийся крышкой; сквозь крышку
проходят ТЭНы, выводы которых закрываются съемной крыш-
кой. На корпусе водонагревателя под защитным кожухом
смонтирована пускозащитная аппаратура.
Автоматическое регулирование температуры воды осуще-
ствляется электроконтактным термометром. ;
На рис. 2.34 приведена принципиальная электрическая схе-
ма водонагревателя.
Защита от «сухого хода» осуществляется с помощью элек-
трода Е, установленного под крышкой резервуара. При до-
статочном уровне воды 1 в резервуаре электрод Е находится
в воде, при этом цепь питания реле КЗ замкнута, контакты КЗ. 1
и К3.2 замкнуты, подготовлена цепь питания катушки магнит-
ного пускателя КМ и включена сигнальная лампа HL При
включении тумблера S4 пускатель включает ТЭНы.
При понижении уровня воды электрод Е оголится и пита-
ние реле КЗ прекратится, при этом пускатель КМ отключит
ТЭНы и отключится сигнальная лампа.
Электроконтактный термометр (термометрический сигна-
лизатор ТСМ-100) имеет показывающую и две задающие
стрелки — желтую и красную, устанавливаемые соответст-
венно на минимальную и максимальную температуру воды.
На показывающей черной брелке жестко закреплены кон-,
такты, скользящие по двум секторам с контактами, один
из которых связан с желтой, а другой С красной задающими
стрелками.
При достижении водой нижнего предела температуры
показывающая стрелка через контакт желтой стрелки В1
включает реле К1 и через контакт К1. 1 подготавливается цепь
катушки реле К2.
Рис. 2.34. Элалрическдя принципиальная схема
, ' водонагревателя НЭ-1Б:
« EKf-EK6 — мгрвмгейьнме элементы; £ — электрод урошя воды;
В?—* кйнтжсты ТврЙОСМГНШММТОрВ
При нагреваний воды до верхнего заданного предела
показывающая стрелка через контакт красной задающей
стрелки В2 включает реле К2, натай которого К2.1 разрыва-
ет цепь питания катушки магнитного пускателя КМ й ТЭНы
отключаются. Контакт К2.2 блокируй цепь питания реле К2,
и при отходе показывающей стрелки^ от красной задающей
стрелки включение ТЭНбе ие произойдет.
Когда показывающая стрелка опустится'ниже заданного
предела В1 при остывании воды, цепь питания катушки про-
межуточного реле /(/ разомкнется, его размыкающий контакт
К1.1 отключит катушку реле К2, контакт которого К2.1 wjv/o-
чит пускатель КМ й ТЭНы.
Пищеварочные котлы опрокидывающиеся. Котел
КПЭСМ-60 — пищеварочный электрический секционный мо-
дулированный котел предназначен для приготовления первых,
вторых и третьих блхэд.
Котел представляет собой заключенный в прямоугольный
корпус варочный сЬсуд из нержавеющей стали, установленный
на двух Тумбах. С внешней сторожи к варенному сосуду при-
варен стальной кохдос со съемным дном, в котором укреплены
три ТЭНа и электрод защиты от «сухого хода». В замкнутом
пространстве между сосудом и кожухом наливается вода,
которая при нагреве частично превращается в пар, образуя
паровую рубашку.
Рис. 23S. Эимярмсм припцимлымя сям
СЦР<М»МММК30|ВГ«О1 ,
Fl, F2 — контакты эяектрокожактиого маиомецив Ft. РН~ рМмы ррВмм
Заданный режим варка обесяечиадетса зяектроконтакт-
-ным манометром. В левом лщлбе жжяа размещена панель
с змектроепяаратурой. _ „ -
На рис. 235 приведена алыорическадиринцнпмаяьная схе-
ма шжяа.Два режима работы могла эадакнсяпереключате-
лем S4
Элеяяроанадгмя на одектроадпаратуру котла включается
пакетным выклюмасгелем Q& -
При касании водой парогенератора эяеюрода Е на катуш-
ку репе К5 подается напряжение. Реле срабатывает, его кон-
такт K5J подготавливает к работе катушку пусхателя #М, кон-
такт разрывает цепь красной сигнальной лампы WZ.7.
Дря включения котла в работу нумпю переключатель
установить в одно из вожвмений, например, Р/, и нажал» кнопку
&В2еПУСК». Магнитный пускатель КМ своими силовыми кон-
тактами включит ТЭНы на полную мощность, блок-контактом
КМ1 авёдежирует кнопку 332 и другим блок-контактом КМ2
включит сигнальную лампу HL2 «Сильный нагрев». Через блок-
контакт К1 питание поступает на нижнюю часть цепи управ-
ления.
При увеличении давления в паровой рубашке котла до
величины, соответствующей установленной на электроконтакт-
ном манометре F, замыкается его контакт F2 и питание пода-
ется на катушку реле К4. Контакты этого реле К4.4 #42 КЁЗ
и К4.4 изменят свое положение.
Контакт К4. 1 включит реле К2, которое своими контактами
К2.1, К2.2н К2.5 переключит ТЭНы на 1/6 мощности- Контакт
К4.2 не внесет изменений в схему, так как переключатель
режимов £4 установлен в положение ЛГ.
Контакт #43 сблокирует подвижную стрелку электрокон-
тактного манометра с ого контактом F2, контакт К4.4 отклю-
чит сигнальную лампу HL2 и источит лампу HL3 «Слабый
нагрев».
При понижении давления в паровой рубашке котла до
минимального значения контакт F1 электроконтактного мано-
метра замкнется. Включится реле КЗ и своим контактом КЗ. 1
отключит реле К4, контакты которого возвратятся в исходное
пеможение, и ТЭНы включатся на полную мощность.
Если уровень воды в парогенераторе опустится ниже
электрода Ei то реле KS своими контактами К5.1н К5.2 отклю-
чит магнитный пускатель Kf4 и включит лампу HL 1 «Недоста-
точный уровень всданк
Пищеварочные котлы неопрокидыбахяциеся. Котлы
типа КЭ. Котел представляет собой заключенный в метал-
лический кожух варочный сосуд. Под варочным сосудом смон-
тирован парогенератор, вода в котором нагревается ТЭНами.
Защита ТЭНов от «сухого хода»- осуществляется датчиком
уровня воды.
Замкнутое пространство между варочным сосудом и ко-
жухом образует пароводяную рубашку, давление в которой
-поддерживается датчиком-реле давления.
Режим работы котла задается переключателем вручную.
При достижении давления пара в пароводяной рубашке
заданного предела сработает датчик реле давления, а ТЭНы
в зависимости от выбранного режима работы котла отклю-
чатся иЛи переключатся на один из режимов работы котла:
режим 1 — варка, режим 2 — разогрев, режим 3 — варка
на пару.
На рис. 2.36 приведена электрическая принципиальная схе-
ма котла.
Полной мощности котла соответствует включение ТЭНов
Е1—£6 контактами магнитных пускателей. КМ7и КМ2, 1/2 мощ-
ности — включение ТЭНов Е1—ЕЗ контактами пускателя КМ1,
1/6 мощности — включение ТЭНов Е4—Е6 контактами пуска-
теля КМЗ. При установке ручки переключателя S4 в рабочее
положение и при нормальном уровне воды в парогенераторе
включаются реле К, пускатели КМ1, КМ2 и лампа HL При этом
включаются на полную мощность ТЭНы Е1—Ев.
При достижении величиной давления в пароводяной ру-
башке котла верхнего предела замыкается контакт В датчика
реле-давления и включает пускатель КМЗ.
При режиме 7 или 3 контакты КМЗ отключают пускатели
- КМ1 и КМ2 и включают ТЭНы на 1/6 мощности. При режиме
2 отключаются все пускатели и ТЭНы.
При понижении давления до нижнего заданного предела
контакт В размыкается и отключает пускатель КМЗ. При этом
в режиме 7 пускатели КМ1, КМ2 включаются, включая ТЭНы
Е1—Е6мл полную мощность, в режиме 3 включается пускатель
КМ1, включая ТЭНыГ£7--££ на 1/2 мощности котла.
При последующем повышении давления в пароводяной
рубашке котла др верхнего заданного предела вновь проис-
ходит переключение ТЭНов на 1/6 мощности.
Защита ТЭНов от «сухого хода» производится электро-
дом Е и реле К. При опускании воды в парогенераторе ниже
электрода Е реле К отключается, отключая пускатели и лам-
пу HL, сигналйзирующую о наличии «сухого хода».
Нагрев котла отключается при установке переключателя
S4 в положение 0.
Автоклавы. Автоклав АЭ-1 — автоклав электрический
представляет собой пищеварочный аппарат для приготовления
пищи под давлением 1,5...2,5 кг/см2, при этом варка происхо-
дит при температуре 120... 140 °C, что ускоряет время варки.
Поэтому автоклав применяется для варки блюд, требующих
длительной тепловой обработки.
Варочный сосуд находится внутри сварного корпуса,
и замкнутое пространство между сосудом и корпусом пред-
ставляет пароводяную рубашку. К корпусу снизу приварен
парогенератор с тремя ТЭНами.
Для автоматического регулирования нагрева автоклава
предназначен электроконтактный манометр.
Нижний уровень воды в парогенераторе контролируется
электродом Е защиты от «сухого хода».
Rn 2.37. Эмюрмесям нриицммиыай
схема автоклава:
1F,2F— явит акты алекфокжвюнок» маюмефь
Разогрев в варенном сосуде происходит на полной мощно-
сти, варка — на 1/9 мощности.
На рис. 237 приведена электрическая принципиальная схе-
ма автоклава АЭ-1. Включение автоклава осуществляется пе-
реключателем S4, положение которого, например, /У, задает
режим работы.
Если вада в парогенераторе закрывает электрод Е, сраба-
тывает реле К5 и своими контактами KEt,K!L2 включает маг-
нитный пускатель КМ1 и сигнальную лампу HL2.
Пускатель КМ, заныкал свои силовые контакты, включает
ТЭНы на полную мощность^ размыкав контакт КМ1.4, исключа-
ет возможность одновременного включения реле К2.
При увеличении давления в пароводяной рубашке котла
до максимального заданного контакт 2F электроконтактного
манометра замыкается и включает реле КЗ. Контакты этого
реле КЗ. 7, К3.2, КЗ.З, К3.4 меняют свое положение. Контакт
КЗ. 7 отключает магнитный пускатель КМ1, контакт К3.2 вклю-
чает реле К2. контакты этого реле К2.1, К2.3, К2.4 пере-
ключают ТЭНы на 1/9 мощности, контакт Я25 размыкается
и исключает возможность одновременного включения пуска-
теля КМ1. Контакт КЗ.З бп&кнруех контакт 2F с подвижной
стрелкой электроконтактного манометра, обеспечивая пита-
ние катушки реле КЗ Контакт К34 подготавливает к работе
реле К4.
- При понижении давления в пароводяной рубашке котла
до минимального заданного контакт 1F электроконтактного
манометра замыкается и включает реле К4. Контакт К4.7 это-
го раде разрывает цепь еигамие катушки реле КЗ, контакты
которого приходят в исходное положение, включая ТЭНы
на полную мощность.
При оголении электрода Е разрывается цепь питания ка-
тушки реле КЗ, которое контактом К5.1 отключает пускатель
КМ1* реле /С?, контактом К5.2 включает лампу HL1, акнагызн-
руюфую о низком уровне воды в парогенераторе.
Электроводонагреватели аирокого применения
Зяекяро^одонаяревашель KUM00 предназначен для
нагрева воды для технических целей. Ой представляет собой
корпус цилиндрической формы с утеплителем. Сбоку внизу
установлен фланец с ТЭНами^ на котором также укрепляется
температурное реле. Резервуар связан с атмосферой через
патрубок разбора горячей воды, поэтому установка запорной
арматуры со стороны забора воды запрещается.
Принципиальная электрическая схема нагревателя приве-
дена на рис. 2.38. При включенном выключателе £4 в цепи
управления и температуре воды в корпусе, яри которой кон-
такты реле КК замкнуты, включается промежуточное реле К,
контакты ноторого включают пускатель КМ, включающий
ТЭНы. ТЭНы нагревают воду до температуры, на срабатывание
при которой настроено реле КК При этой температуре реле
КК размыкает контакты, отключая промежуточное реле К
и пускатель. При разборе или охлаждав* воды процесс по-
вторяется.
Рис. 2.38. Электрическая цмиц ипиапмм сзмма
водонагревателя УАП-400:
КК — контакты температурного реле
Электроводонагреватель ВЭП-600 предназначен для
нагрева воды для технических целей до температуры 80 °C.
Водонагреватель состоит из собственно нагревателя, насо-
са и шкафа управления^
Принцип действия водонагревателя заключается в том, что
вода давлением водопроводной сети поступает в бак водона-
гревателя, где подогревается блоком нагревателей до задан-
ной температуры. Подогретая вода поступает в систему ее
разбора. При понижении температуры води в системе ниже
заданной включается насос и перемешивает воду*
Температура воды в водонагревателе поддерживается
периодическим включением ТЭНов с помощью термодатчи-
ка № 1.
Температура воды в системе поддерживается автоматиче-
ски термодатчиком №2.
Система раэбора воды от водонагревателя предназначена
для использования при поении животных.
При использовании водонагревателя при подогреве воды
для технических целей насос отсоединяется.
На рис. 2.39 приведена принципиальная электрическая схе-
ма водонагревателя.
Для работы в автоматическом режиме переключатель
устанавливается в положение «Автомат».
N 3
Пуск нагревателя осуществляется установкой пакетного j
выключателя на вводе щитка управления в положение «Вклю- ;
чено». При этом при температуре воды, соответствующей ра- :
зомкнутым контактам термоконтактора ВК1, установленного ;
в термодатчике hh 1, открывается симметричный тиристор VS1,
получает питание катушка магнитного пускателя КМ1, пуска- '
тель включается, подавая напряжение на электронагреватели.
Электродвигатель насоса включается и отключается по
сигналу термоконтактора ВК2 термоджчижа № 2, вмонтиро-
ванного в водопроводную сеть.
При понижении температуры в водопроводной сети ниже
заданной термоконтактор датчику смонтированного в даль-
ней точке сети, размыкает свои контакпА при этом открывается
симметричный тиристор VS2, ползает питание катушка маг-
нитного пускателя КМ2 и включается двигатель насоса. При
достижении заданной температда! воды в водопроводной сети
коровника термоконтактор замыкает свои контакты, закрыва-
ется тиристор И52 и обесточивается кал!ушка магнитного пус-
кателя КМ2, отключается пускатель насоса.
В режиме работы «Рутное» включается двигатель насоса
и происжадит перекачка воды яю системе.
Тевлогенерирумнцие установки
Элешрокмориферные установки. Электрокалори-
ферная установка состоит из блока ТЭН в корпусе, центробеж-
ного вентилятора с двигателем, распсмквйнных на раме. ТЭНы
прямые с ребрами из алюминиевого сплава для лучшего
теплоотвода собраны в три секции. Холодный воздух забира-
ется из блока ТЭН центробежным вентилятором и выбрасыва-
ется вбок нагретым. Теплый воздух может подаваться через
рукава к месту назначения или калорифер может работать
на рециркуляцию, т. е. повторно прогонять воздух.
На рис. 2.40 приведена эяектрическая принципиальная схе-
ма электрокалорифера СФОА-40.
На вводе шкафа управления калорифером имеется ру-
бильник QS. От него электроэнергия подаете» на предохра-
нители FU1—FU9 на вводе пускателей и в цепи сигнализации
и управления FU1O.
Пускатели включаются от цепи управления и подают энер-
гию на секции ТЭН. Вентилятор включается независимо авто-
матом QF.
*
oa x i
w
Напряжение в цепь управления подается через блок-кон-
такт QF:2 автомата и замыкающий контакт промежуточного
реле KL. Реле KL включено, пока замкнут контакт КК1 реле
защ иты от перегрева (ТР-200) ТЭНов.
Включение калорифера в автоматическом режиме произ-
водится переключателем SA1 путем установки его в положе-
ние «Автомат». При этом включаются пускатели КМ1 и КМЗ.
Пускатель КМ2 включается при замыкании контактов КК2 дат-
чика температуры в помещении (датчик камерный ДТКБ).
Включение нагрева в ручном режиме производится вклю-
чением переключателя SA1 в положение «Работа» и включе-
нием переключателя SA2 в положение или 1 — 1/3 мощности,
или 2 — 2/3 мощности, или 3 — полная мощность.
Электрокопмы. Электрокотел представляет собой ци-
линдрическую емкость, установленную вертикально, внутри ко-
торойустанавливаются электроды. Снаружи котел имеет штур- J
вал для перемещения электродов, предохранительный клапан i
для защиты от перегрева. j
Принцип действия котла заключается в нагревании воды
при прохождении через нее электрического тока при подаче ;
напряжения на электроды котла.
Элекгрокстлы применяются в системах водяного отопле-
ния различных производительных и общественных помещений.
На рис. 2.41 приведена электрическая принципиальная схе-
ма щита управления электрокотлом. На .вводе щита имеется
рубильник ОД после которого напряжение подается на пре-
дохранители зяектрокотма FUf —FU3 и цепи управления
FU4—FU5. Для включения котла применяется контактор, в цепи
управления которым используются эяектроконтактные термо-
метры ТПГ-СК и реле. Переключатель S4 может находиться
в положении «Ручное управление», «Автоматика» и нейт-
ральном.
Энергия в цепь управления котла подается при включен-
ном циркуляционном насосе системы водяного отопления че-
рез блок-контакт его пускателя КД При любом режиме рабо-
ты котла контактор включите» при включении реле КЗ.
Реле КЗ в автоматическом режиме включится при замкну-
том минимальном контакте термометра манометрического ТМ1
(ТПГ-СК), который при срабатывании реле КЗ блокируется кон-
тактом этого реле при неработающих реле К1 и К2. Реле КЗ,
включившись, включает контактор КМ и подготавливает цепь
питания реле К1. ' ! ’
ABCN
as
Блок-контакт
пускателя
циркуляционного
насоса
ТМ_1
~~?i КЗ
макс !
К1
КЗ
FU4
z: ко
км
К5
Р ЗА А
L 2. Л
км
КЗ
котел
te..
"к.
Л.. '
К аварийной сигнатшзации [нйкс] ТМ2
Рис. 2.41. Электрическая принципиальная схема
, управления злектрокотлом:
ГМ/.ГМ? — термомпры элеюрокоитактые
.К2
К2
Реле К1 включается при замыкании максимального кон-
такта термометра ТМ1 и контакта КЗ. и отключает контактор
в автоматическом режиме работы.
Реле /С? аварийного состояния котла включается при вклю-
чении реле К5 — реле максимального тока — в любом режи-
ме работы котла, а также при замыкании максимального кон-
такта ТМ2, после включения блокируя контакты реле К5н ТМ2.
Оборудование ПНГ-2. Оборудование ПНГ-2 предназна-
чено для сжигания жидкого топлива, управления и автоматиче-
ской защиты от аварийных режимов котла для нагрева воды.
В комплект оборудования ПНГ-2 входят горелка и пульт
управления.
Основными частями горелки являются вентилятор, соб-
ственно горелка, поплавковое устройство, датчик пламени. '
Электровентилятор служит для подачи воздуха на горение
и на распыл топлива.
Поплавковое устройство служит для поддержания посто-
янного уровня топлива перед горелкой.
Свечи зажигания устанавливаются в корпусе горелки и слу-
жат для получения искры и воспламенения топливо-воздуш-
ной смеси.
Датчик пламени на основе фотосопротивления ФС уста-
навливается на корпусе вентилятора в специальный кожух.
Светочувствительный слой фотосопротивления направлен
на пламя в камере газификации.
Вентиль электромагнитный устанавливается за поплавко-
вым устройством и служит для автоматической отсечки топли-
ва при продувке котла перед пуском и при возникновении
аварийных режимов работы.
Электродвигатель горелки связан с пультом управления
и автоматически отключается при наступлении одного из ава-
рийных режимов котла: превышение давления в котле; уро-
вень воды ниже критического; срыв пламени в горелке.
Пульт управления позволяет производить: запуск и оста-
новку котла оператором; автоматическую остановку котла при
повышении давления, уровне воды ниже критического, при сры-
ве факела горелки; продувку топки перед пуском котла; авто-
матическое включение и выключение электродвигателя насо-
са при подпитке котла водой; ручное включение и выключе-
ние электродвигателя насоса с помощью тумблера SA2-, пода-
чу искры на свечи зажигания при запуске; подачу световой
сигнализации.
К пульту присоединены: источник питания (380 В, 50 Гц);
электродвигатель вентилятора; свечи зажигания; датчик пла-
мени; электродвигатель насоса; датчики давления верхнего
уровня, нижнего уровня и аварийного уровня; электромагнит-
ный вентиль.
Работа электросхемы (рис. 2.42). Подача электро-
энергии на пульт производится автоматическим выключателем
QF1 при нажатии кнопки «Вкл.», при этом на щитке загорается
сигнальная лампа.
Продувка топки. Тумблер SA1 ставится в положение
«Продувка». При этом он размыкает цепь (5-1) питания элект-
ромагнитного вентиля У1 и трансформатора зажигания ТЗ
(4-2). Нажимается кнопка SB2 «Пуск», которая своим контак-
том (3-6) включает магнитный пускатель КМ1, подающий пита-
ние на электродвигатель вентилятора горелки М1. Во время
продувки кнопку «Пуск» нужно держать в нажатом состоянии.
Рис. 2.42. Электрическая принципиальная схема оборудования ПНГ-2 для котла на жидком топливе;
ТЗ т- трансформатор зажигания; СЗ — свеча зажигания; ДАУ, ДВУ, ДНУ датчики аварийно о уровня, верхнего и нижнего уровней;
М1, М2 — электродвигатели вентилятора горелки и насоса подпитки; ЭКМ т» алектроконтактнь1Й манометр
Напряжение подано
Гдревка не paSomaefe
Рабочий режим. Тумблер SA1 поставить в положение
«Работа». При этом подготавливается цепь включения,элект-
ромагнитного вентиля У1 контактом (5-1) и контактом (4-2) —
цепь включения трансформатора зажигания ТЗ.
Нажать кнопку SB2, которая своим контактом (3-6) подает
напряжение на пускатель КМ1 и контактом (А11-4) — на транс-
форматор зажигания ТЗ Трансформатор подает высокое на-
пряжение на свечи зажигания. СЗ, между электродами которых
возникает искра. Пускатель КМ1 включает двигатель венти-
лятора горелки М1, контактом (А11-5) — электромагнитный
вентиль У1, контактом (А 11-6) подает напряжение в цепь
контроля факела. При появлении искры между свечами зажи-
гания СЗ и при наличии топлива в топливопроводе появляется
.факел в горелке. Светочувствительный слой фоторезистора
ФС, освещаемый пламенем, уменьшает свое сопротивление
и начинает пропускать ток, достаточный для ддабатывания
реле К2. Реле К2 при срабатывании контактом (11-N) включа-
ет реле КЗ. Реле КЗ контактом (3-6) блокирует кнопку «Пуск»,
отключает сигнальную лампу HL1. «Напряжение подано, горел-
ка не работает». Кнопку «Пуск» можно отпустить.
Аварийное отключение пульта производито! нажатием
кнопки «Откл.» автоматического выключателя QF1.
Ручная подпитка котла водой. Тумблер SA2 по-
ставить в положение «Ручное». При этом подается ток в цепь
катушки магнитного пускателя КМ2, он срабатывает и включа-
ет электродвигатель насоса М2, подающего воду в котел.
При достижении водой нужного уровня (по водомерному
стеку) тумблер SA2 переключается в нейтральное положение.
Автоматический режим подпитки. Тумблер SA2 ус-
тановить в положение «Автомат». При этом если уровень воды
в котле находится ниже датчика нижнего уровня ДНУ, то
тумблер SA2 своим контактом (21-N) замыкает цепь катушки
пускателя КМ2, который включает электродвигатель насоса,
а вторым контактом (22-N) подготавливает цепь включения
реле Кб. По мере подъема воды замыкается цепь ДНУ (20-N).
Вода поднимается и замыкает датчик верхнего уровня ДВУ
(19-N) в цепи реле Кб, которое включается и своим контактом
(19-20) становится на самовключение, а контактом (21-24) вы-
ключает через магнитный пускатель КМ2 электродвигатель М2
насоса.
Прекращается поступление воды в котел и начинается по-
степенное снижение ее уровня за счет парообразования. При
92
разрыве цепи датчика верхнего уровня ДВУ (19-N) не проис-
ходит изменений в цели управления. При дальнейшем падении
уровня воды в котле, цепь датчика нижнего уровня ДНУ раз-
рывается, реле № отключается и своим контактом (24-21) вклю-
чает пускатель ХИ? электродвигателя насоса, и цикл подпитки
повторяется.
Аварийные режимы.
Превышение давления. На паросборнике котла установ-
лен’ эЛектроконтактный манометр ЭКМ, подвижный контакт
которого установлен на предельно допустимое давление
в котле_0,7 apt. При достижении этого давления контакт
(N-13) ЭКМ замыкается и включает реле ДО Реле К4 своим
размыкающим контактом размыкает цепь питания реле К2,
которое отключает реле КЗ, разрывающее цепь питания ка-
тушки пускателя КМ1. Электромагнитный вентиль обесточи-
вается и закрывает подачу топлива. Реле ДО своим контак-
том (2&А11) замыкает цепь питания лампы HL2 «Превыше-
ние давления».
Срыв факела. При этом неосвещенный слой фотррезис-
тора ФС увеличивает Свое сопротивление, ток в цепи реле К2
уменьшается до величины, при которой оно отключается.
Реле К2 отключает реле КЗ, отключающее двигатель вентиля-
тора горелки, при этом происходит отсечка топлива.
Понижение уровня воды в котле ниже критического.
При этом контакт между электродом датчика аварийного
уровня ДАУ и водой нарушается, разрывается цепь питания
реле КЗ и происходит отключение оборудования аналогично
описанному выше.
Парообразователь Д731А. Парообразователь предназ-
начен для получения пара с различными целями.
Парообразователь состоит из следующих основных узлов:
котла в сборе; арматуры с системой подачи воды; топливной
аппаратуры; рамы; электрошкафа.
В процессе работы парообразователя вода в барабан кот-
ла подается насосом с электроприводом из резервуара или
из водопроводной сети.
Топливо и воздух подаются в камеру сгорания соответ-
ственно форсункой и вентилятором. Смесь зажигается элект-
родами свечи зажигания.
Арматура. Арматура позволяет поддерживать в задан-
ных пределах уровень воды и давление пара в котле, отклю-
чать котел' ОДИ аварийном понижении уровня воды и повыше-
нии давления пара, уменьшить образование накипи, произво-
дить продувку котла и контролировать режим его работы.
Электроконтактный манометр предназначен для контроля
давления пара, автоматической работы на максимальном ре-
жиме (0,7...0,45 ати), перевода работы котла из максимально-
го автоматического режима на минимальный при достижении
заданного верхнего давления (0,7 ати) и из минимального
на максимальный при достижении заданного нижнего давле-
ния, которое должно быть меньше верхнего заданного давле-
ния на 0,25 ати, для автоматической работы на минимальном
режиме.
Уровнемерная колонка служит для контроля и поддержа-
ния в заданных пределах уровня воды, отключения топливной
аппаратуры котла при аварийном понижении уровня воды.
Уровнемерная колонка содержит электроды верхнего уровня
воды, нижнего уровня воды, аварийного уровня воды.
Топливная аппаратура. Система подами топлива со-
стоит из электродвигателя, топливного насоса, электромагнит-
ного вентиля и других частей.
Горелка состоит из рамки, вентилятора с электродвигате-
лем, тянущего электромагнита, форсунки, свечи зажигания, фо-
торезистора.
Тянущий электромагнит установлен на корпусе вентилято-
ра и электрически связан с электромагнитным вентилем, он
устанавливает заслонку вентилятора в положениях, соответ-
ствующих максимальной подаче топлива.
Электрошкаф. Он состоит из металлического ящика
с дверцей и панели с электрооборудованием. На шкафу рас-
положены уплотнительные устройства для ввода кабеля пита-
ния и вывода кабелей системы управления, сигнальная сирена
для подачи сигнала при аварийном режиме работы, автома-
тический выключатель для включения напряжения питания
и для защиты сетей от перегрузки и короткого замыкния.
На дверце размещены сигнальные лампы и переключатели.
На панели расположены реле, магнитные пускатели, реле
времени, трансформатор зажигания, прибор контроля пламени,
автоматический выключатель.
Работа электрической схемы (рис. 2.43).
Ручной пуск (наладка).. Для подготовки пульта необхо-
димо:
1) переключатель «Ручное управление* поставить в поло-
жение «Выкл.*;
2) один из переключателей SA4, SA5 «Водяной насос» или
SA6 «Водопровод* (в зависимости от системы питания паро-
образователя водой) поставить в положение «Ручн.»;
3) выключатель автоматический QF1 «Сеть» поставить
в положение «Вкл.»
При этом загорается сигнальная лампа HL1 «Сеть 380 В»,
через автоматический выключатель SF1, который должен быть
включен, подается напряжение на переключатель рода работы
ЗАЗ и через переключатели SA4, SA5 «Водяной насос», S45
«Водопровод» на электродвигатель водяного насоса М3 и на
электромагнитный вентиль водопроводной заслонки ЭМВ2;
4) при достижении водой в парообразователе рабочего
уровня переключатели исполнительных органов питания во-
дой поставить в положение «Выкл»;
5) переключатель рода работы &43 поставить в положе-
ние «Ручн.».
При этом срабатывает магнитный пускатель КМ1 двигате-
ля вентилятора и своими контактами (2-4) через переключа-
тель рода работы SA3 подает напряжение на преключатель
SA7 «Ручное управление»;
6) через 10 с, необходимых для вентиляции топки, пере-
ключатель SA7 «Ручное управление» поставить в положение
«Зажиг.».
При этом срабатывают одновременно тянущий электро-
магнит воздушной заслонки ЭМ, электромагнитный вентиль
топливной заслонки ЭМВ1, магнитный пускатель двигателя
топливного насоса КМ2 и подается напряжение на транс-
форматор зажигания ТЗ. Искра на электродах зажигания 33,
присоединенных ко вторичной обмотке трансформатора за-
жигания ТЗ, воспламеняет топливо, подаваемое топливным
насосом;
7) после формирования устойчивого пламени через 10 с
переключатель «Ручное управление» SA7 поставить в поло-
жение «Малое горение». При этом трансформатор зажигания
отключается;
8) при установке переключателя «Ручное управление» SA7
в положение «Большое горение» отключаются электромаг-
нитный вентиль топливной заслонки ЭМВ1 и тянущий элект-
ромагнит воздушной заслонки ЭМ",
9) остановка работы преобразователя производится пово-
ротом рукоятки переключателя рода работы SA3 в положение
«Выкл.» или автоматом QF1.
Двигатель
вентилятора
АОЛ-2-22-2
2.2 кВт
Двигатель
топливного насоса
АОЛ-11-6
0,4 кВт ____________
Переключатель и насос
электрический БЦНЗ/17
ДЛ кВт,’-220 В
Переключатель и насос
электрический БЦНЗ/17
ОЛ кВт,-'-220 В
Переключатель и электро-
магнитный вентиль
водопроводной заслонки
Реле водяного насоса
Трансфорнввюр реле регу-
лированияуровняводы
Реле аварийного
уровня воды
Чровнемерноя колонка
с электродами верхнего,
нижнего и аварийного
уровней____________
Прибор
контроля пламени
Сирена
и сигнальная лампа
'Аварийный режим’
Сигнальная лампа
‘Нормальный режим’
Рис. 2.43. Электрическая принципиальная схема
парообразователя Д721А:
ЭМВ1, ЭМВ2 — электромагнитные' вентили; ЭМ — электромагнит тянущий воздушной за-
слонки; ТЗ — трансформатор зажигания; СЗ — свечи зажигания; ЗКМ —' Майроионтакт-
ный манометр; АК1.АК2 — приставки конденсаторные с тепловыми ралг, XX — уроене-
мерная колонка; ВРУ — верхний рабочий уровень; НРУ — нююый рабочий уровень; АУ —
аварийный уровень; ПКП — прибор контроля пламенй; СС — сирена сигнальная
Автоматический выклю-
чатель цепи управления
Переключатель
рода работ
Пускатель магнитный
вентилятора_________
Пускатель магнитный
топливного насоса
Реле давления
Переключатель
ручного управления
Трансформатор
и электроды зажигания
Электромагнитный
вентиль топливной
заслонки____________
Электромагнит тянущий
воздушной заслонки
Реле времени
Реле продувки
Реле
'Нормальная работа'
Реле
минимального давления
Электромагнитный
манометр
Реле максимального
давления .
Автоматический пуск. Для подготовки пульта управления
к автоматическому пуску необходимо:
1) переключатель «Ручное управление» SA7 поставить в по-
ложение «Выключено»;
2) переключатели SA4, SA5 — «Водяной насос» или SA6
«Водопровод» поставить в положение «Авт.»;
3) автоматический выключатель QF1 «Сеть 380 В» поста-
вить в положение «Вкл.». При этом загорается сигнальная
лампа HL1 «Сеть 380 В», через автоматический выключатель
SF1 подается напряжение на переключатель рода работы ЗАЗ,
переключатели SA4, S45, пускатели КМ1, КМ2, реле К7, прибор
контроля пламени ПКП и трансформатор Г;
4) автоматический пуск парообразователя осуществляется
поворотом рукоятки переключателя рода работы ЗАЗ в поло-
жение «Авт.» При этом срабатывает магнитный пускатель
КМ1 двигателя вентилятора, включая электродвигатель и кон-
тактами (2-4) цепь автоматического управления. Благодаря
размыкающему контакту К4 (3-30), срабатывает прибор конт-
роля пламени, контакт которого (4)7-(5)8 замыкается, а кон-
такт (1)31-(2)32 размыкается, подготавливая к пуску цепь ав-
томатического управления, звуковую СС и световую HL2 сиг-
нализацию «Аварийный режим».
Одновременно через замыкающий контакт К7 (А11-А31)
и переключатели SA4, SA5, SA6 напряжение подается на двига-
тели водяного насоса М3, М4 и электромагнитный вентиль
водопроводной заслонки ЭМВ2 (в зависимости от выбора си-
стемы питания водой).
При достижении водой в котле уровня электрода «АУ»
(аварийного уровня) включается реле К9 аварийного уровня,
замыкающий контакт К9 (4-6) которого через размыкающий
контакт КЗ (6-14) подает напряжение на реле времени КТ,
а размыкающий контакт К9 (31-32) подготавливает сигнали-
зацию «Аварийный режим» — СС, HL2. Реле времени КТ
срабатывает, блокируясь через свой замыкающий контакт
(3-14) мгновенного действия. Через 10 с, необходимых для
вентиляции топки парообразователя, замыкается контакт реле
времени КТ (10 с), подавая напряжение на реле продувки КЗ,
блокирующееся через свой замыкающий контакт КЗ (14-15)
и отключающееся вместе с реле КТ и К4 от автоматической
цепи управления посредством размыкающегося контакта КЗ
(6-14).
Одновременно замыкающий контакт КЗ (6-7) подает на-
пряжение по цепи: замыкаюший контакт КЗ (6-7) — замыка-
ющий контакт ПКП (4)7-(5)8 — размыкающий контакт реле
давления РД (8-9) на магнитный пускатель КМ2 электродвига-
теля топливного насоса; по цепи: замыкающий контакт КМ1
(2-4) — замыкающий контакт реле К9 (4-6) — замыкающий
контакт КЗ (6-7) — размыкающий контакт К4 (7-12) — замы-
кающий контакт К9 (12-10) на трансформатор зажигания ТЗ
и по цепи: замыкающий контакт КМ1 (2-4) — замыкающий
контакт К9 (4-6) — замыкающий контакт КЗ (6-7) — размыка-
ющий контакт К4 (7-12) — размыкающий контакт Кб (12-13) —
на электромагнитный вентиль топливной заслонки ЭМВ1
и тянущий электромагнит воздушной заслонки ЭМ.
Искра, возникшая на электродах зажигания, воспламеняет
топливо, подаваемое через форсунку в топку топливным насо-
сом с электродвигателем М2.
По истечении 10 с, необходимых для формирования ус-
тойчивого пламени, замыкается контакт реле времени (20 с) КТ
и по цепи: замыкающий контакт (3-14) КТ — замыкающий
контакт (20 с) КТ подается напряжение на реле нормальной
работы К4. Реле К4 срабатывает и размыкает своим контактом
(7-12) К4 питание трансформатора зажигания ТЗ, электро-
магнитного вентиля топливной заслонки ЭМВ1, электромаг-
нита тянущего воздушной заслонки ЭМ, контактом (3-30) раз-
мыкает блокировку прибора контроля пламени ПКП, с этого
момента контролирующего наличие пламени в топке.
Замыкающий контакт (3-31) К4 зажигает сигнальную лам-
пу HL3 «Нормальная работа» и подготавливает сигнализацию
аварийного режима СС и HL2. 'Загоревшаяся сигнальная
лампа «Нормальная работа» свидетельствует о завершении
автоматического пуска парообразователя.
Остановка парообразователя производится поворотом ру-
коятки переключателя SA3 в положение «Выкл.».
Регулирование давления пара (паропроизводительно-
сти). Датчиком давления пара служит электроконтактный
манометр ЭКМ. Он может настраиваться на пределы регули-
рования.
При достижении максимального давления замыкаются
подвижный и неподвижный контакты (3-18) ЭКМ, подавая
напряжение на реле максимального давления Кб, блокиру-
ющееся через свой замыкающий контакт (17-18). Одновре-
менно замыкается' контакт (7-13) Кб, подавая напряжение
на электромагнитный вентиль топливной заслонки ЭМВ1 и тя-
нущий электромагнитнит воздушной заслонки ЭМ, а раз-
мыкающий контакт (12-13) Кб отключает трансформатор за-
жигания ТЗ. Парообразователь переходит на режим «Малое
горение».
С уменьшением давления подвижный контакт (3) ЭКМ
размыкается с неподвижным контактом (18) ЭКМ, но реле Кб
остжкя включенным через цепы размыкающий контакт (3-17)
К5 — замыкающий контакт (17-18) Кб.
При достижении минимального давления замыкаются под-
вижный й неподвижный (3-19) контакты ЭКМ, подавая напря-
жение на реле минимального давления Кб. Йеле Кб срабаты-
вает и своим размыкающим контактом (3-17) Кб обесточивает
реле Кб. Реле Кб через контакт (7-13) Кб откпкм&ех электро-
магнитный вентиль топливной заслонки ЭМВ1 К тянущий
электромагнит воздушной заслонки ЭМ. Реле Кб блокируется
через' замыкающий контакт (21-19) Кб. Парообразователь пе-
реходит на режим работы «Большое горение». Далее цикл
регулирования давления повторяется.
Регулирование питания водой парообразователя. Авто-
матическое регулирование уровня воды осуществляется с по-
мощью двухпозицйонного регулятора, датчиками которого яв-
ляются два электрода' Н и В, укрепленные в уровнемерной
колонке УК — один нижнего регулируемого уровня ИРУ,
другой — верхнего регулируемого уровня ВРУ. Исполнитель-
ными элементами служат насосы с электроприводом М3, М4
и электромагнитный вентиль водопроводной заслонки ЭМВ2,
включенные автономно или совместно (в зависимости от си-
стемы питания водой парообразователя). При низком уровне
воды в парообразователе промежуточное реле уровня Кб обе-
сточено. Оно управляет работой исполнительных органов че-
рез свой размыкающий контакт (3-23) Кб: через замыкающий
контакт (А31-А11) К7 (так как К7 включено) электродвигате-
лями насосов М3 п М4 п непосредственно электромагнитным
вентилем водопроводной заслонки.
При достижении уровня воды в уровнемерной колонке
верхнего значения ВРУ реле Кб срабатывает и своим размыка-
ющим контактом (3-23) Кб етажняля цепь питания исполни-
тельных органов, что приводит к прекращению подачи воды
в парообразователь.
Уровень воды в парообразователе наминает понижаться,
но реле Кв не отключается, так как блокирующий контакт
(25-Н) замкнут через электрод Н. При снижении уровня воды
др отметки КРУ происходит отключение реле Кв и включение
исполнительных органов питания водой.
При выходе из строя автоматической системы питания во-
дой парообразователя регулирование уровня воды' Можно
производить вручную переключателями 5И4, SA5, S45 в по-
ложении «Ручн.-Выкл.»
Регулирование подачи воздуха и топлива. Пропорцио-
нальная подача воздуха и топлива осуществляется тянущим
100
электромагнитом воздушной заслонки ЭМ и электромагнит-
ным вентилем топлива ЭМВ1. Работой элементов подачи воз-
духа и топлива управляет элекгроконтактный манометр ЭКМ
посредством промежуточных реле К5 (минимального давле-
ния) и Кб (максимального давления) (см. «Регулирование дав-
ления пара»).
Защита парообразователя при аварийном повышении
давления пара. Датчиком защиты парообразователя при ава-
рийном повышении давления пара служит реле давления РД
Яри превышении давлением пара значения, заданного на-
стройкой реле давления РД происходит размыкание контакта
(8-9) РД отключается магнитный пускатель КМ2 топливного
насоса, прекращается подача топлива в топку и исчезает пламя,
что приводит к срабатыванию прибора контроля пламени ПКП,
которое своим контактом (1)31-(2)32 включает звуковую СС
исветовую HL2 сигнализацию «Аварийный режим» по цепи:
замыкающий контакт (3-31) К4 — размыкающий контакт
(1)31-(2)32 ПКП. При этом электрическая схема парообразо-
вателя работает в вентиляционном режиме топки.
Защита парообразователя при отключении двигателя
вентилятора. При ненормальном режиме работы двигателя
вентилятора его пускатель КМ1 отлюнется тепловым реле
КК1. При этом размыкающий контакт (2-4) КМ1 пускателя
отключает питание Цепи автоматического управления паро-
образователя. .
Защита парообразователя при аварийном понизкении
уровня воды. Датчиком автоматической защиты парообразо-
вателя при аварийном понижении уровня воды служит элект-
род, А аварийного уровня, укрепленный в уровнемерной ко-
лонке. Последовательно с этим электродом включена обмот-
ка реле аварийного уровня К9.
При уровне воды выше аварийного АУ происходит контак-
тирование между электродом аварийного уровня и водой.
При этом срабатывает реле аварийного уровня К9, замыкая
Контакт (4-6) в цепи автоматической системы парообразова-
теля и размыкая контакт (31-32) в цепи аварийной сигнали-
зации.
При понижении уровня воды ниже аварийного разрыва-
ется цепь питания реле К9, размыкающий контакт которого
(31-32) К9 замыкается, включая звуковую СС и световую HL2
сигнализацию «Аварийный режим» через замыкающий кон-
такт (3-31) К4 -г- размыкающий контакт (31-32) К9 и размы-
кается замыкающим контакт (4-6) КЗ, обесточивая цепь гюго-
матического управления.
Защита парообразователя при погасании пламени. Для
такой защиты служит прибор контроля пламени ПКП-Ф со
следящей фотоголовкой ФГ (ФСК
При наличии нормального пламени в топке с помощью
фотогаловки ФГ сеаррекя необходимый ток для удержания
реле ПКП, замыкающий контакт которого (4)7-{5)8 обеспечи-
вает подачу напряжения на магнитный пускатель КМ2 топ-
ливного насоса, а размыкающий контакт (1}31-(2)32 подготав-
ливает звуковую СС и световую NL2 сигнатзацмо «Аварий-
ный режим». При отсутствии пламени отключается пускатель
КМ2 и включается сигнализация.
Воздухоподогреватель ВПТ-600А. Воздухоподогрева-
тель предназначен для сушки различных сельскохозяйст-
венных продуктов, может применяться для обогрева различ-
ных помещений, в том числе при строительстве.
Воздухоподогреватель состоит из осевого вентилятора,
камеры сгорания жидкого топлива; системы подачи топлива,
электрооборудования, теплообменника с дымовой трубой,
взрывного клапана. Все узлы подогревателя размещены на
раме с колесами для перемещения.
Система подачи топлива состоит из топливного насоса
с электродвигателем, фильтра, перепускного клапана, рас-
пределителя, манометра, форсунки и трубопроводов.
В состав электрооборудования входят: электродвигатели
привода осевого вентилятора и топливного насоса; электро-
магнитный клапан управления подачей топлива к форсунке;
трансформатор зажигания для подами высокого напряжения
на'свечи зажигания; электроконтактный термометр контроля
температуры теплоносителя и сигнализации; прибор контроля
пламени для отключения подачи топлива в аварийном режиме
и подачи звукового сигнала; реле времени; сирена сигналь-
ная; розетка местного освещения.
Вся аппаратура, предназначенная для: пуска, защиты и сиг-
нализации, расположена в пульте управления. На двери пульта
управления размещены органы управления и световая сигна-
лизация.
На рис. 2.44 приведена электрическая принципиальная
схема воздухоподогревателя. Присоединение воздухоподогре-
вателя к электрической сети 380/220 В производится через
промежуточный рубильник.
Напряжение к электродвигателям подводится через авто-
матические выключатели QF1 (общий) и QF2 (двигателя топ-
ливного насоса) и пускатели КМ1 и КМ2. Напряжение в схему
управления подается через автоматический выключатель QF1
и через предохранитель FU1.
Работа схемы. При нажатии кнопки SB1 включается
магнитный пускатель КМ1, подавая напряжение на двигатель
М1 своими основными контактами и вспомогательными —
на реле времени КТ по цепи: контакт (1Н2) SA1 (на схеме
внизу слева) — размыкающий контакт ЛЗ — вспомогательный
контакт КМ1 — контакт (5)-(6) SA1 — размыкающие контакты
Кб и КЗ.
Через 2,4 мин реле времени КТ включает магнитный пус-
катель КМ2 электродвигателя топливного насоса М2 и подго-
тавливает цепи питания электромагнита У, трансформатора
зажигания ТЗ и прибора контроля пламени ПКП. По истече-
нии 2,5 мин с момента запуска реле времени КТ контактами
(8)-(9) включает электромагнит У и через размыкающий кон-
такт КЗ — трансформатор зажигания.
При этом электромагнит открывает клапан подачи топлива,
происходит разряд в разрядном промежутке между свечами
зажигания (33) и происходит розжиг топлива в течение
0,4 мин.
По истечении этого времени розжига реле КТ включает
прибор контроля пламени, который контактом (11)-(12) вклю-
чает реле промежуточное КЗ. Последнее размыкает свои кон-
такты в цепи питания реле времени, трансформатора зажига-
ния ТЗ, магнитного пускателя привода топливного насоса КМ2,
лампочки HL3 «Срыв факела». Пускатель КМ2 при этом оста-
ется во включенном состоянии, так как замкнуты контакты
(14)-(13) прибора контроля пламени при освещении его фото-
датчика пламенем топки.
При погасании топки прибор контроля пламени выключает
пускатель двигателя топливного насоса, пускатель вспомога-
тельными контактами отключает схему контроля и запуска
воздухоподогревателя. При этом загорается лампочка «Срыв
факела» и включается звуковая сигнализация.
Съем звуковой сигнализации осуществляется нажатием
кнопки SB5 «Отключение сигнала».
Для повторного запуска воздухонагревателя необходимо
выключить и вновь включить в положение «Работа» переклю-
чатель рода работы SA1.
АВСН
Рис 2.44. Электрическая принциткиьиая схема
•оздухопсдогремпшт ВПТ-60№
ФС — фотосопропвяения; ЭКГ — алектроиоиикишй тсрмомепх
ВН (ПКП) — прибор контроля племени
Контроль за температурой теплоносителя осуществляется
злемтрокоитактным термометром. При достижении заданной
температуры замыкается цепь питания лампочки /&4«Конт-
роль температуры». . у:.-;;- '
При достижении , максимально допустимой температуры
срабатывает реле « отключающее магнитный пускатель КМ2
привода топливного насоса М2, который своими воюмогжгель-
ными контактами отключает схему контроля и запуска возду-
хонагревателя. При этом загорается лампочка HL3, «Срыв
факела» и включается сигнальная сирена. Съем сигнала осу-
ществляется нажатием кнопки Подачазвуковой предуп-
редительной сигнализации осуществляется кнопкой Вб «Конт-
роль сигнала».
Теплогенераторы ТГ-1,0 и ТГ-2,б Теплогенераторы
предназначены для обогрева воздуха в помещениях или вен-
тиляции помещений. »
Управление теплогенераторами: режим «Отопление» —
автоматическое, ручное; режим «Вентиляция» — ручное.
Параметры режима «Отои пение автоматическое»:
Пределы регулирования температуры, *С......... +5...+35
Возможность задания температуры, "С,
каждый градус.............................. +5...+35 ;
Аппаратура управления теплогенератором расположена
в металлическом шкафу. На металлической панели внутри шка-
фа размещены автоматический выключатель сети, магнитный
пускатель, тепловые реле, реле времени, полупроводниковые
приборы, конденсатор, реле промежуточные, предохранитель,
клеммные колодки.
На двери шкафа установлены аппараты управления и сиг-
нализации: терморегулятор, переключатель режимов работы,
тумблер, кнопка, сигнальные лампы, толкатели автоматического
выключателя.
Описание работы принципиальной схемы си-
стемы управления теплогенераторами (рис. 2.45).
Система управления теплогенераторами — автоматическая,
рассчитанная на работу без постоянного наблюдения персо-
нала в режиме «Отопление автоматическое». Возможно так- i
же ручное управление теплогенераторами. I
Вентиляция ручная. Управление осуществляется J
тумблером SA2 («Вентилятор»). Переключатель режимов ра- ‘
боты находится в положении «Отключено».
При замыкании тумблера SA2 включается магнитный пус- j
катель КМ1, запуская двигатель вентилятора М1. Горят сиг-
нальные лампы HL1 («Сеть») и HL2 («Вентилятор»).
Остановка теплогенератора происходит при размыкании
тумблера SA2.
Отопление ручное. Управление теплогенератором
в этом режиме осуществляется переключателем режимов ра-
боты SA1, кнопкой зажигания SB3 й тумблером SA2 («Венти- \
лятор»). ।
Включение теплогенератора производится в следующем
порядке.
1. Переключатель SA1 ставится в положение — 45е (про- i
дувка, запуск, ручной режим). '
Замыкается цепь катушки магнитного пускателя КМ2
по цепи: зажим 1 — контакты (13)-(14) переключателя SA1— i
i
1W j
зажим 2 — контакты (5)-(6) SA1 — зажим 12 — контакты
(9)-(10) S47 — зажим 14 — контакты ККЗ реле электро-
теплового биметаллического — зажим 18 — катушка КМ2 —
контакты КК1-КК2 реле тепловых — N. Срабатывает магнит-
ный пускатель КМ2 электродвигателя форсунки и начинается
продувка камеры сгорания.
2. По истечении времени продувки (20...30 с) нажимается
кнопка SB3 («Зажигание») и подается напряжение на транс-
форматор зажигания ТЗ и электромагнитный клапан подачи
топлива У по цепям;
на трансформатор зажигания ТЗ-. зажим 1 — контакты
(13)-(14) SA1 — зажим 2 — контакты (5)-(6) SA1 — зажим
12— кнопка SB3 — зажим 1В — контакты К4 — зажим 11 —
обмотка ТЗ — зажим 8 — контакты КК1-КК2 — N;
на электромагнитный клапан топлива У; зажим 1 — кон-
такты (13)-(14) SA1 — зажим 2 — контакты (5)-(6) SA1 —
зажим 12 — кнопка SB3 — зажим 10 — контакт КМ2 —
зажим 15 — обмотка У — зажим 8 — контакты КК1-КК2 — N.
В камеру сгорания теплогенератора подается топливо
и искра зажигания от трансформатора ТЗ, при этом топливо
воспламеняется. Кнопка SB3 отпускается.
3. При воспламенении топлива срабатывают реле контро-
ля пламени К5, К4. Контакты реле К4 разрывают цепь транс-
форматора зажигания и блокируют цепи включения КМ2
и электромагнитного клапана У.
Переключатель режимов SA1 ставится в положение «0»
(«Работа в ручном режиме»),
4. После прогрева камеры сгорания включается венти-
лятор тумблером SA2, загорается лампа HL2. Напряжение
на катушку пускателя КМ 1 подается по цепи: зажим 1 —
тумблер SA2 — зажим 7 — катушка КМ1 — зажим. 8 —
контакты КК1-КК2 — N.
Прогретый воздух подается в отапливаемое помещение.
Отключение теплогенератора производится в следующем
порядке.
1. Переключатель режимов SA1 ставится в положение +90°
(«Отключено»), При этом контактами (13)-(14) SA1 разрыва-
ются цепи питания обмоток КМ2, К5, К4, электромагнитного
клапана К прекращается подача топлива в камеру сгорания,
останавливается двигатель форсунки.
2. После остывания камеры сгорания выключается двига-
тель вентилятора тумблером SA2.
1.8
Отопление автоматическое. В данном режиме си-
стема управления обеспечивает:
1. Автоматическое включение теплогенератора при темпе-
ратуре в помещении ниже заданной в следующем порядке:
а) включается электродвигатель форсунки для продув-
ки камеры сгорания; -
б) подается топливо и зажигание;
в) после прогрева камеры включается вентилятор.
2. Автоматическое отключение теплогенератора в случаях:
а) при температуре в помещении, равной заданной;
б) если не зажигается при включении или погас при
работе факел;
в) при перегреве теплогенератора выше нормы;
г) при срабатывании защиты от перегрузок или корот-
ких замыканий.
3. Повторную продувку и подачу зажигания при погасании
факела в нормальном режиме работы теплогенератора.
4. Сигнализацию аварийных отключений и нормальной ра-
боты теплогенератора.
Командным прибором автоматической системы управле-
ния нагревом является полупроводниковый двухпозиционный
терморегулятор А1 типа РТ2-03Б, в котором замыкаются кон-
такты выходного реле при понижении температуры.
Работа в режиме «Отопление автоматическое» происходит
следующим образом.
Переключатель режимов SA1 ставится в положение +45°
«Отопление автоматическое». При этом срабатывает реле КЗ
по цепи: зажим 1 — контакты (13)-(14) SA1 — зажим 2 — кон-
такты SK4 — катушка КЗ — зажим 8 — контакты КК1-КК2 — N.
Реле КЗ размыкает свой контакт в цепи пускателя КМ1, предот-
вращая включение вентилятора и подачу неподогретого воз-
духа в помещение.
Включается питание терморегулятора по цепи: зажим 1 —
контакты (13)-(14) SA1 — зажим 2 — контакты SA1 —
зажим 9 — контакты (2)-(1) штепсельного разъема терморе-
гулятора.
При понижении температуры в помещении замыкается кон-
такт терморегулятора. При этом включается реле времени КТ,
отрабатывающее программу запуска терморегулятора, по цепи:
зажим 1 — контакты (13)-(14) SA1 — зажим 2 — контакт А1 —
зажим 19 — контакты К4 — зажим 21 — КТ — зажим 8 —
контакты КК1-КК2 — N.
Через 6 с замыкается контакт (6Н5) КТ и замыкается цепь
питания катушки пускателя КМ2 по цепи: зажим 1 — контакты
(13Н14) — зажим 2 — юета А1 — зажим 19 —
контакты КТ — зажим 17 — контакты (6Н5) КТ —
зажим 16 — контакты (1Н2) SA1 — зажим 14 — контакты
SK3— зажим 18 — катушка КМ2 — контакты КК1-КК2 — N.
Срабатывает пускатель КМ2, запуская электродвигатель насоса,
и начинается продувка камеры сгорания.
По истечении времени продувки (18..J0 с) замыкаются
контакты (8Н9) КТ, При этом включается электромагнитный
вентиль топлива но цепи: зажим 1 — юкгжпл <13>-<14) SA1 -г
зажим 2 — контакты А1 — зажим 19 — контакты (11)-(10)
КТ — замял 17 — монтакты (6Н^ КТ — задам 16 — контакты
(1Н2) А1 — заимм 14 — контакты (8Н9) КТ — зажим 10 —
контакт КМ2 — зажим 15 — обмотка У — зажим 8 — контак-
ты КК1-КК2 — К.
Включается трансформатор зажжания ТЗ яо цепи: замом
10 — контакты К4 — обмотка ТЗ— контакты КК1-КК2 — N.
Воспламеняется топливо в камере сгорания.
При наличии пламени в топке величина сопротивлений
резисторов ФС1 и ФС2 резко уменьшается, что приводит
к срабатыванию реле контрам факела К4, К5. Реле К4
своими контактами в цепи реле времени отключает реле вре-
мени КТ, вторым контактом а цепи трансформатора зажигания
отключает его, контактами 17-16 и 14-10 блокирует контакты
/ГТ(6Н5)м(8Н9).
При разогреве камеры сгорания срабатывает датчик SK4,
настроенный на 40 °C. При этом отключается реле КЗ и свои-
ми. контактами 2-3 включает магнитный пускатель КМ1,
Включается двигатель вентилятора и нагретый воздух по-
дается в отапливаемое помещение. На этом заканчивается
запуск теплогенератора.
При повышении температуры в отапливаемом помещении
до заданной, установленной на шкале терморегулятора А1,
его контакт е цепи 4-19 размыкается и разрывает цепь пита-
ния пускателя КМ2 двигателя топливного насоса М2, зпекгро-
магнитного клапана топлива У, реяв времени КТ, гаснет факел
в камере сгорания, реле времени возвращается в исходное
состояние.
Вентилятор отключается после того, как температура воз-
духа вокруг камеры сгорания достигнет величин уставки дат-
чика SK4, размыкающие контакты которого при этом замыка-
но
ются. Замыкается цепь питания реле КЗ, которое, срабатывая,
отключает пускатель магнитный КМ1 вентилятора.
Защита теплогенератора действует в следующих случаях
нарушения нормального режима работы.
1. Если при запуске теплогенератора топливо не воспла-
меняется, реле времени отрабатывает программу до тех пор,
пока не переключатся его контакты (10)-(11)-(12). После это-
го контакты (11)-(10) КГ разрывают цепи питания пускателя
КМ2, клапана У, трансформатора зажигания ТЗ. Запуск теплоге-
нератора прекращается, на пульте управления загорается
лампа HL4 «Авгрия» и включается сирена Н5 через контакты
(11Н12) КТ.
Повторный запуск осуществляется после устранения при-
чин невоспламенения топлива путем поворота переключателя
SA1 в положение +90° («Отключено») и возврата его снова
в положение +45° («Отопление автоматическое»).
2. Если факел погас во время работы теплогенератора,
реле К5 и К4 обесточиваются, реле К4 своими контактами
в Цепях 10-11 и 19-21 включает трансформатор зажигания
и реле времени, контакты (Б)-(5) КТ и (8}-(9) КТ в цепях 17-16
и 14-10 отключаются.
Запуск начинается сначала. При этом, если факел восста-
навливается, то теплогенератор продолжает нормальную ра-
боту. Если факел не восстанавливается, то происходит отклю-
чение теплогенератора и включение аварийной сигнализации.
3. Если во время работы теплогенератор нагрелся до недо-
пустимой температуры, размыкается контакт датчика SK3
в цепи пускателя КМ2. Последаий своим контактом в цепи
19-15 отключает клапан топлива У, при этом гаснет факел,
обесточиваются реле К5 и К4, включается реле времени КТ,
которое через некоторое время включает аварийную сигнали-
зацию.
Защита электрической сет теплогенератора от коротких
замыканий осуществляется автоматическим выключателем QF,
цепей управления — предохранителем FU. Двигатели вентиля-
тора и топливного насоса имеют защиту от перегрузки тепло-
вым реле.
Бесконтактные терморегуляторы
Теумгослюл*. Бесконтактный терморегулятор применен
в лабораторном термостате, представляющем собой бачок
с крышкой для воды массой 1,5 кг.
Диапазон регулируемых температур термбстата от 32
до 45 °C.
Термостат состоит из печатной платы, датчика температуры,
нагревателя. Датчик температуры — термбрезитор и нагрева-
тель расположены под днищем бака. Требуемая температура
термостата устанавливается с помощью потенциометра вра-
щением его оси.
На рис. 2.46 приведена электрическая принципиальная схе-
ма термостата, состоящая из схемы сравнения, управляющего
и исполнительного устройств.
Схема сравнения выполнена на диодах VD2 и VD3.
Управляющее устройство состоит из моста, блокинг-гене-
ратора и ключа. Мост собран на резисторах R1—R4 и термо-
резисторе R21. Блокинг-генератор выполнен на транзисторе
VT1, а ключ — на транзисторе VT2.
Исполнительное устройство состоит из тиристора VS5
и нагревательного элемента /?н.
Диоды VD2 и VD3 схёмы сравнения включены в диагональ
моста и управляют работой цепи обратной связи блокинг-
генератора. ,
Терморезистр R21, включенный в одно из плеч моста, вы-
полняет роль датчика температуры, сопротивление которого
изменяется в зависимости от изменения температуры воды
в термостате.
При температуре воды ниже необходимой мост разбалан-
сирован таким образом, что диод VD2 открыт отрицательным,
а диод VD3 закрыт положительным потенциалом. При этом
цепь обмотки 2-3 положительной обратной связи трансфор-
матора Т замкнута и транзистор VT1 открыт.
Блокинг-генератор генерирует импульсы, которые с кол-
лектора транзистора VT1 поступают на базу ключа VT2.
С коллектора транзистора VT2 импульсы подаются на управ-
ляющий электрод тиристора VS5. Тиристор открывается
и замыкает цепь питания нагревательного элемента /?н. Нагре-
вательный Элемент подогревает воду.
- При достижении температурой воды величины выше рабо-
чей происходит разбаланс моста таким образом, что диод VD2
закрывается положительным потенциалом и разрывает цепь
положительной обратной связи, а диод VD5 открывается отри-
цательным потенциалом, замыкая цепь отрицательной обрат-
ной связи (обмотка 5-6).
При этом блокинг-генератор не генерирует, тиристор VS5
заперт и цепь питания нагревательного элемента /?н разорвана.
Стабилизация напряжения производится стабилитроном
VD1 и регистром R5.
Диод VD6 служит для выпрямления напряжения питания
схемы термостата, конденсатор С4 — для сглаживания пульса-
ции выпрямленного напряжения.
Потенциометр R21 служит для регулирования температуры
термостата.
Лампа HL загорается при включении цепи питания нагре-
вательного элемента.
Полупроводниковый двухпознционный
регулятор температуры ПТР-2
Регулятор предназначен для автоматтмеского регулиро-
вания температуры жидких к газообразных сред в установках
кондиционирования воздуха и холодильной технике.
Прибор изготовляется с датчиком погружного типа для
регулирования температуры жидких неагрессивных или агрес-
сивных сред, также может изготовляться с датчиком камерно-
го типа для регулирования тепературы неагрессивных газооб-
разных сред.
Приборы позволяют регулировать температуру сред в пре-
делах —30...+100 °C.
Зона нечувствительности регулируется в пределах от ми-
нимума до 5 °C. Минимум может быть для различных модифи-
каций 0Л±0,3°С или 1±0,5°С.
Максимальная длина линии, соединяющей прибор с датчи-
ком, 300 м.
В пластмассовом .корпусе прибора размещена монтажная
панель, на которой расположены блок питания, реле, плата
усилителя, плата выпрямителя, блок настройки. На лицевой
стороне панели расположены рукоятки шкалы температуры
и зоны нечувствительности. В нижней части прибора располо-
жены разъем для подключения питания прибора» датчика
и исполнительного механизма» клемма «земля».
Прибор состоит из функциональных узлов: измерительно-
го моста, усилителя фазочувствительного каскада, переключа-
ющего устройства, блока питания.
Чувствительным элементом прибора является терморезис-
тор, сопротивление которого изменяется при изменении тем-
пературы контролируемой среды и который включается в пле-
чо измерительного моста — рис. 247. "
«5
При отклонений температуры объекта относительно за-
данной мост разбалансируется и сигнал разбаланса поступает
на вход усилителя, усиливается и сравнивается в фазочувстви-
тельном каскаде с сигналом постоянного тока. При совпаде-
нии фазы сигнала разбаланса с сигналом постоянного тока
транзистор VT3 открывается, в результате чего срабатывает
переключающее устройство, выполненное по схеме триггера,
нагрузкой которого является электромагнитное реле, управ-
ляющее исполнительным механизмом. При достижении объек-
том регулирования заданной температуры схема приходит
в исходное состояние.
Газовое оборудование
На газовом оборудовании применяется автоматика
безопасности, отключающая подачу газа при погасании го-
релок или отсутствии тяги.
Регулирующим прибором автоматики является магнитный
газовый клапан, открывающий доступ газа к горелкам, когда
якорь его магнитной системы притягивается к сердечнику при
обтекании катушки током от термоэлектропреобразователя
(термопары).
На рис. 2.48 приведена функциональная схема работы
бытового отопительного газового аппарата.
Рис. 2.48. Функциональная схема работы
бытового отопительного газового аппарата:
1 — горелка основная; 2 — горелка запальная; 3 — термоэлектропреобразователь
(термопара); 4 — магнитный газовый клапан; 5 — датчик тяги; 6 — кнопка; 7 — кран
Для пуска аппарата нужно зажечь запальную горелку 2
Перед этим нужно закрыть кран 7 на трубопроводе основной
горелки 1, так как при зажигании запальной горелки пламя
может вырваться из окна, через которое производится зажи-
гание.
Перед зажиганием горелки 2 нужно нажать кнопку 6
на газовом магнитном клапане 4, которая прижимает якорь
клапана к сердечнику, открывая доступ газа к горелкам.
Горелка зажжется, но кнопку нужно не отпускать до тех
пор, пока горелка не будет гореть при отпускании кнопки.
Это произойдет, когда термоэлектропреобразователь 3 разо-
греется пламенем горелки 2 и будет давать ЭДС на катушку
газового магнитного клапана 4. Тогда окно розжига можно
закрыть и открыть кран 7, при этом зажжется основная го-
релка 1.
Контроль тяги в аппарате производится Датчиком тяги 5,
расположенным в начале дымохода на крышке аппарата. При
отсутствии тяги распрямляется биметаллическая пластина дат-
чика й открывает доступ газа из датчика наружу. При этом его
будет не хватать для запальной горелки 2, которая погаснет,
на катушку клапана перестанет действовать ЭДС от термопре-
образователя, и аппарат перестанет работать.
Электрическое освещение
Система управления уличным освещением. Для ав-
томатизации уличного освещения лучше всего применять
фотореле, которое включает и выключает электрическое ос-
вещение в зависимости от естественной освещенности на ули-
це, которая меняется в зависимости сиг времени года и погод-
ных условий, и трудно управлять освещением с помощью реле
времени.
На рис. 2.49 приведена принципиальная электрическая
схема автоматизации уличного освещения с помощью фото-
реле ФР-75А, которое рассматривалось в разделе о датчиках.
Переключателем S4 напряжение подается на фотореле или
непосредственно на промежуточное реле К1 на случай про-
верки или ремонта освещения.
При малом естественном освещении фотореле срабатыва-
ет и включает промежуточное реле К1, которое применяется
для случая, когда контакты фотореле слабы для тока катушки
пускателя освещения. Промежуточное реле К1 включает пус-
катель сеги освещения /СМ2. Рубильник сет освещения OS
применяется на случай ремонта в цепи управления или в cent
освещения. Д ля зенупы от коротких замыканий в сети приме'
няются предохранители.
Для включения внутреннего освещения внутри помещений
строго по графику может применяться реле времени про-
граммное 2РВМ.
Рис. 249. Электрическая принципиальная схема
управления уличным освещением с помощью фотореле
Светорегуяятор-автомат типа МСА-1. Автомат уп-
равляет тремя независимыми группами светильников путем
включения—отключения отдельных групп светильников для
обеспечения заданного уровня освещенности (естественной
и дополнительно искусственной) внутри помещения.
На рис. 2.50 приведена электрическая принципиальная схе-
ма светорегулятора МСА-1. Конструктивно он состоит из трее
блоков: фотодатчика ФД фотореле 'ФР1—ФРЗ, блоха магнит-
ных пускателей КМ1—КМЗ.
Световой поток естественной освещенности преобразует-
ся фотодатчиком в электрический сигнал, управляющий ра-
ботой фотореле. Фотореле состоит из трех одинаковых
устройств ФР1—ФРЗ, настроенных на заданные уровни осве-
щенности и срабатывающих с запаздыванием для исключения
работы светильников при кратковременных уменьшениях ос-
вещенности от естественных и искусственных источников све-
та. Срабатывание этих устройств переключает три одинаковых
магнитных пускателя К Ml—КМЗ, включающих или отключа-
ющих светильники.
Рис. 2.50. Электрически принципиальная схема светорегулятора МСА-1:
ФД - фотодатчик; ФР — фотореле
Фотодатчик ФД состоит из двух фоторезисторов Ф1.1
и Ф1.2, включенных параллельно,-и эмиттерного повторителя
на транзисторе VT1. Чувствительность прибора регулируется
переменным резистором R2. Сигнал с выхода эмиттерного
повторителя поступает одновременно на входы трех одинако-
вых устройств — триггеров Шмитта, собранных на транзисто-
рах VT2, VT3. Пороги срабатывания триггеров регулируются
резисторами R7. Выходные каскады выполнены на полевых
транзисторах УТ4. Нагрузкой выходных каскадов являются
катушки электромагнитных реле К, контакты которых включе-
ны в цепь магнитных пускателей КМ1—КМЗ. Цепочка R13—
R14—C3 обеспечивает необходимую временную задержку сра-
батывания. Стабилизированный источник питания светорегу-
лятора состоит из понижающего трансформатора Т1 и стаби-
лизатора на элементах VD2, VT5.
Основные технические данные
светорегулятора-автомата МС А-1
Осветительная нагрузка............................ лампы накаливания
или люминесцентные
Питание от сети переменного чека:
напряжением. В,.................................. 220
частотой, Гц...................................... 50
Мощность нагрузки на один канал, кВт................. 15
Диапазон уровней освещенности, при которых
происходит срабатывание, лк..................... 30...5000
Временная задержка момента срабатывания, с .... 40...60
Габаритные размеры, мм:
блока ФД........................................... 60x60x60
блока ФР..................................... 190x140x60
Масса, кп
блока ФД.............................................. 41
блока ФР......................................... 05
Фотовыключатель-автомат типа АО. На рис. 2.51
приведена электрическая принципиальная схема фото-
выключателя типа АО.
Выключатель состоит из фотодатчика, блока управления
и магнитного пускателя. В качестве фотодатчика в выключа-
теле используется фоторезистор.
Фоторезистор включен в цепь базы транзистора VT1, уп-
равляющего более мощным транзистором VT2, который вклю-
чает реле К1. Реле К1 включает реле К2, контакты которого
находятся в цепи катушки магнитного пускателя КМ, который
таким образом управляется в зависимости от освещенности,
Рис. 2.51. Электрическая принципиальная схема
фотовыключателя-автомата АО
включая или отключая светильники. Питание схемы выпрям-
ленным напряжением осуществляется через диоды VD1 и VD2
от делителей напряжения R2, R3 и R6, R7. Настройка выключа-
теля на срабатывание при определенной освещенности произ-
водится резистором R1.
Отключение освещения происходит при естественной
освещенности, превышающей освещенность включения
на 5... 10 лк. Заводская настройка соответсвует включению
при (5±2) лк и отключению 8...15 лк.
Система серии САУНА
автоматического управления насосами
Система предназначена для автоматического управления
водяными насосами подъема воды из скважин. В ней предус-
матривается также местное и дистанционное управление на-
сосом, защита электродвигателя насоса при аварийных режи-
мах работы, возможность контроля работы насоса с диспет-
черского пульта управления.
Система состоит из станции управления серии ШЭП и дат-
чика уровней воды в башне (резервуаре).
Расстояние от датчиков уровней до станции управления
до 3 км.
Система предназначена для работы от сетей трехфазного
переменного тока с глухозаземленной нейтралью напряжени-
ем 380/220 В, 50 Гц.
Станция управления предназначена для работы в следу-
ющих условиях окружающей среды: температура —40...+40 °C;
относительная влажность воздуха 80% при температуре
+20 °C; окружающая среда — невзрывоопасная, не содержа-
щая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров; отсут-
ствие резких ударов и сильной тряски; отсутствие воздействия
солнечной радиации.
Датчик уровней предназначен для работы в следующих
условиях: температура окружающей среды +1...+-40°С; рабо-
чее положение — вертикальное.
Станция управления представляет собой шкаф навесного
типа.
Шкаф управления состоит из следующих функциональных
частей: каркаса, панели монтажной, блока логики, панели лице-
вой и листа клеммника.
Панель монтажная служит для размещения на ней транс-
форматора, блока трансформаторов, пускателя, реле автома-
тического выключателя, клеммника и блока логики.
Блок логики представляет собой логическую схему втыч-
ной конструкции, выполненную на печатной плате.
Панель лицевая поворотная служит для размещения на
ней аппаратуры управления, сигнальной арматуры и надписей.
Лист клеммника выполняет функцию крышки, на которой
закреплена табличка с нанесенной на ней схемой электриче-
ской принципиальной шкафа управления.
Датчик уровней воды состоит из контактов верхнего
и нижнего уровней, закрепленных на металлическом стержне,
и панели зажимов, закрытой кожухом. На рис. 2.20 показана
установка датчика уровней воды в башне.
Автоматическое управление насосом осуществляется в за-
висимости от уровня воды в баке водонапорной башни.
Местное управление осуществляется с помощью тумблера
на станции управления.
Дистанционное управление осуществляется с диспетчер-
ского пункта управления с помощью устройств, формирующих
t22
кратковременные сигналы управления, или от устройств теле-
механики путем подачи команд на исполнительные реле вклю-
чения и отключения.
Система управления осуществляет следующие, виды защи-
ты электродвигателя:
Величина тока Время срабатывания Виды аварии
электродвигателя защиты,. с
1,2/н 10...35 Перегрузка
21„ S...25 Обрыв фазы, перегрузка
f...3,5 Короткое замыкание,
колеса насоса или ро-
тора электродвигателя
Выше 1п Без выдержки Короткое замыкание
где 1№ — номинальный ток электродвигателя; 1а — пусковой
ток электродвигателя.
После срабатывания защиты повторное автоматическое
включение электродвигателя невозможно.
На рис. 2.52 приведена принципиальная схема системы
управления.
Для включения в работу станции управления необходимо
включить автоматический выключатель QF.
При автоматическом управлении тумблер S4 устанавлива-
ется в положение «Автоматический режим» (АУ), при местном
управлении — в положение «Местный режим» (МУ).
При дистанционном управлении тумблер S4 устанавлива-
ется в положение «Автоматический режим». Зажимы 56, 57
и 50 соединяются с соответствующими зажимами РИВ и РИО
(реле исполнения включения и отключения). При дистанцион-
ном управлении датчик уровней не устанавливается.
Работа схемы при автоматическом управле-
нии. При отсутствии воды в баке водонапорной башни
контакты верхнего уровня КВУ и нижнего уровня КНУ датчика
уровней не касаются воды» и сигнал с датчика в схему
не подается. Стабилитрон VD12 пробит обратным напряжени-
ем, транзистор VT3 открыт базовым током» величина которого
определяется резисторам R6, реле К включено и включен
пускатель Mf. Двигатель насоса включается, и вода начинает
поступать в водонапорную башню.
При срабатывании реле К размыкается его контакт в цепи
КНУ. Когда вода достигает верхнего уровня, контакт КВУ за-
мыкается, и от трансформатора Т4 поступает сигнал, пробива-
ющий стабилитрон VD11, минусовый сигнал проходит через
стабилитрон VD12 и запирает его.
Так как стабилитрон VD12 закрыт, базовый ток через тран-
зистор VT3 прекращается, и транзистор закрывается.
Реле К отключается, его контакт./? в цепи КНУ замыкается,
пускатель КМ отключается, отключая двигатель насоса. При
понижении воды контакт КНУ размыкается.
При этом запирающий сигнал со входа транзистора
исчезает, транзистор VT3 открывается, реле К включается,
включая пускатель КМ двигателя насоса. Цикл работы по-
вторяется.
Местное управление. Местное управление электро-
насосом, используемое, как правило, только при наладке, про-
изводится после переключения тумблера £4 в положение
«Местный режим».
Дистанционное управление. Дистанционное управ-
ление производится с диспетчерского пункта. По команде
диспетчера на включение насоса срабатывает реле исполне-
ния включения РИВ. При этом включение двигателя насоса
происходит аналогично автоматическому режиму при размы-
кании КНУ. По команде диспетчера на отключение насоса
срабатывает реле исполнения отключения РИО. Электродви-
гатель насоса отключается аналогично автоматическому ре-
жиму при замкнутом КВУ.
Защита электродвигателя насоса. Станция уп-
равления защищает электродвигатель насоса при следующих
аварийных режимах: перегрузка; короткие замыкания; работа
на двух фазах.
Аварийный сигнал поступает в логическую часть станции
управления от согласующих трансформаторов Т1—ТЗ (датчика
тока).
При коротких замыканиях, сопровождаемых током выше
пускового, срабатывает автоматический выключатель QF.
При наличии перегрузок, обрыва фазы или коротких замы-
каний, сопровождаемых током от 1,2ZH до Zn, сигнал аварии
от датчика тока поступает на затвор транзистора VT1.
Время срабатывания защиты определяется временем за-
ряда конденсатора С2 до величины напряжения, равной поро-
говому (Цюр) напряжению транзистора VT1.
При достижении напряжением на затворе транзистора VT1
пороговой величины С4юр он откроется, и начнет течь ток
сток—исток.
При этом открывается транзистор VT2 базовым током, про-
текающим по цепи: эмиттер VT2—R4—cwk.—hcrn. VT1. Заго-
рается лампа HL «Авария».
Сигнал аварии с коллектора VT2 через диод VD10 посту-
пает в цепь управления, закрывает транзистор VT3 и реле К
отключается.
С помощью цепи R5 и VD9 создается релейный эффект
при открывании транзистора VT1 и запоминания сигнала ава-
рии. При этом повторный автоматический запуск электродви-
гателя схемой исключается.
Для повторного запуска электродвигателя необходимо
снять, а затем снова подать напряжение на логическую часть
станции отключением и повторным включением автоматиче-
ского выключателя QF.
Системы автоматического управления
перемещением механизмов
Устройство Д-ЗМ. Устройство предназначено для авто-
матизации перемещения в различных системах с помощью
бесконтактных путевых и конечных выключателей. Оно пред-
ставляет собой комплект, содержащий четыре датчика или
выключателя и блок питания с выходными реле.
Устройство имеет несколько модификаций в зависимости
от типа датчиков или выключателей, входящих в его комплект.
Устройство питается от сети переменного тока 220 В,
50 Гц.
Блоки устройства устойчивы к климатическим воздей-
ствиям.
Исполнения блоков: датчики — пылезащищенное, вы-
ключатели — водозащищенное, блок питания — пылезащи-
щенное.
Блок литания допускает переключение цепей постоянного
и переменного токов частотой 50 Гц напряжением до 250 В
при токе до 5 А для активной нагрузки и до 2,5 А для
реактивной нагрузки.
Контакты выходных реле блока питания переключаются
при срабатывании или отпускании датчиков или выключателей,
подключенных к нему.
Блок питания обеспечивает напряжение цепей питания дат-
чиков или выключателей:
при номинальном напряжении питания и при отключенных
реле — 12,6±0,1 В,
при минимальном напряжении питания и максимальной
релейной нагрузке — 10,0±1,5 В.
Датчики выполняются:
в одноблочной конструкции, где все функциональные узлы
датчики смонтированы в одном корпусе;
в двублочной конструкции, где блок катушек отделен
от блока генератора.
Выключатели выполнены в пластмассовом корпусе и гер-
метизированы компаундом холодного отвердения.
Блок литания выполнен в отдельном металлическом кор-
пусе для настенного монтажа.
Принципиальная схема датчиков и выключателей состоит
из генератора и усилителя на транзисторах.
На рис. 2.22 показана принципиальная схема одного
из выключателей.
При введении в зазор между базовой и коллекторной
обмотками металлической пластины происходит уменьшение
коэффициента обратной связи генератора, вызывающее срыв
генерации. Нормально закрытый выходной транзистор откры-
вается, что вызывает срабатывание реле в блоке питания
8 цепи его коллектора.
Схема блока питания с выходными реле состоит из транс-
форматора, двух выпрямительных мостов, четырех электро-
магнитных реле, зашунтированных диодами для защиты вы-
ходных каскадов датчиков или выключателей от сверхтоков.
На рис. 2.53 приведена принципиальная электрическая схе-
ма блока питания вместе с присоединенными выключателями
и схемой местного управления скрепера. В данном случае
скрепер представляет собой скребок для перемещения
груза, приводимый в движение цепью, получающей движение
от электродвигателя через редуктор.
При местном управлении для движения вперед нужно
нажать кнопку SBB «Вперед». Двигатель включится, если он
не включен кнопкой «Назад», т. е. размыкающий контакт пус-
кателя КМН замкнут и размыкающий контакт реле К2 замкнут.
При этом замыкающий контакт КЗ реле КЗ должен быть вклю-
чен, для чего нужно включить напряжение цепи автоматики
выключателем SA
380В. 50 Гц
Рис. 2.53. Электрическая принципиальная схема управления
транспортирующими устройствами возвратно-поступательного действия (скреперами):
КМВ, КМН — контакторы вперед и назад реверсивного пускателя
Остановка производится при нажатии кнопки SB1 «Стоп».
Включение двигателя назад производится нажатием кнопки
SBH «Назад», при этом должны быть замкнуты контакты КМВ
пускателя и К1 реле.
При автоматическом управлении движение вперед произ-
водится при замыкании замыкающего контакта реле К1, дви-
жение назад — при замыкании замыкающего контакта реле
К2. При этом должны'быть замкнуты соответственно контакты
пускателей КМН и КМВ. Остановка может производиться
кнопкой «Стоп» или при размыкании замыкающего контакта
реле КЗ.
Защита электродвигателя от коротких замыканий произ-
водится автоматическим выключателем QF, от перегрузки —
тепловым реле КК.
Автоматизация управления
электроприводами
Электропривод (ЭП) — электродвигатель вместе с пере-
даточным устройством и системами управления.
В понятие управление электроприводом входит его пуск,
регулирование скорости, реверсирование, торможение.
Применяется ручное управление ЭП, автоматизированное
и автоматическое.
При автоматизированном управлении ЭП оператор подает
начальные управляющие воздействия, а остальное выполняет
аппаратура автоматического управления.
При автоматическом управлении оператор только следит
за работой ЭП.
Автоматизированное управление ЭП применяется во мно-
гих случаях на различных стадиях его работы, например, при
пуске и торможении.
На рис. 2.54 приведена схема автоматического управле-
ния пуском трехфазного асинхронного двигателя (АД) с фаз-
ным ротором в функции времени. Пуск начинается с нажатия
кнопки SB1. При этом включается контактор КМ1 и присоеди-
няется статор двигателя к сети. В фазном роторе АД включе-
ны все три ступени сопротивлений. Одновременно включается
контакт КМ1 в цепи катушки контактора КМ2. Через установ-
ленный промежуток времени замыкается контакт реле време-
ни КТ1 и включает контактор КМ2, отключающий ступень со-
противления R1. После этого замыкается с выдержкой време-
ни контакт КТ2 реле времени, включающий контактор КМЗ,
отключающий ступень сопротивлений R2. Таким же образом
отключается ступень сопротивлений R3, и ротор двигателя
выходит на номинальную частоту вращения. Реле времени
механические, пристроенные к контакторам КМ1, КМ2, КМЗ.
На рис. 2.55 приведена электрическая принципиальная схе-
ма управления прямым пуском и динамическим торможением
АД с короткозамкнутым ротором. При нажатии кнопки SB/
срабатывает линейный контактор КМ, включающий обмотку
статора двигателя на напряжение сети. При этом замыкается
контакт КМ.З, включая рёле времени КТ, контакт которого
замыкается в цепи тормозного контактора КМ1. Но после-
дний не срабатывает, так в его цепи перед этим разомкнулся
контакт КМ. 2.
Для остановки АД нажимается кнопка SB2. При этом от-
ключается контактор КМ и отключает двигатель от сети, замы-
кается контакт КМ:2, вызывающий срабатывание тормозного
контактора КМ1, размыкается контакт КМ:3, обесточивающий
обмотку реле времени КТ для осуществления вьщермжи време-
ни при динамическом торможении замыкается контакт КМ1:2
Рис. 2.54. Электрическая принципиальная схема автомапнеского управления
пуском трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором
Так как в цель статора АД подано постоянное напряжение,
то происходит динамическое торможение АД. С выдержкой
времени, необходимой для динамического торможения АД,
размыкается контакт реле времени КТ в цепи контактора ди-
намического торможения КМ1. Последний отключается, и схе-
ма приходит в исходное состояние. Интенсивность динамичес-
кого торможения регулируется изменением тока в цепи рези-
стором Rj. Одновременное включение контакторов КМ и КМ1
исключается блок-контактами КМ1:1 и КМ:2.
Рис 2.55. Электрическая принципиальная схема управления
прямым пуском и динамическим торможением асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором
Автоматическое повторное
включение (АПВ)
Назначение и- применение. Электроснабжение элект-
роприемников на больших территориях осуществляется через
воздушные линии высокого напряжения (ВЛ). Применяются
также кабельные линии (КЛ) на ограниченных территориях.
Большой ущерб наносят отключения ВЛ из-за различных
причин, в основе которых лежат короткие замыкания (КЗ)
на линиях. В большинстве случаев повреждение на ВЛ ликви-
дируется, если ее быстро отключить. Задачу отключения ВЛ
при различных аварийных ее состояниях решают устройства
защиты, воздействующие на отключение выключателей данной
линии. При быстром отключении ВЛ электрическая дуга
в месте КЗ не вызывает разрушений, препятствующих повтор-
ному включению линии.
Такие самоустраняющиеся повреждения называются не-
устойчивыми. Они появляются в результате грозовых пере-
напряжений с перекрытием изоляции, схлестывания проводов
при ветре и сбрасывании гололеда, падения деревьев, задева-
ния проводов движущимися механизмами.
После отключения линии защитой не идут сразу искать
повреждение, тем более что оно может быть неустойчивым
и его при этом не обнаружить, нельзя быстро найти поврежде-
ние при длине линии на многие километры. Поэтому после
отключения линии защитой оперативный персонал сетей про-
изводит пробное включение линии, называемое повторным
включением.
Линия при повторном включении остается в работе, если
КЗ на ней самоустранилось после ее отключения защитой.
Повторные включения при таких неустойчивых повреждениях
называются успешными.
Повторное включение линии на подстанциях с постоянным
оперативным персоналом и на телеуправляемых объектах за-
нимает несколько минут, на подстанциях без постоянного опе-
ративного персонала и нетелемеханизированных — более
часа.
АПВ — устройства для автоматического повторного вклю-
чения линий для ускорения повторного включения линий
и уменьшения времени перерыва электроснабжения.
Время действия АПВ — несколько секунд, поэтому с по-
мощью их при успешном включении ВЛ быстро восстанавли-
вается электроснабжение, и применение АПВ является эконо-
мически эффективным.
Применение АПВ наиболее эффективно на ВЛ с односто-
ронним питанием, так как при этом исключаются длительные
перерывы в электроснабжении.
Короткие замыкания бывают неустойчивыми также и на
сборных шинах подстанций, поэтому бывают успешными АПВ
132
шин, что дает высокую эффективность, так как предотвращает
отключение подстанции или ее части.
АПВ снабжаются все одиночно работающие трансфор-
маторы на 1000 кВ • А и более.
АПВ эффективно также при ложных действиях релейной
защиты, при ошибочных действиях персонала, при нарушениях
изоляции оперативных цепей, при которых происходит само-
произвольно отключение выключателей.-
АПВ является одним из основных средств, позволивших
отказаться на большинстве подстанций от постоянного де-
журного персонала и перевести их на обслуживание опера-
тивно-выездными бригадами.
АПВ можно разделить по следующим признакам.
1 — число циклов (кратность действия) включения. По-
лучили применение АПВ однократного действия и АПВ
двукратного действия. Последние применяются на тупиковых
линиях и обеспечивают успешность включения 10—15%.
2 — способ воздействия на привод выключателя. Раньше
выпускались механические устройства АПВ, встроенные в при-
вод выключателя, а в настоящее время выпускаются элект-
рические устройства АПВ, осуществляющие воздействие на
электромагнит включения выключателя с выдержкой времени.
3 — вид оборудования, на котором устанавливается АПВ:
АПВ линий, АПВ шин, АПВ трансформаторов, АПВ электро-
двигателей.
4 — по числу фаз выключателей, на которые воздейству-
ют защита и АПВ: трехфазные, включающие три фазы вы-
ключателя после их отключения релейной защитой; одно-
фазные, включающие одну фазу выключателя, отключенную
релейной защитой при однофазном КЗ; комбинированные,
осуществляющие при междуфазных замыканиях включение
трех фаз, при однофазных — включение одной фазы.
5 — вид оперативного тока. При наличии постоянного
оперативного тока энергия для АПВ поступает от аккумуля-
торных батарей. В качестве источников переменного тока
применяются трансформаторы собственных нужд, трансфор-
маторы тока и трансформаторы напряжения.
Разделение устройств АПВ может быть также по способам
контроля в цепях пуска АПВ и по'способам сочетания АПВ
с устройствами релейной защиты и автоматики.
Выпускаются панели АПВ, готовые к установке, наладке
и включению в эксплуатацию.
Автоматическое повторное включение выключа-
телей с пружинными приводами. Включение пружинных
приводов производится предварительно натянутыми пружина-
ми. Натяжение пружин производится вручную или с помощью
автоматического электродвигательного привода.
На рис. 2.56 приведена типовая схема электрического АПВ
однократного действия для выключателей с пружинным при-
водом.
Рис. 2.56. Электрическая принципиальная схема АПВ однократного действия
для выключателей с пружинными приводами:
SOC. SOK, SQA, SOY, SQM, SOI — вспомогательные контакты выключателя;
УАС — жюпрочипвл включения; К — с«емас АВИ — автеыапнеский
алектродвигагельный редуктор; УАТ — электромагнит отключения
Контакт готовности привода SOY замкнут в положении
готовности привода (при заведенных пружинах). Вспомога-
тельный контакт привода SQA замкнется при включении вы-
ключателя, а разомкнется только при оперативном отключе-
нии выключателя ключом управления 34 или контактом теле-
управления.
При срабатывании защиты и отключении выключателя за-
мыкаются вспомогательные контакты выключателя SOC и SQK.
При этом создается цепь пуска АПВ: шина ~а — контакт ЗОИ,
оставшийся замкнутым — обмотка реле времени КТ — замк-
нувшийся контакт SQK — шина ~в. Реле времени КТ срабаты-
вает, через заданное время замыкается замыкающий контакт
КТ. 1 в цепи электромагнита включения УАС. К этому времени
все вспомогательные контакты ЗОИ, SQY, SQC в цепи электро-
магнита включения УАС замкнуты, электромагнит включения
срабатывает и освобождает механизм зацепления, удержива-
ющий пружины привода в заведенном состоянии. Выключа-
тель включается за счет энергии пружин. Одновременно сра-
батывает счетчик PC в цепи электромагнита включения УАС
и фиксирует факт срабатывания АПВ.
Также замыкается контакт SQM, включая автоматический
электродвигательный редуктор АВМ, предназначенный для
натяжения пружин привода. После завершения натяжения
пружин через 6...20 с вспомогательный контакт SQM размы-
кается и отключается электродвигательный редуктор АВМ.
Одновременно замыкается контакт SO/, готовя схему АПВ
к новому срабатыванию.
Дистанционное выключение выключателя происходит при
замыкании цепи: шина ~а — цепь 2-4 ключа S4 — вспомога-
тельный контакт SOT — электромагнит отключения УАТ —
шина ~в.
Для предотвращения многократного включения выключа-
теля на устойчивое КЗ производится соответствующая на-
стройка схемы по времени включения элементов.
Автоматическое повторное включение выключа-
телей с электромагнитными приводами. В схеме АПВ
для таких выключателей может применяться комплектное уст-
ройство РПВ-58.
На рис. 2.57 приведена электрическая принципиальная
схема АПВ однократного действия для линии с масляным
выключателем с электромагнитным приводом. В состав комп-
лектного устройства РПВ-58 входят: реле времени КТ1 с до-
бавочным резистором R1 для обеспечения термической стой-
кости реле, промежуточное реле KL1 с двумя обмотками —
параллельной и последовательной, конденсатор С, обеспечи-
вающий однократность действия АПВ, зарядный резистор R2
и разрядный резистор R3.
Дистанционное управление выключателем производится
ключом управления S4, имеющим фиксацию положения по-
следней операции, и после операции включения ключ остается
в положении «Включено» (В2), а после операции отключения —
в положении «Отключено» (02). В положении ключа управ-
ления «Включено» к конденсатору С подводится «плюс»
оперативного тока через контакты ключа, а «минус» — через
зарядный резистор R2. При этом конденсатор заряжен и схема
АПВ находится в состоянии готовности к действию.
Рис. 2.57. Электрическая принципиальная схема АПВ однократного действия
для выключателя с электромагнитным приводом:
КОТ — реле положения Отключено; УАС — электромагнит включения;
У АТ — электромагнит отключения; KBS — специальное промежуточное реле
Если выключатель включен, реле положения «Отключено»
KQT, которое осуществляет контроль исправности цепи вклю-
чения, не обтекается током и его контакт в цепи пуска АПВ
разомкнут.
Пуск АПВ происходит при отключении выключателя, если
оно произошло самопроизвольно, или под действием релей-
ной защиты, или автоматики в результате возникновения несо-
ответствия между положением ключа, которое не изменилось,
и положением выключателя, который находится в отключен-
ном положении. Несоответствие заключается в том, что через
контакты ключа 1-3 подается по-прежнему «плюс» на схему
АПВ, а ранее разомкнутый вспомогательный контакт выключа-
теля SQC переключается и замыкает цепь обмотки реле KQT,
которое срабатывает и подает «минус» на обмотку реле вре-
мени КТ1.
После срабатывания реле времени размыкается его мгно-
венно размыкающий контакт КТ 1.1 и вводит в цепь обмотки
реле дополнительное сопротивление R1. Это уменьшает вели-
чину тока в обмотке реле, что обеспечивает его термическую
стойкость при длительной работе.
Реле КТ1 замыкает свой контакт КТ 1.2 с выдержкой вре-
мени и присоединяет параллельную обмотку реле KL1 к кон-
денсатору С. Реле KL1 срабатывает от тока разряда конденса-
тора, самоудерживается через свою вторую обмотку, включен-
ную последовательно с обмоткой контактора УАС, и. подает
импульс на включение выключателя. Выключатель включается,
его вспомогательный контакт SQC размыкается, реле KQT, KL1
Н-КТ1 возвращаются в исходное положение.
Линия снова не отключается и остается в работе при неус-
тойчивом повреждении на ней. После размыкания контакта
реле времени КТ 1.2 конденсатор С начнет заряжаться через
зарядный резистор R2, сопротивление которого выбирается
таким, чтобы время заряда составляло 20...25 с. Через это
время схема АПВ будет готова к новому действию.
При устойчивом повреждении включенный выключатель
вновь отключится защитой и вновь сработают реле KQT
и КТ1. Реле KL1 при этом не будет работать второй раз, так
как конденсатор С был разряжен при первом действии АПВ
и не успел зарядиться. Таким образом, рассмотренная схема
обеспечивает однократное действие АПВ при устойчивом КЗ
на линии.
При отключении выключателя ключом управления £4 АПВ
не действует, так как одновременно с подачей импульса
на отключение выключателя контактами ключа 6-8 размыка-
ются контакты 1-3, и снимается «плюс» оперативного тока
со схемы АПВ. При этом срабатывает только реле KQT, а реле
КТ1 и KL1 не сработают. Одновременно со снятием опера-
тивного тока контактами 1-3 ключа А его контакты 2-4 замы-
каются, конденсатор С разряжается через резистор R3.
При включении выключателя ключом управления готов-
ность к действию АПВ наступает через 20...25 с после заряда
конденсатора С. Поэтому при оперативном включении выклю-
чателя отключать АПВ не требуется.
Для предотвращения многократного включения выклю-
чателя на устойчивое КЗ, что могло быть при заклинивании
реле KL1 в замкнутом состоянии, в схеме устанавливается
промежуточное реле KBS с двумя обмотками: рабочей после-
довательной 1 и удерживающей параллельной 2. Реле KBS
срабатывает при прохождении тока по катушке электромаг-
нита отключения УАТ и удерживается в таком положении
до снятия команды на включение. При этом цепь обмотки
контактора включения УАС разомкнута контактом KBS.2, что
предотвращает включение выключателя.
Автоматическое повторное включение электро-
двигателей. АПВ электродвигателей, или автоматический
повторный пуск, применяют для обеспечения их самозапуска
после восстановления питания, которое перед этим отключа-
лось или уменьшалось.
Повторный пуск применяется как для электродвигателей
высокого напряжения (выше 1000 В), так и для низкого
(до 1000 В).
На рис. 2.58 приведены схемы АПВ электродвигателей
напряжением 0,4 кВ, обеспечивающие включение электро-
двигателей после восстановления напряжения.
Рис. 2.58. Электрические принципиальные схемы
АПВ электродвигателей напряжением 0,4 кВ:
а — с включением магнитного пускателя после восстановления напранения;
б — с включением магнитного пускателя после восстановления
кратковременно исчезнувшего напряжения
В схеме на рис. 2.58,0 катушка магнитного пускателя КМ
присоединена к нащкпкению сети через выключатель S4.
При исчезновении или снижении напряжения на катушке пус-
кателя якорь магнитной системы пускателя отпадет, разомк-
нув контакты в цепи электродвигателя, который отключится.
При восстановлении напряжения пускатель включится и вклю-
чит электродвигатель. Так работает АПВ электродвигателя.
Если время бестоковой паузы АПВ должно быть ограни-
чено по условиям техники безопасности или из-за опасно-
сти повреждения технологического оборудования, применя-
ются схемы, в которых АПВ разрешается только при крат-
ковременных перерывах питания (1...2 с).
На рис 25&,б показан один из вариантов такой схемы.
При включенном магнитном пускателе реле времени КГ на-
ходится под напряжением и его контакт КГ в схеме замкнут.
После исчезновения напряжения контакт реле разомкнется
с выдержкой времени 1...2 с. Если за это время напряжение
восстановится, катушка магнитного пускателя КМ вновь ока-
жется под напряжением и магнитный пускатель включится
в работу.
Если время восстановления напряжения превысит вы-
держку времени (1...2 с), то якорь реле разомкнет свой кон-
такт. В этом случае цепь катушки пускателя КМ окажется
разомкнутой и магнитный пускатель при последующем вос-
становлении напряжения сам не включится.
Электрооборудование
автомобилей и мотоциклов
Электронный регулятор напряжения для генера-
тора переменного тока. Генератор является основным
источником электроэнергии автомобиля. Для того, чтобы на-
пряжение генератора не зависело от числа оборотов его вала
и величины нагрузки, также для нормальной работы аккумуля-
торной батареи, на автомобилях устанавливаются регуляторы
напряжения.
На рис. 2.59 приведена электрическая принципиальная схе-
ма электронного регулятора напряжения, состоящая из из-
мерительного, усилительного и управляющего элементов.
Измерительным элементом является кремниевый стаби-
литрон VDf, который включен в цепь базы транзистора VT1
и получает питание с делителя напряжения R1—R3. Данный
элемент предназначен для выработки сигнала, необходимого
для срабатывания регулятора напряжения. Для установки
уровня регулируемого напряжения в пределах 13,5... 15,0 В
служит переменный резистор R2.
Применен однокаскадный усилитель на германиевом тран-
зисторе средней мощности VT1, нагрузкой котЪрого является
резистор R5. Резистор R4 служит для связи базы и эмиттера
транзистора УТ1.
Управляющим элементом регулятора служит мощный тран-
зистор УГ2. В цепь его коллектора включена обмотка воз-
буждения генератора, параллельно которой присоединен
диод Уй2, предохраняющий коллектор УТ2 от перенапряже-
ния во время переходных процессов, обусловленных индук-
тивным характером нагрузки. Штеккер 15 регулятора напря-
жения через замок зажигания автомобиля соединен с по-
ложительной клеммой аккумулятора и плюсовым выводом вы-
прямителя генератора.
Рис. 2.59. Электрическая принципиальная схема
электронного регулятора напряжения
Для увеличения стабильности выходного напряжения ге-
нератора применен стабилитрон типа Д818Е, при котором
напряжение стабилизации при изменении температуры отно-
сительно +20 °C на ±40 °C изменяется всего на ±0,04%. Удов-
летворительные результаты могут быть также при использо-
вании стабилитронов типа Д814Б и Д814В.
При включении зажигания напряжение +12 В поступает
от аккумуляторной батареи на штеккер 15 регулятора. Тран-
зистор VT2 открывается смещением (напряжением), подава-
емым на базу через, резистор R5. Через транзистор и обмотку
140
возбуждения генератора протекает максимальный ток. Тран-
зистор VT1 надежно закрыт, так как потенциал его базы равен
нулю из-за того, что не происходит пробоя стабилитрона: де-
литель R1—R3 ограничивает приложенное напряжение +12 В.
Во время пуска двигателя генератор начинает работать,
с увеличением оборотов потенциал штеккера непрерывно воз-
растает и достигает значения (/ном — 13,5... 15,0 В в зависимо-
сти от положения движка резистора R2. Происходит пробой
стабилитрона VDf и в цепи базы транзистора VT1 начинает
протекать ток: транзистор открывается. Вследствие этого по-
тенциал базы транзистора VT2 становится равным нулю и он
закрывается, ток через него резко уменьшается до величины
обратного тока.
Это приводит к уменьшению тока через обмотку возбуж-
дения генератора и магнитного потока этой обмотки, что
уменьшает напряжение на выходе генератора. Достаточно
снижения выходного напряжения на 0,1...0,2 В для срабаты-
вания измерительного элемента схемы и переключения тран-
зистора VT2 в открытое состояние. Ток в обмотке возбужде-
ния снова возрастает до максимального значения, что приво-
дит к увеличению магнитного потока возбуждения и напряже-
ния генератора.
Процесс непрерывно повторяется.
2.9. Наладка электрических схем
автоматизации
Целью наладки электрических схем автоматизации явля-
ется обеспечение безопасной, надежной и долговечной рабо-
ты автоматических систем регулирования. Для этого нужно
проследить, чтобы все элементы автоматических схем и элект-
рооборудование, провода и кабели соответствовали проекту,
были в исправном состоянии и имели достаточное сопротив-
ление изоляции. Соединения цепей должны соответствовать
схемам проекта, быть надежными и иметь маркировку в соот-
ветствии с проектом.
Исходя из этого, наладка электрических схем автоматиза-
ции включает: осмотр схемы и проверку надежности контакт-
ных соединений; прозвонку цепей; измерение сопротивления
изоляции; испытание изоляции повышенным напряжением;
проверку отдельных элементов схемы; испытание отдельных
цепей и схемы полностью.
Осмотр схемы и проверка надежности контакт-
ных соединений. При осмотре схемы проверяется соответ-
ствие проекту всех элементов схемы, их комплектность, каче-
ство монтажа.
Каждый провод и жила кабеля должны иметь на концах
оконцеватель и бирку с маркировкой. Присоединения про-
водов и жил кабелей выполняются винтовыми зажимами
на клеммных сборках. Под один зажим должно быть присо-
единено не более одного провода. На приборах и других
устройствах под один зажим - должно быть присоединено
не более двух проводов, причем между ними должна быть
проложена шайба. Должны быть отделены друг от рругл сво-
бодными клеммами клеммы, на которые подается питание
или случайное соединение которых может вызвать опасный
режим. Должны быть закрыты кожухами клеммные ряды на-
пряжением 220 и 380 В.
Сухая разделка кабелей допускается в помещениях с нор-
мальными условиями среды, в остальных — герметичная раз-
делка с заливкой битумными или эпоксидными компаундами.
Плотность винтовых зажимов проверяется шатанием про-
водов и подтягиванием зажимов. Проверяется также плот-
ность заделки оконцевателей. В ответственных случаях плот-
ность соединений может проверяться измерением переходно-
го сопротивления микроомметром. Соединения тонких прово-
дов могут выполняться также сваркой -или лайкой.
Прозвонка электрических цепей. Прозвонка участков
электрической схемы может производиться для проверки пра-
вильности маркировки, если нельзя проследить провода в схе-
ме монтажа.
В пределах доступности с одного места прозвонка может
быть проведена с помощью простейшего прозвоночного
устройства — электрического щупа. Целостность цепи про-
веряется установкой зажима щупа в одну точку данной цепи
и касанием штырем щупа других точек цепи — рис. 2.60.
Рис. 2.60. Схема прозвонки электржеоюй цепи
с помощью щупа
Рис. 2.61. Схема нахождения одноименных жил кабеля
с помощью щупа
На рис. 2.61 показана схема нахождения концов одноимен-
ных жил кабеля с помощью щупа, если есть одна известная
жила кабеля, цапример, более тонкая или имеющая расцветку.
На другом конце кабеля искомая жила соединяется с извест-
ной жилой, а на ближнем конце кабеля зажим щупа соединя-
ется с известной жилой, и стержнем щупа касаются разных
жил до тех пор, пока не загорится лампочка щупа, что будет
означать, что появилась цепь для тока из найденной жилы,
известной жилы и щупа.
В качестве известной жилы кабеля может быть использо-
вана проводящая оболочка кабеля или заземленные конст-
рукции на месте измерений.
Вместо щупа в данном методе поиска жил кабеля или про-
водов может быть использован простейший омметр или ом-
метр в комбинированном измерительном приборе, мегаомметр^
В случае нахождения концов искомой жилы приборы покажут
нуль ом (килоом, мегаом).
На рис. 2.62 показана схема прозвонки с помощью микро-
телефонных трубок длинного кабеля с концами в разных
помещениях.
Телефоны и микрофоны трубок соединяются последова-
тельно с источником постоянного напряжения в несколько
вольт и с известной и прозваниваемой жилами кабеля в следу-
ющем порядке.
Рис. 2.62. Схема прозвонки кабеля
с помощью микротелефоиных 1рубок
' Все жилы проверяемого кабеля отсоединяют с обеих
сторон. Проверяется сопротивление изоляции жил кабеля
между собой и относительно земли.
Два наладчика на разных концах кабеля присоединяют
трубки к известной жиле, по предварительной договоренности
первый наладчик присоединяет трубку к одной из искомых
жил, а второй касается проводом от трубки поочередно жил
кабеля, пока в трубке не послышится характерный шорох,
свидетельствующий о том, что жила найдена и можно вести
переговоры через трубки.
При этом первый наладчик сообщает второму, какая мар-
кировка должна быть на найденной жиле, и при ее несоответ-
ствии на втором конце маркировка меняется. Найденную жилу
присоединяют к клеммнику с обоих концов. Таким же спосо-
бом находят все жилы кабеля.
.Измерение сопротивления изоляции. Перед измере-
нием сопротивления изоляции нужно отключить от сети изме-
ряемые цепи и аппаратуру, проверить отсутствие напряжения
на отключенных цепях и оборудовании, разрядить имеющиеся
в схеме емкости от остаточного заряда соединением их вы-
водов с заземленными частями (не только конденсаторы со-
держат емкость, а также изоляция проводов и обмоток). Необ-
ходимо очистить от загрязнений аппаратуру, провода, места
разделки кабелей, зажимы.
При измерении сопротивления изоляции напряжение ме-
гаомметра должно быть: для силовых кабельных проводок
в помещениях всех классов — 1000 В, для кабельных прово-
док в помещениях взрывоопасных и пожароопасных — 500 В,
для цепей с термоэлектрическими преобразователями (термо-
парами), терморезисторами, также для работающих при напря-
жении ниже 60 В — 250 В.
На рис. 2.63,а показана схема измерения сопротивления
изоляции электродвигателя, на рис. 2.63,6 — нахождение кон-
цов жил кабеля.
Для измерения сопротивления изоляции могут быть при-
менены мегаомметры М4100/1—М4100/5.
Диапазоны измерения изменяются с помощью специаль-
ной перемычки, находящейся на одном из проводов, входя-
щих в комплект прибора для присоединения его к измеря-
емой цепи.
При измерении сопротивления изоляции на диапазоне
«MQ» (мегаомы) измеряемое сопротивление присоединяет-
ся к зажимам «MQ» и «—», а на диапазоне «к£2» (кило-
омы) — между закороченными зажимами «MQ»—«—» и за-
жимом «кЛ».
Перед присоединением прибора к измеряемой цепи он
должен быть проверен на работоспособность вращением его
рукоятки при разомкнутых соединительных проводах, при этом
сопротивление изоляции должно быть равно бесконечности
«сп» при замкнутых проводах, при этом стрелка должна быть
на нуле «О».
Для измерения сопротивления изоляции относительно
корпуса оборудования (земли) провода мегаомметра присо-
единяются к токоведущей части и корпусу оборудования, для
измерения сопротивления изоляции между токоведущими ча-
стями, не соединенными между собой — к этим токоведущим
частям, для измерения' сопротивления изоляции обмоток
электрических машин относительно корпуса — к выводам
обмоток и корпусу, между обмотками — к выводам обмоток,
не соединенных между собой.
<5)
Рис. 2.63. Схема измерения сопротивления изоляции '
электродвигателя (а) и нахождение концов жил кабеля (б)
После измерения сопротивления изоляции электрические
цепи должны быть разряжены путем их соединения с зазем-
ленным (зануленным) корпусом оборудования на время не ме-
нее 1 мин.
Сопротивление изоляции схем автоматизации должно со-
ответствовать требованиям заводов-изготовителей аппаратуры,
работающей в схемах, но быть не менее 1 МОм. Для силовых
цепей и цепей освещения сопротивление изоляции допускает-
ся не ниже 0,5 МОм.
Испытание изояяцаи побышеиныя напряжением.
Испытание изолдоии повышенным напряжением проводят
для схем автоматизации и аппаратуры при повышенных тре-
бование к их сопротивлению изоляции.
Схемы автоматизации с рабочим напряженно* более 60 В
испытывают напряжением W00 В переменного тока в течение
1 мин. При этом следует отсоединить от схемы и заземлить
все элементы схемы, для которых недопустимо испытание по-
вышенным напряжением (полупроводниковые приборы, кон-
денсаторы и т. д.).
Испытания повышенным напряжением обычно производят
после измерения сопротивления изолядои. При этом после
измерения сопротивления изоляции схему заземляют для уст-
ранения остаточного заряда от мегаомметра. Через 1 мин
к испытуемой схеме присоединяют схему для испытания повы-
шенным напряжением и снимают заземляющий провод. Испы-
тательное напряжение плавно повышают де, 1000 В и поддер-
живают в течение 1 мин. В конце этого периода измеряют ток
утечки и напряжение плавно понижают до нуля.
После испытания схема должна быть разряжена и измере-
но сопротивление изоляции. Изоляция схемы считается вы-
державшей испытание, если при испытании не обнаружены
скользящие разряды, пробои изоляции, толчки тока и напря-
жения на измерительных приборах, сопротивление изоляции
не уменьшилось при повторном измерении.
Протяженные цепи можно испытывать таким образом по
участкам.
Проверка под напряжением схем автоматики. Пе-
ред проверкой под напряжением электрических схем должны
быть проведены работы по их наладке, указанные выше.
Также нужно проверить работу всех аппаратов без напряже-
ния на движение от руки подвижных деталей, крепление ап-
паратов и их деталей.
Проверка схем производится при снятом напряжении си-
ловой цепи, так чтобы не включались электрсприемники.
При первой педаме напряжения в схему могут сгореть
предохранители или сработать автоматические выключатели,
поэтому на время проверки ставят временные предохраните-
ли. Сгорание предохранителей или срабатывание автоматов
происходит при коротком замыкании в схеме. В этом случае
нужно измерить сопротивление изоляции в схеме относитель-
но корпуса или между разными фазами, если они имеются.
Для нахождения точного места короткого замыкания при
необходимости можно рассоединить части схемы.
После подачи напряжения на схему проверяется работа
всех ее аппаратов при всех режимах работы, предусмотренных
схемой. Возможна имитация аварийных режимов работы схе-
мы путем замыкания контактов реле защиты, технологических
датчиков для проверки работы схем защиты, сигнализации
и автоматики.
При проверке электрических схем под напряжением воз-
можны отказы в работе отдельных элементов схемы и блоков.
Эти отказы многообразны, но могут быть сведены к несколь-
ким видам:
отсутствие контакта там, где он должен быть — наруше-
ния в работе контактов аппаратов, слабые зажимы, поврежде-
ния проводов;
наличие контакта там, где «о не должно быть — наруше-
ния в работе контактов аппаратов, замьвсания между токоведу-
щими частями, замьжания токоведущих частей на корпус обо-
рудования (на землю);
наличие обходной цели для тока (шунтирование) — на-
пример, пробой по корпусу кнопочного поста мимо кнопки
Ход вызывает самовключение аппарата;
несоответствие схеме некоторых аппаратов или их частей,
нагфимер, катушка аппарата рассчитана на другое напряжение,
чем напряжение в данной схеме.
После наладки электрооборудования схем автоматики оно
сдается обслуживающему персоналу в рабочем состоянии.
2.10. Проверка и наладка датчиков
(первичных измерительных устройств)
Датчики, установленные на поступающем на монтаж обо-
рудовании, должны быть сняты и направлены в лабораторию
для проверки. Датчики, поступающие отдельно, должны быть
также направлены на проверку.
В процессе эксплуатации датчики подвергаются ремонту
для восстановления их характеристик, после чего проходят
проверку согласно стандартам, методическим указаниям и ин-
струкциям.
Для проверки мер и измерительных приборов необхо-
димы образцовые меры и измерительные приборы, которые
прошли государственную проверку и клеймение.
Датчики
для измерения температуры
Манометрические термометры. Проверка маномет-
рических термометров включает:
внешний осмотр и опробование, определение основной по-
грешности и вариации;
для самопишущих приборов — определение качества за-
писи и проверку погрешности хода диаграммы;
для сигнализирующих приборов — проверку погрешности
срабатывания сигнального устройства;
. после ремонта прибора — проверка электрической проч-
ности и сопротивления изоляции электрических схем.
Биметаллические и дилатометрические термометры и тер-
модатчики проверяют аналогично.
Термоэлектрические преобразователи (термо-
пары). Термо-ЭДС, развиваемая термопарой, определяется
по формуле
£= а(Т1- Т2),
где Т1, Т2 — температура рабочего и свободного концов
(горячего и холодного концов) термопары; а — коэффици-
ент, определяемый из таблиц, так как зависимость термо-ЭДС
от температуры нелинейна.
Проверка термопары включает определение зависимости
термо-ЭДС от температуры рабочих концов при термостатиро-
ванных (при О °C) свободных концах.
Термометры сопротивления. Проверка термометров
сопротивления включает:
внешний осмотр с целью выявления видимых поврежде-
ний защитной арматуры и чувствительного элемента, вынутого
из защитной арматуры;
измерение сопротивления изоляции мегаомметром на
500 В при соединении накоротко зажимов чувствительного
элемента;
проверку отношения /?юо/^о путем сравнения проверяемо-
го термометра с контрольным с помощью двойного моста,
в котором контрольный термометр служит образцовым сопро-
тивлением, а проверяемый — известным сопротивлением. При
этом мост должен уравновешиваться два раза: первый раз
после помещения и выдержки термометров в течение 30 мин
в насыщенных парах кипящей воды, второй раз — в тающем
льде. Важно, чтобы отношения были одинаковыми у конт-
рольного и проверяемого термометров.
_ Сопротивления могут также измеряться потенциометри-
ческой установкой.
Приборы
для измерения давления
В пружинных манометрах для измерения давления при-
меняются мембраны, сильфоны, одновитковые или много-
витковые трубчатые пружины.
Погрешности данных приборов могут быть температур-
ными и связанными с усталостью упругого элемента.
В работе точность показаний данных манометров снижа-
ется из-за вибрации и резких изменений нагрузки, вызыва-
ющих остаточную деформацию упругих элементов, от износа
передаточного механизма и увеличения зазоров в шарнирных
соединениях.
Манометры могут ремонтироваться с полной или частич-
ной разборкой.
Полная разборка делается для чистки механизма, замены
или ремонта поврежденных деталей, частичная — для регу-
лировки со вскрытием корпуса прибора для доступа к регули-
ровочным деталям.
Работающие манометры проверяются на месте установки
по контрольному манометру.
Проверка приборов включает:
внешний осмотр, проверку положения стрелки' у нулевой
или начальной отметки;
установку стрелки на нулевую отметку;
определение погрешности и вариации;
проверку герметичности чувствительного элемента;
определение перестановочного усилия контрольной
стрелки;
определение погрешности и вариации срабатывания сиг-
нального устройства;
определение погрешности хода диаграмм у самопишущих
приборов;
проверку самопишущего устройства.
Датчики уровня
У электродных датчиков проверяются изоляторы, наличие
и крепление кожуха для защиты выводов электродов, прове-
ряется сопротивление изоляции.
В процессе наладки схемы проверяется ее срабатывание
при разных уровнях жидкости.
Механические контактные
датчики
При наладке датчиков проверяется работа контактных
групп при внешнем воздействии на них, предусмотренным кон-
струкцией. При этом замкнутое или разомкнутое положение
контактов должно соответствовать схеме.
Проверяется герметичность при входе проводов в корпус
и крышки корпуса. При необходимости чистятся контактные
поверхности.
Датчики
перемещения бесконтактные
Проверяется цельность входящих проводов, наличие их
расцветки.
Проверить работу датчиков можно моделированием
их работы в соответствии со схемой или при проверке работы
на месте установки.
Датчики освещения
Датчики освещения проверяются совместно с фотореле
или прибором контроля пламени.
При этом схемы данных приборов должны срабатывать
при затемнении и освещении датчиков, должен быть запас
регулировки срабатывания схем при воздействии на перемен-
ный резистор, находящийся в них.
I
2.11. Неисправности систем
автоматического регулирования
Таблица 2.1
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Холодильники
При включении в сеть холодильни- ка не работает хо- лодильный агрегат, не горит сигналь- ная лампа Обрывы в цепи пи- тания холодиль- ника Отключить холодильник от сети, проверить наличие напряжения в розетке сети помещения, при необходи- мости разобрать ее и уст- ранить слабое затягивание зажимов при отключенной сети помещения Разобрать штепсельную вилку и устранить неис- правности
При открытой двери холодильника не го- рит лампа освеще- ния Перегорела лампа Неисправности в выключателе или патроне Заменить лампу Проверить выключатель и патрон, при необходимо- сти заменить их
Ощущается ток при касании метал- лических деталей Касание токоведу- щими частями ме- таллических дета- лей или ухудше- ние сопротивления изоляции проводки Обесточить холодильник, проверить мегаомметром сопротивление изоляции проводки холодильника, при сопротивлении изоля- ции меньше 500 кОм ос- мотреть проводку для про- верки ее целости Устранить повреждения и снова проверить сопро- тивление изоляции
Затяжной пуск мотор-компрессора Нарушено крепле- ние пускозащитно- го реле Проверить положение реле на проходных контак- тах мотор-компрессора, правильно установить его и закрепить
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Затяжной пуск Неисправно реле Проверить запуск, устано-
мотор-компрессора Частое включение Неисправен мотор- компрессор Высокое или низ- вив заведомо исправное реле. Нормальная работа будет означать неисправ- ность реле в холодильнике Заменить Проверить вольтметром
и выключение кое напряжение напряжение в сети, которое
мотор-компрессора в сети должно быть в пределах
от срабатывания защитного реле Мотор-компрессор работает не выклю- чаясь Нарушено крепле- ние реле Неисправно пуско- защитное реле Высокая темпера- тура в помещении Недостаточное ох- 187-242 В. При величине напряжения вне этих пре- делов работа холодильни- ка недопустима Надежно закрепить пуско- защитное реле Проверить работу холо- дильника с другим реле Трубка должна быть плот-
Не работает мотор- лаждение трубки терморегулятора Неисправен термо- регулятор Неисправен холо- дильный агрегат Неисправен термо- но прижата к стенке испа- рителя Проверить работу холо- дильника с другим термо- регулятором Замена агрегата См. выше
компрессор регулятор Отсоединился за- жим терморегуля- тора Нарушено крепле- ние реле пускоза- щитного Зажим одеть плотно Реле надежно закрепить
Неисправность Возможная причина Способ устранения
> Неисправен мотор- компрессор Электрокипятиль Проверить в обесточенном состоянии мегаомметром целость цепей пусковой и рабочей обмоток элект- родвигателя мотор-комп- рессора непосредственно через проходные контакты. При наличии неисправно- сти заменить холодильный агрегат ники
Кипятильник Отказ в пульте Проверить пульт у правде-
не включается управления Перепутаны прово- ния Провода присоединить
да, соединяющие пульт управления с датчиками Неисправны датчики согласно схеме Капитальный ремонт
холодной воды или нижнего уров- ня кипятка Не слит готовый кипяток кипятильника Слить кипяток
Не поступает хо- лодная вода Проверить положение вен- тиля на водопроводе
Кипятильник вклю- чается, но не греет Неисправность силовой цепи Проверить силовую цепь
Вышли из строя ТЭНы Заменить ТЭНы
Кипятильник Перепутаны про- Восстановить положение
не отключается вода, идущие к датчикам Неисправен датчик верхнего уровня кипятка проводов согласно схеме Капитальный ремонт кипятильника
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Неисправность Водонагревате Обгорание зажимов ли Переделать зажимы или за-
блоков ТЭН проводов на выво- менить провода и пере-
- дах ТЭН или пере- мычек между вы- водами ТЭН Перегорание вывод- ной шпильки ТЭН мычки Заменить ТЭН, сняв блок ТЭН с корпуса нагревателя.
Неисправности в пульте управле- ния нагревателя при замыкании на корпус по изо- лятору при наличии утечек воды в мес- тах крепления фланца блока ТЭН или самих ТЭН Перегорели шпильки ТЭН при нагревании зажимов Пробой внутри кор- пуса ТЭН 1. Перегорание предохранителей по причинам: а) Пробой внутри Устранить утечки воды в местах крепления ТЭН к фланцу и фланца к кор- пусу подтягиванием гаек или заменой прокладок Замена ТЭН То же То же
Вода не нагревает- корпуса ТЭН б) Утечка тока по изоляторам при их увлажнении 'из-за утечек воды 2. Обгорание про- водов у присоеди- нений Обгорели контакты Устранить утечки воды Переделать слабые зажи- мы или заменить провода Проверить контакты и за-
ся до заданной в пускателе или жимы
температуры в зажимах
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Вышел из строя или не отрегулирован датчик температуры Проверить датчик темпера- туры
Электродные котлы
Котел не включа- ется Низок уровень воды в системе Не работает сете- вой насос, созда- ющий циркуляцию воды в системе Неправильно уста- новлены стрелки электроконтактного термометра Любые неисправ- ности в пульте и в приборах Пополнить систему водой Устранить неисправности в цепи управления пуска- телем или в самом насосе Стрелки термометра уста- новить на величину темпе- ратуры включения и от- ключения котла Найти и устранить неис- правности
После включения котла амперметр не показывает ток Неисправен ампер- метр В котле мал уро- вень воды Мала проводимость воды Обрыв провода или другое нару- шение в цепи, где включен амперметр Заменить амперметр Пополнить воду в системе Добавить соль в воду со- гласно инструкции Найти и устранить неис- правность
Медленный подъем температуры воды в котле Мал ток в котле Мала проводимость воды в котле Отрегулировать ток штур- валом на котле Добавить соль в воду
Быстрый подъем температуры воды в котле Большой ток в котле Отрегулировать ток в котле штурвалом на нем
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Быстрый подъем температуры воды в котле Нет циркуляции воды в котле Наладить циркуляцию воды, включив сетевой насос или пополнив уровень воды в системе
Частое включение- выключение котла Большой ток в котле В систему попал воздух На электроконтакт- ном термометре установлен малый интервал темпера- туры включения и выключения Отрегулировать ток Выпустить воздух из систе- мы специальными вентилями Установить более широкий интервал температур на тер- мометре
Срабатывание предохранительного клапана - Перегрев воды в котле при отсутст- вии ее циркуляции и отказе электро- контактного термо- метра Восстановить циркуляцию воды и работу электрокон- тактного термометра
Оборудование ПНГ-2
Не включается электродвигатель вентилятора при на- жатии на кнопку «Пуск» Неисправность маг- нитного пускателя или цепей его уп- равления Проверить исправность магнитного пускателя или его цепей управления
При включении го- релки при открытых топливных кранах рабочая смесь не воспламеняется или происходит срыв пламени Мала подача топ- лива Засорение топливо- провода Попадание воды в топливо Увеличить подачу топлива регулировочным вентилем Устранить засорение топ- ливопровода, промыть фильтры, слить отстой
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Неправильное на- правление враще- ния вентилятора Топливо загустело от мороза Недостаточная вы- сота установки бака с топливом Изменить направление вра- щения двигателя вентиля- тора пересоединением двух подводящих проводов с пе- ременой мест Отогреть трубопровод, утеплить бак Увеличить высоту установ- ки бака
На свечах отсут- ствует искра 9 Сбита установка за- пальных свечей, от- сырели изоляторы, свечи неисправны Неисправности проводов высокого напряжения Неисправен транс- форматор зажига- ния Отрегулировать зазор меж- ду электродами свечей, про- тереть изоляторы, заменить неисправные Заменить провода Проверить трансформатор
После воспламене- ния топлива сигналь- ная лампа HL1 не гаснет. При от- пускании пусковой кнопки установка отключается Загрязнение защит- ного стекла фото- резистора или не- исправность фото- резистора Неисправность дат- чика аварийного уровня или элемен- тов его электриче- ской цепи Прочистить защитное стек- ло фоторезистора или за- менить фоторезистор Зачистить датчик от наки- пи, проверить работу эле- ментов его электрической цепи
Остановился венти- лятор горелки, горят две сигналь- ные лампы Превышение давле- ния в котле Неправильная уста- новка ПОДВИЖНОГО контакта электро- контактного мано- метра Проверить работу предо- хранительного .клапана Установить подвижный кон- такт ЭКМ на 0,7 ати и про- верить работу ЭКМ
Неисправность Возможная причина Способ устранения
При пробном вы- пуске воды горелка не отключается Цепь датчика ава- рийного уровня (ДАУ) замкнута мимо него Нарушен или за- грязнен изолятор Проверить цепь ДАУ Зачистить поверхность изолятора и проверить работу ДАУ
Не работает авто- матическое питание котла водой Неисправны датчики верхнего и нижнего уровней воды в котле Сгорела катушка реле Кб или под- горели контакты Неисправен магнит- ный пускатель КМ2 Очистить датчики от наки- пи и загрязнений, прове- рить их изоляцию Заменить реле или зачис- тить контакты Отремонтировать или за- менить пускатель
При нажатии на кнопку «Пуск» после продувки топки электромаг- нитный вентиль не срабатывает Неисправен тумблер SA4 Заклиниваются контакты кнопки «Пуск» Заклинил шток внутри электромаг- нитного вентиля Заменить тумблер Устранить заклинивание контактов кнопки Разобрать электромагнит- ный вентиль и устранить заклинивание
Парообразователь Д721А
Срабатывает авто- матический выклю- чатель QF1 Короткое замыка- ние в силовой цепи Устранить неисправность
Срабатывает авто- матический выклю- чатель SF1 Короткое замыка- ние в цепи управ- ления Устранить неисправность
Не работают испол- нительные органы питания водой М3, М4.ЭМВ2 Неисправны пере- ключатели S44 SA5, ЗА6,реньК7 Ремонт переключателей и реле или их замена
Неисормность Возможная причина Способ устранения
Сработало тепловое Возвратить реле в замкну-
реле в конденса- торных приставках АК1, АК2 при пере- грузке двигателей тое положение
Неисправны при- -Проверить систему автома-
боры автоматики тики колонки
уровнемерной ко- лонки
Неисправны испол- Проверить, при необходи-
нительные органы мости отремонтировать
питания водой или заменить
Не включается дви- Сработало тепло- Возвратить контакты реле,
гатель вентилятора вое реле КК1 включить автомат
М? или автомат SF/
Неисправен магнит- Отремонтировать или за-
ный пускатель КМ1 менять пускатель
Неисгфавен пере- То же для переключателя
ключасгель рода
работы S47
• Неисправен двига- тель М1 То же для двигателя
Не работает дви- С^ябтало тепло- Возвратить контакты теп-
гатель топливного вое реле КК2 левого реле
насоса М2 Неисправен пуска- Отремонтировать или за-
тель КМ2 менить пускатель
Обрыв цепи управ- Найти и устранить неисп-
ления или неиспра- ревность или заменить пе-
вен переключатель ручного управле- ния SA7 реключатель SA7
Искра зажигания Ухудшилась иэоля- Прочистить изоляторы
отсутствует ция электродов электродов зажигания, про-
зажигания тереть их при увлажнении
Увеличился зазор Восстановить рабочий за-
между электродами зажигания зор между электродами
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Искра зажигания Обрыв в цепи авто- Устранить неисправности
отсутствует матики или неиспра- вен переключатель ручного управления SA7 (при ручной работе) Не работает транс- форматор зажига- ния в цепи автоматики или в пе- реключателе Устранить неисправности в трансформаторе или за- менить его
Не срабатывает Нарушения в цепи Устранить неисправности
электромагнитный автоматики или не- или заменить переключа-
вентиль топлива ЭМВ1, электромагнит тянущий воздушной исправность пере- ключателя ручного управления SA7 тель
заслонкой ЭМ Неисправны электро магнитный вентиль ЭМВ1, электромаг- нит ЭМ Устранить неисправности или заменить приборы
Не срабатывает при- Загрязнено стекло Протереть стекло фото-
бор контроля пла- фотоголовки головки
мени ПКП Вышло из строя фотосопротивление Неисправен ПКП Заменить фотосопротив- леиие Исправить или заменить ПКП
Автоматический пуск не происходит Неисправно реле времени КТ Заменить реле времени
по заданной про- Неисправно реле Ремонт или замена реле
грамме продувки КЗ Неисправно реле нормальной ра- боты К4 продувки То же для реле нормаль- ной работы
При достижении во- Плохой контакт Очистить от накипи узлы
дой в уровнемерной колонке электродов между водой и электродами уровнемерной колонки
аварийного АУ Неисправны реле Ремонт или замена реле
и верхнего ВУ уров- ней воды не сраба- тывают реле Л7и К9 регулирования воды К7 и аварийного уровня воды К9 Л7 и К9
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Засорена импульс- ная линия и реле давления Разрегулирова- ние РД РД вышло из строя Продуть импульсную линию Отрегулировать РД Замена РД
Отсутствует авто- матическое регули- рование давления пара Засорена импульс- ная линия к элект- роконтактному ма- нометру ЭКМ Продуть импульсную линию
Электрокалориферы
Холодный воздух на выходе калори- фера при работе вентилятора * ТЭНы не греются по причинам: 1) ТЭНы не вклю- чены из-за отсут- ствия напряжения в цепи управления пускателями ТЭНов 2) сработал или не- исправен датчик защиты от пере- грева ТЭНов 3) сгорели предо- хранители в сило- вых цепях ТЭНов Убедиться, что выключате- ли на пульте управления находятся в рабочем со- стоянии. Проверить состо- яние предохранителя или положение автомата в цепи управления Проверить состояние двт- чика и его регулировку Найти причину сгорания предохранителей и заме- нить сгоревшие
Неисправности блоков ТЭН Обгорание зажи- мов проводов, ПОДХОДЯЩИХ к ТЭНам Обгорание зажи- мов перемычек, со- единяющих ТЭНы Переделать зажимы или заменить провода Переделать зажимы
Неисправность Возможная причина Способ устранения:
Неисправности блоков ТЭН Перегорание ТЭН с выплавлением их ребер охлаждения, если вентилятор не работает по при- uuuau' 1) отказ блокиров- ки, исключающей включение ТЭН при неработающем вентиляторе 2) приваривание контактов пускате- лей включения ТЭН Проверить блокировку Выключив напряжение на пульте управления, рас- соединить и зачистить кон- такты
Газовые проточные
водонагреватели
Основная горелка зажигается при дав- лении воды более 0,5 кгс/см2, гаснет при 0,1 кгс/см2 и ниже Сильно затянут сальник водяного узла Ослабить затяжку сальни- ка резьбовой втулкой
Основная горелка зажигается при дав- лении воды более 0,5 кгс/см2, гаснет при 0,4 кгс/см2 и выше Нарушена целост- ность уплотнитель- ного резинового кольца штуцера Вентури Регулировочным винт в корпусе во- дяного узла ввер- нут далеко и пере- крывает проходное сечение Заменить уплотнительное кольцо на штуцере Вентури Отвернуть регулировочный винт корпуса водяного узла
Неисправность Возможная причина Способ устранения
В соединениях во- Заменить прокладки в со-
дяного тракта пе- режаты прокладки с перекрытием проходных сечений Отложение накипи единениях водяного тракта Промыть уксусом или за-
в трубках калори- фера менить теплообменник
Засорение ржавчи- ной трубы горячей воды Засорение фильтра водяного узла или Очистить от ржавчины тру- бу горячей воды Промыть фильтр водяного узла, прочистить штуцер
проходного отвер- стия в штуцере Вентури Вентури
Не зажигается Порвана мембрана Разобрать водяной узел,
основная горелка или сломана таре- заменить мембрану или
после включения водоразбора лочка водяного узла Недостаточное давление воды перед аппаратом тарелочку Устранить причины низко- го давления воды
Пламя на основной Засорение выход- Прочистить выходные от-
горелке вялое, вы- тянутое, с КОПТЯЩИ- ных отверстий в соплах горелки верстия в соплах горелки
ми языками Отложение пыли в диффузорах горелки Отложения боль- шого количества сажи на ребрах калорифера Велики выходные отверстия в соплах горелки для дан- ного газа Удалить отложения пыли в диффузорах горелки Промыть калорифер от сажи Заменить сопла на соот- ветствующие данному газу
Неисправность Возможная причина Способ устранения
При включении Не работает замед- Проверить наличие шарика
основной горелки литель зажигания в замедлителе зажигания
пламя выбивается из окна! кожуха Основная горелка зажигается с «хлопком» Отложение боль- шого количества сажи на ребрах калорифера Мало пламя за- пальной горелки по причинам: Частично засорен смазкой левый конец канавки на пробке крана Недостаточное давление газа перед аппаратом Засорено ниппель- ное отверстие за- пальной горелки Нарушена герме- тичность датчика тяги или его газо- провода Отрегулировать работу за- медлителя регулировочным винтом Промыть калорифер от отложенной сажи Очистить от смазки канав- ку пробки крана Выяснить причины низко- го давления газа Прочистить ниппельное от- верстие запальной горелки Устранить нарушение гер- метичности датчика тяги
Переброс пламени Неплотности в со- Устранить неплотности га-
к соплам горелки единениях газового зового тракта
При работе аппара- тракта вблизи диф- фузоров горелки Велико давление Частично закрыть вентиль
та повышенный шум воды на подводящем водопро-
от протекающей воды । воде или отрегулировать расход воды регулиро-
* 1 ... вочным винтом расхода воды
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Перекос прокладок в соединениях во- дяного тракта Заусенцы в шту- цере ; Вентури Заменить прокладки Снять заусенцы или заме- нить штуцер Вентури
При работающей запальной горелке при включении водо- разбора после пере- рыва в пользовании водонагревателем идет очень горячая первая струя воды или пар Большое пламя за- пальной горелки (аппараты ВПГ-18-1) Отложение сажи на ребрах калори- фера Отрегулировать факел за- пальника Промыть теплообменник от сажи
При выключении водоразбора горел- ка не гаснет Неисправности в клапане безопас- ности: перекос ко- нусной пружины, засорение седла, износ уплотнитель- ного . резинового кольца, перекос штока Устранить неисправности
Недостаточный нагрев воды Мало давление газа , Несоответствие па- раметров аппарата параметрам газа Большой расход воды (велико дав- ление воды перед аппаратом) Отложение сажи на ребрах тепло- обменника Выяснить причину малого давления газа При необходимости заме- нить сопла основной и за- пальной горелок Уменьшить расход воды вентилем на подводящем водопроводе Промыть теплообменник от сажи
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Недостаточный нагрев воды Обгорели ребра теплообменника Наличие накипи в трубках змеевика теплообменника (калорифера) Заменить теплообменник То же
Мал расход воды Мало давление воды в подводящем трубопроводе Засорение фильтра водяного узла Засорение проход- ного отверстия штуцера Вентури Перекос прокладок в соединениях во- дяного тракта Отложение накипи в трубах калори- фера Засорена труба горячей воды Выяснить причины сниже- ния давления воды. Поль- зоваться аппаратом с при- крытым газовым краном Промыть фильтр водяного узла Прочистить штуцер Вентури Заменить прокладки водя- ного тракта Заменить теплообменник или промыть его в уксусе Прочистить трубу горячей воды
Отрыв пламени запальной горелки Большой расход газа на запальную горелку (аппараты ВПГ-18-1)' Отрегулировать расход газа регулировочным винтом
Пламя запальной горелки проскаки- вает к сопловому отверстию внутрь рожка Мал расход газа на запальную го- релку (те же ап- параты) То же
Аппарат самопроиз- вольно отключается после непродолжи- тельной работы Мало давление воды на входе ап- парата Выяснить причины пониже- ния давления воды
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Мало давление газа перед аппа- ратом Отсутствие или не- достаточная тяга То же для газа Проверить дымоход и при необходимости прочистить
При отпускании в дымоходе Неисправность Проверить плотность кои-
кнопки электро- ЭМК (аппараты такта термопары (термо-
магнитного клапана ВПГ-18-1-3-П электрического преобра-
(ЭМК) после ее и ВПГ-20-1-3-П) эователя) с клапаном. При
удержания не более 30 с пламя запаль- ной горелки гаснет Пламя запальной необходимости заменить ЭМК
горелки мало и не нагревает термо- пару по причинам: Нарушена герме- Восстановить герметичность
тичность датчика тяги или его газо- провода Засорена смазкой канавка на пробке Очистить канавку на проб- ке крана
крана Недостаточное давление газа пе- ред аппаратом Ниппельное отвер- стие запальной горелки засорено Отложение сажи на термопреобразо- вателе (термопаре) Смещение термо- пары или насадка Выяснить причины недо- статочного давления газа Прочистить ниппельное от- верстие запальной горелки Удалить сажу с термопре- образователя Установить термопару и насадок запальной го-
запальной горелки релки так, чтобы обеспе- чивался нагрев конца тер- мопары пламенем запаль- ной горелки
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Газе вые отопительные аппараты
Гаснет пламя запаль- Окисление припоя Отвернуть накидную гайку,
ной горелки после в местах контакта крепящую провод термо-
ее горения при на- термопары с элект- пары К ЭМК, зачистить мел-
жатой кнопке на ромагнитным кла- ким наждачным полотном
электромагнитном паном (ЭМК) контактные шайбы от окис-
клапане положенное время Загрязнение пло- скостей соприкос- новения полюсов якоря и сердеч- ника ЭМК Термопара не вы- рабатывает ЭДС — сгорел конец тер- мопары ной пленки и навернуть накидную гайку Отвернуть винты, крепящие колпак пусковой кнопки и якорь, снять колпак и якорь. Зачистить рабо- чие поверхности якоря и сердечника мелким наж- дачным полотном без по- вреждения полированной поверхности Заменить термопару
Пламя горелки за Засорено отверстие Прочистить отверстие
пальной коптит или сопла сопла
не горит Засорена газовая Прочистить трубку
трубка горелки за- пальной
Вода в системе Настройка термо- Чтобы повысить (понизить)
обогрева не дос- регулятора не со- температуру воды, нужно
тигает нужной ответствует нужной отвернуть стопорный винт,
температуры температуре соединяющий ручку-указа- тель со стержнем, и отвес- ти ее в крайнее нижнее (верхнее) положение, сно- ва Закрепить ручку и отве- сти ее в крайнее верхнее (нижнее) положение
Неисправность Возможная причина Способ устранения
При низкой наруж- ной температуре не хватает мощно- сти аппарата -
Гаснет пламя основ- ной и запальной горелок Недостаточна тяга в дымоходе Не притягивается якорь к сердечнику электромагнитного клапана Поступление в ос- новную горелку через диффузор большего количе- ства воздуха, чем нужно Прочистить дымоход См. выше Уменьшить подачу воздуха к горелке передвижением заслонки путем перекры- тия отверстия в диффузоре
Появление шума или отрыв пламени от основной горелки То же То же
Коптящее пламя на основной го- релке (нормальное пламя горит по всей горелке спо- койно, имеет си- нюю окраску) Малое поступление воздуха в основную горелку через диф- фузор Увеличить подачу воздуха в горелку путем открытия отверстия в диффузоре передвижением заслонки
При проверке авто- матики по тяге не произошла отсечка газа иа горелках, они продолжают гореть Отсутствие шайбы дроссельной на пути газа к датчику по тяге и горелке запальной или уве- личено отверстие в шайбе дроссель- ной Выключить газ перед ап- паратом и отсоединить трубки датчика по тяге и горелки запальной от трой- ника, отвернуть тройник и проверить наличие шай- бы дроссельной и отвер- стия в ней диаметром 1 мм
Неисправность Возможная причина Способ устранения
При проверке авто- матики по тяге не произошла отсечка газа на горелках, они продолжают гореть Нет свободного прохода газа через трубку датчика Проверить проходимость трубки датчика по тяге. Собрать все разобранные детали и проверить работу аппарата
Пламя горелки запальной короткое и не достигает термопары Засорено отверстие в шайбе дроссель- ной или оно пере- крыто прокладка- ми Выключить газ и отсоеди- нить трубки датчика по тяге и горелки запальной от тройника, отвернуть тройник и прочистить от- верстие в шайбе дроссель- ной. Все собрать и прове- рить
Электрооборудование артезианских скважин
Двигатель не вклю- Напряжение пони- Измерить напряжение и при
чается жено или отсутст- вует в одном про- воде Отказы в пульте управления Разрегулировалась настройка защиты в пульте управления Сбита настройка злектроконтактно- го манометра его несимметрии найти при- чину и устранить Проверить аппаратуру в пульте управления Отрегулировать защиту со- гласно инструкции . Установить стрелки мано- метра на отметки, соответ- ствующие давлению воды при необходимых ее уров- нях при включении и вы- ключении
Ненормальный шум агрегата Обгорели контакты пускателя или ав- томатического вы- ключателя Почистить или заменить контакты, при необходимо- сти заменить пускатель или автоматический выключа- тель
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Срабатывание за- Нет напряжения Проверить напряжение
щиты при пуске в одном проводе на входе в пульт и выходе
двигателя питающей сети или на выходе пульта управления Оголенным провод на входе в скважи- ну касается металла из него, при ненормальном напряжении найти и устра- нить причину Заизолировать провод
- Вышел из строя двигатель Подъем из скважины и за- мена агрегата
Насос работает, Отсутствие воды При наличии воды в сква-
но вода не посту- в скважине жине ниже агрегата удин-
пает Насос неисправен или агрегат отсо- единился от трубы нить трубу, подающую воду Подъем из скважины и за- мена агрегата
Системы автоматического управления
наружным освещением с фотореле
Освещение
не включается
Если пускатель включается вручную, то причины в неис- правности фотореле Если после отсо- единения фотосо- противления осве- щение включается, то изменились па- раметры фотосо- противления Если после отсо- единения фото- сопротивления освещение не вклю- чается, то причина в элементах схемы реле См. ниже Подстроить величину со- противления схемы пере- менным резистором на фотореле или заменить фотосопротивление Проследить, притягиваются ли контакты реле
Неисправность Возможная причина Способ устранения
Освещение не включается Контакты реле при- тягиваются Контакты реле не притягиваются Если освещение не включается вруч- ную, то причина в пускателе или его цепях управления Почистить контакты реле Проверить элементы на панели реле с помощью омметра Проверить магнитный пу- скатель и его цепи управ- ления
Освещение не вклю- чается при включе- нии пускателя Перегорели предо- хранители в цепи ламп освещения Перегорели про- вода на выходе пускателя Сгорели контакты пускателя Найти причину перегора- ния предохранителей и за- менить сгоревшие При отсутствии короткого замыкания (при целых пре- дохранителях) заменить провода на другие, боль- шего сечения При отсутствии короткого замыкания за пускателем заменить его на пускатель большей величины
Освещение не вклю- чается при включе- нии пускателя Перегорели все лампы освещения При внезапном перегора- нии всех ламп проверить величину напряжения в сети. При устойчивом и нормальном напряжении заменить лампы
Освещение не отключается при естественном свете. Пускатель отключается вруч- ную Изменилась вели- чина фотосопро- тивления Загрязнилось стек- ло фотосопротив- ления Подрегулировать перемен- ное сопротивление на пла- те фотореле. При отсут- ствии изменений заменить фотосопротивление Почистить стекло фото- сопротивления
Неисправность Возможная Причина Способ устранения
Фотосопротивление выпало из места его крепления и не ос- вещается естествен- ным светом Фотосопротивление вста- вить на место и закрепить
То же. Пускатель не отключается вручную Обуглилась изоля- ция катушки пуска- теля и заклинила якорь его магнит- ной системы Приварились кон- такты пускателя Заменить кагушку пуска- теля При отсутствии короткого замыкания за пускателем его нужно заменить на другой, большей величины
Освещение то включается, то выключается Вблизи находится лампа освещения. Влияние фар про- ходящего транс- порта Влияние снежной поверхности Над фотосопротивлением сделать козырек Регулировка переменного сопротивления на плате фотореле
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
7^
Словарь элементов и устройств
радиоэлектроники и других элементов, 1
применяемых в схемах автоматики 1
i
Блокинг-генератор — генератор импульсов с трансфор- |
матерной обратной связью. Он используется для получения
прямоугольных импульсов различной длительности. i
Варикап — см. Полупроводниковые приборы.
Вариконд — конденсатор, емкость которого можно из-
менять изменением подводимого к нему постоянного напря- 1
жения. J
Варистор — см. Полупроводниковые нелинейные ре- |
зисторы.
Генератор — машина или электронная схема, генериру-
ющие электрические напряжения и токи. В генераторах пер-
вого типа механическая энергия преобразуется в электриче-
скую, в генераторах второго типа происходит преобразова-
ние электрической энергии от источника питания в энергию
электрических колебаний.
Герконы — электромагнитные реле с магнитоуправляе-
мыми контактами.
На рис. П1 показана схема устройства геркона. В стек-
лянный баллон впаяны два контакта, из него выкачан воз-
дух и введен инертный газ. Вокруг баллона расположена
обмотка управления постоянного тока. При подаче тока
в обмотку при включении реле вокруг нее образуется маг-
нитное поле, которое намагничивает ферромагнитные контак-
ты, они притягиваются друг к другу и замыкают цепь управ-
ления.
3
оооооооос/ 2
дбббйЛдббу
/
Рис. П1. Схема устройства геркона:
1 — баллон; 2 — контакты; 3 — обмотка
Ключ — элемент, работающий по принципу «включено»-
«отключено» или «замкнуто»-«разомкнуто». При соединении
ключа последовательно с нагрузкой и в его положении
«включено» сигнал проходит в нагрузку, а в положении клю-
ча «выключено» сигнал не проходит.
Для построения ключа применяются диоды, транзисторы,
магнитные сердечники.
Конденсатор — электрический прибор, способный на-
капливать электрические заряды благодаря наличию ем-
кости. К. состоит из двух проводящих пластин, называемых
обкладками, и диэлектрика между ними.
При подключении конденсатора к источнику постоянного
тока на обкладке, соединенной с отрицательным полюсом,
собираются электроны, создавая на ней отрицательный за-
ряд, а с другой обкладки они уходят к положительному по-
люсу источника, создавая недостаток электронов на этой об-
кладке, т. е. положительный заряд. Этому способствует также
отталкивание электронов двух обкладок, разделенных узким
слоем диэлектрика.
При включении конденсатора в цепь переменного тока
его обкладки попеременно будут заряжаться разными за-
рядами, и в цепи с конденсатором будет течь переменный
ток, хотя электроны не проходят через диэлектрик конден-
сатора.
Нельм включать любой конденсатор в цепь постоянного
или переменного тока, для постоянного тока применяются
специальные полярные К. Отличить их можно по виду —
-у них с одного конца корпуса один или несколько изоли-
рованных выводов, которые присоединяются к положи-
тельным полюсам питания, а металлический корпус конден-
сатора соединяется с отрицательным полюсом источника
питания. Если у К. имеются два вывода разных знаков,
то один из них обозначен знаком «+» и присоединяется
к положительному выводу источника питания, а другой —
к отрицательному.
Логические функции — сложные высказывания, состав-
ленные из простых высказываний с помощью лопнеских свя-
зок типа И, ИЛИ, НЕ и др. При этом простые высказывания
могут принимать знамения только единицы или нуля (истин-
но или ложно). Сложное высказывание может иметь также
два значения.
Логические элементы — устройства, реализующие про-
стые логические функции И, ИЛИ, НЕ и др.
Магнитопровод — изделие из ферромагнитного ма-
териала, предназначенное для прохождения магнитного по-
тока.
Мост — схема соединения различных сопротивлений,
когда эти сопротивления соединяются друг с другом, обра-
зуя стороны квадрата. При этом одна диагональ квадрата
используется для подвода напряжения питания, а на другой
производятся измерения или она является источником сигна-
ла в цепях автоматики.
Переход р-п, или электронно-дырочный переход —
область на границе двух полупроводников с различными ти-
пами электропроводности. Такой переход обладает свой-
ством односторонней проводимости.
Полупроводниковые
приборы (ППП)
Полупроводники (ПП) — вещества, электропроводность
которых занимает промежуточное положение между провод-
никами и диэлектриками. ПП могут быть природными и ис-
кусственными. Из природных веществ в качестве полупровод-
ников применяются германий и кремний.
Принцип работы ППП основан на существовании в ПП
двух видов электропроводности.
Электронная электропроводность обусловлена нали-
чием и свободным перемещением в ПП электронов проводи-
мости. При наличии разности потенциалов эти электроны мо-
гут двигаться в соответствии с направлением этой разности
потенциалов, образуя электрический ток.
Дырочная электропроводность. В атоме ПП под влия-
нием температурных или других воздействий один из ва-
лентных электронов, находящийся в наибольшем удалении
от ядра атома, может оторваться от атома и перейти в зону
проводимости.
Атом, оставшийся без электрона, будет иметь положитель-
ный заряд, численно равный заряду электрона. Такой атом
можно назвать ионом, но он не может передвигаться, об-
разуя электрический ток, так как связан с кристаллической
решеткой.
Дырка место в атоме ПП, где отсутствует электрон.
Дырка может быть заполнена свободным электроном, на-
ходящимся вблизи. Это может быть также электрон, отор-
вавшийся от атома, и у этого атома после этого появляется,
дырка, а первая, заполненная электроном,* исчезает. Так по-
является хаотическое движение дырок в ПП. Атом с обра-
зовавшейся дыркой имеет положительный заряд и может
притягивать другие электроны, оторвавшиеся от соседних
атомов.
Если некоторый объем кристалла полупроводникового
прибора оказывается под действием электрического поля,
образованного приложенной разностью потенциалов, то
со стороны отрицательного полюса идут электроны к дыр-
кам. На местах оторвавшихся от атома электронов образу-
ются другие дырки. Происходит как бы движение дырок
к отрицательному полюсу источника питания от положитель-
ного, что аналогично электрическому току, учитывая, что дыр-
ки имеют положительный заряд. Так осуществляется дыроч-
ная электропроводность.
Носители заряда — электроны проводимости и дыр-
ки, которые могут перемещаться, создавая электропровод-
ность.
Полупроводник без примесей называется собственным
полупроводником, или полупроводником i-типа. Он обладает
собственной электропроводностью, которая складывается
из электронной и дырочной.
Электропроводность полупроводника зависит от концент-
рации носителей заряда. Концентрация электронов и дырок
проводимости обозначается соответственно латинскими бук-
вами лир — первыми буквами слов negative (отрицатель-
ный) и positive (положительный).
В ПП обычно присутствуют примеси других веществ, по-
этому помимо собственной электропроводности имеется при-
месная электропроводность, которая может быть электрон-
ной или дырочной в зависимости от рода примеси.
Полупроводниковые
диоды
Полупроводниковый диод — прибор, основой конструк-
ции которого является один р-п переход.
На рис. П2 показан пример схемы конструкции диода
и его обозначение. 8 данном случае показана примесь ин-
дия для получения германия p-типа. Контакт германия р- и
л-тила образует р-п переход.
Рис. П2. Схема конструкции диода,
его условное Обозначение и ВАХ:
р — область кристалла с проаоцимостыо p-типа (акад); 2 — р-л переход;
3 —область кристалла с проводимостью n-типа (катоф Ц» 4» 4» — ветчины
напряжений и токов, дейспртощих в дрямом и обратном направлениях
Обозначение диода отражает конструкцию первых лам-
повых диодов, где черта в обозначении — катод, а треуголь-
ник— анод. Для запоминания этого достаточно представить,
что катод испускает электроны, и они выходят из него рас-
ходящимся пучком, образуя треугольник.
Если считать проводимость направленной от плюса к ми-
нусу, то сна будет соответствовать стрелке, образованной
вершиной треугольника.
Стабилитроны — полупроводниковые диоды, применя-
емые для стабилизации напряжения, т. е. для поддержания
его величины в определенных пределах. Для этого исполь-
зуется свойство его вольт-амперной характеристики, которая
в области электрического пробоя имеет участок, исполь-
зуемый для стабилизации напряжения (рис. ЛЗ). До на-
ступления пробоя обратный ток мал, а в режиме пробоя,
в данном случае являющимся нормальным, он такого же по-
рядка,. как и прямой ток. Этот режим называется режимом
стабилизации.
Стабилитроны также могут называться опорными диода-
ми, так как на них получается неизменное напряжение, кото-
рое можно считать эталонным для данной схемы.
Рис ПЗ. Вольт-амперная характеристика стабилитрона:
вЬ — напряжение стабилизации, получаемое на стабилитроне
Варикапы — полупроводниковые диоды, которые в сущ-
ности являются конденсаторами переменной емкости, управ-
ляемыми электрически изменением обратного напряжения,
от которого зависит емкость р-п перехода. Варикапы могут
применяться для настройки колебательных контуров в ра-
диоаппаратуре.
Фотодиод — полупроводниковый диод, обратный ток
которого зависит от освещенности р-п перехода.
Транзисторы — полупроводниковые приборы на основе
кристалла с деумя р-п переходами, служащие для управления
потоком мощности.
Возможно количество переходов в кристалле транзисто-
ра, отличное от двух.
Транзисторы с двумя р-п переходами называются би-
полярными, так как их работа основана на использовании
зарядов обоих знаков.
На рис. П4 показана схема устройства транзистора, пред-
ставляющего собой пластинку полупроводника, в которой со-
зданы три области электропроводности с порядком чередо-
вания р-п-р или п-р-п.
Каждому порядку чередования областей электропро-
водности на рис. П4 показано соответствующее обозначение
транзистора.
Средняя область кристалла транзистора называется базой,
крайние области — эмиттером и коллектором. Переходы меж-
ду базой и эмиттером и базой и коллектором называются
соответственно эмиттерным и коллекторным.
Для обозначения величин, относящихся к базе, эмиттеру
и коллектору, применяются буквы Б, Э, К.
На условном обозначении транзистора стрелка показыва-
ет условное направление тока в эмиттере от плюса к минусу.
р п р
Б
Рис. П4. Схема устройства транзистора
и его условные обозначения:
д п, р — области кристалла с проводимостями типа д л и д
Э, К, Б — области эмиттера, коллектора и базы
В схеме с транзистором образуются две цепи — входная
и выходная. Во входную цепь включается управляющий сиг-
нал, а в выходную — нагрузка, на которой выделяется уси-
ленный сигнал.
Тиристоры
Тиристор — полупроводниковый прибор на основе
четырехслойной структуры р-п-р-п (рис. П5). Он имеет три
р-п перехода, крайние из которых П1 и ПЗ работают в пря-
мом направлении, так как знаки приложенного напряжения
соответствуют знакам основных носителей областей, к ко-
торым приложено напряжение. Средний переход работает
в обратном направлении, так как эти знаки противоположны.
Рис. П5. Схема устройства тиристора:
П1, П2, ПЗ — переходы в кристалле; Ц, — напряжение на управляющем электроде;
Ц, — сопротивление нагрузки; £ — напряжение питания
На рис. П6 показано изменение тока через прибор при
изменении на нем напряжения.
При увеличении напряжения ток сначала растет медлен-
но и плавно — кривая ОА. Можно считать, что на этом
участке прибор заперт. При некотором значении напряжения,
называемом напряжением включения t/BK — точка А на ха-
рактеристике, ток скачком возрастает — участок АБ. В ре-
зультате устанавливается режим, соответствующий участку БВ
на характеристике — большой ток при малом напряжении.
В этом режиме прибор отперт, и его ток определяется со-
противлением нагрузки. Напряжение на отпертом приборе
составляет 1...1.5 В.
Рис. Пб. Вольт-амперная характеристика тиристора:
индексы п> и оер — прямое и обратное значения;
4к> 4ык> (кд — знамение токов включения, выключения, предельного
Если у прибора сделаны выводы только от крайних об-
ластей структуры, то он называется диодным тиристором,
или динистором. Он характеризуется предельным допусти-
мым значением тока /ПРЕД при небольшом- остаточном напря-
жении t/ост — точка В.
При уменьшении тока через динистор при некотором зна-
чении тока 4ык. называемом током выключения, скачком про-
исходит уменьшение тока и увеличение напряжения, и при-
бор переходит в запертое состояние.
При наличии вывода от одной из средних областей при-
бор становится переключающим, управляемым и называется
триодным тиристором, или тринистором. Обычно он называ-
ется просто тиристором.
Рис. П7. Зависимость напряжения включения тиристора
от величины тока управления:
Чкз —напряжения включения; 4г*4з — Т(ЖИ управления
В тиристоре можно регулировать напряжение включения
(/вк, подавая прямое напряжение через одну из средних об-
ластей на переход, который работает в прямом направлении.
При этом чем больше ток управления 4пр через электрод, че-
рез который подается напряжение и который называется уп-
равляющим, тем ниже напряжение включения t/вк (рис. П7).
Наибольшее напряжение включения получается при отсут-
ствии управляющего тока, и тиристор работает как динистор.
При большом управляющем токе характеристика прибора
превращается в характеристику полупроводникового диода.
Симметричные тиристоры, или симисторы, имеют пяти-
слойную структуру, отпираются при любой полярности уп-
равляющего напряжения и проводят ток в обоих направ-
лениях.
Рис. П8. Вольт-амперная характеристика
и условное обозначение симистора
Рис. ПЭ. Простейшая схема включения тиристора
На рис. П8 показана характеристика симистора,
на рис. П9 — простейшая схема включения тиристора.
Интегральная микросхема, или интегральная схема
(ИС) — функционально законченная полупроводниковая
схема в герметичном корпусе, состоящая из активных эле-
ментов — полупроводниковых приборов и пассивных эле-
ментов — резисторов, конденсаторов, индуктивностей. В схе-
ме технологическими операциями в кристалле производятся
элементы и соединения между ними, которые не имеют ин-
дивидуального конструктивного оформления. ИС является
неразборной, и не подлежит ремонту.
По конструктивно-технологическим признакам ИС делят-
ся на полупроводниковые, пленочные, гибридные и совмещен-
ные. По виду обрабатываемых сигналов схемы бывают ана-
логовые и цифровые.
В полупроводниковой ИС все элементы и межэлемент-
ные соединения (межсоединения) выполнены в объеме или
на поверхности полупроводника. В данном случае полупро-
водник состоит из одного кристалла и его называют крис-
таллом ИС.
В пленочной ИС элементы создаются в виде многослой-
ных пленочных структур на поверхности диэлектрических
пластин, называемых подложками. Применяются пленки
из полупроводниковых, диэлектрических, проводящих и рези-
стивных материалов.
Гибридные ИС (ГИС) состоят из элементов, изготовлен-
ных пленочной технологией, и дискретных элементов.
Аналоговые ИС (АИС) предназначены для обработки
аналоговых сигналов. Аналоговые сигналы несут информа-
цию, которая соответсвует изменениям какого-либо парамет-
ра (амплитуды, частоты и т.д.) напряжения или тока, причем
эти изменения являются непрерывными. Примером аналого-
вых сигналов являются сигналы о звуке, яркости и цвете эк-
рана в обычном, «нецифровом» телевизоре.
Цифровые ИС используются для обработки цифровых
сигналов. Цифровые сигналы получаются следующим обра-
зом. Непрерывный, или аналоговый сигнал можно предста-
вить в цифровой форме, если через определенные промежут-
ки времени измерять его величину и записывать ее в циф-
рах. При этом форма записи является не обычной деся-
тичной, а двоичной с использованием только цифр 0 и 1.
Преимуществом двоичной системы является то, что для пере-
дачи чисел достаточно сигналов двух уровней, например,
единице соответсвует наличие напряжения, а нулю — его
отсутствие.
По виду логических сигналов могут быть схемы импульс-
ной и потенциальной логики.
В импульсных схемах сигнал 1 представлен прямоуголь-
ным импульсом, а сигнал 0 — отсутствием импульса.
В схемах потенциальной логики сигнал 1 представлен
высоким уровнем потенциала, а сигнал 0 — низким.
В зависимости от полярности потенциалов могут быть
схемы положительной и отрицательной логики.
Оптроны — оптоэлектронные приборы, передающие ин-
формацию с помощью световых лучей.
В состав этих приборов входят источники света, преобра-
зующие электрические сигналы в световые, оптические среды,
в которых происходит передача световых сигналов, и фото-
приемники, превращающие световые сигналы снова в элект-
рические.
В качестве источников света применяются светодиоды,
в качестве фотоприемников — фотодиоды.
Оптрон, или оптронная пара — светодиод, выполнен-
ный в одном корпусе с фотодиодом.
Светодиод — полупроводниковый диод, излучающий
свет при прохождении через него прямого тока.
Сбет
Рис. П10. Схема устройства светодиода
Структуры светодиодов создаются в кристаллах сфери-
ческой или прямоугольной формы (рис. П10) и заключаются
в корпуса с прозрачными окнами для вывода света или за-
делываются в стеклянные фокусирующие линзы.
Фотодиод — полупроводниковый диод, обратный ток
которого зависит от освещенности р-п перехода. Внешним
признаком фотодиода является наличие окна для освещения
р-п перехода.
На рис. П11 приведена схема оптрона.
— о —... ......о —
Светодиод Фотодиод
Рис. П11. Схема устройства оптрона
Полупроводниковые нелинейные резисторы — полу-
проводниковые приборы, принцип действия которых основан
на свойстве полупроводниковых материалов изменять свое
сопротивление под действием температуры, электромагнитно-
го поля, напряжения и других факторов. Большое распрост-
ранение получили полупроводниковые резисторы:
терморезисторы — приборы, сопротивление которых ме-
няется при изменении температуры;
фоторезисторы — приборы, сопротивление которых ме-
няется при изменении их освещенности;
варисторы — приборы, принцип действия которых осно-
ван на уменьшении сопротивления при увеличении прило-
женного напряжения.
Привод — устройство для приведения в действие ком-
мутационных аппаратов. По виду применяемой энергии при-
воды могут быть электрическими, электромагнитными, пневма-
тическими и т. д.
Промежуточное реле (ПР) — электромагнитное реле,
срабатывающее обычно при замыкании контактов датчика
или другого (первичного) реле. ПР замыкает свои контакты,
включенные в цепь катушки электрического аппарата, напри-
мер, магнитного пускателя. ПР применяется, когда контакты
датчика или первичного реле имеют малую мощность для
включения данного электрического аппарата.
Резисторы — элементы электрической и электронной
аппаратуры, представляющие собой изделия, которые при
включении в электрическую цель создают определенное со-
противление электрическому току. Резисторы можно клас-
сифицировать следующим образом:
по назначению — общего назначения, высокочастотные,
высоковольтные, высокоомные, прецизионные, сверхпреци-
зионные;
по характеру изменения сопротивления: постоянные и пе-
ременные (регулировочные и подстроечные);
по материалу резистивного элемента — проволочные,
непроволочные, металлофольговые.
Реле — устройства, переключающие свои контакты при
изменении некоторого параметра электроустановки. Напри-
мер, тепловое реле для защиты электродвигателей размыкает
свои контакты при нагреве и изгибе биметаллических плас-
тинок, нагреваемых недопустимо большим током, протека-
ющим по специальным нагревателям; реле максимального
тока является электромагнитом, размыкающим свои контакты
при протекании по его обмотке недопустимо большого тока;
промежуточное реле замыкает свои контакты при замыкании
контактов других реле и т. д.
Реле времени (РВ) — реле, переключающее свои кон-
такты через определенное, заранее назначенное время после
подачи напряжения питания на реле или снятия этого на-
пряжения. Применяются реле времени электромагнитные, тер-
мические, механические, электронные и др.
В электромагнитном РВ выдержка времени регулируется
пружиной, препятствующей перемещению сердечника, и не-
магнитными прокладками, помещаемыми между сердечником
и якорем. В термических РВ выдержка времени определяет-
ся нагреванием специальной биметаллической пластины. Ме-
ханические реле времени работают на принципе часового
механизма. Электронные реле времени представляют собой
электронные схемы. Двигательные РВ применяют для полу-
чения больших выдержек времени.
Тепловые реле (ТР) — электрические аппараты, слу-
жащие для защиты электродвигателей от длительных пере-
грузок током. Они имеют электронагреватели, включаемые
в цепь питания электродвигателя в две или три фазы. Рядом
с нагревателями устанавливаются биметаллические пластинки,
которые при нагреве изгибаются и, воздействуя на контакты,
размыкают их. Контакты реле, включенные в цель управления
пускателем, отключают его. Отключение пускателя происходит
при токе, большем номинального тока электродвигателя, через
определенное время, тем большее, чем меньше ток отличается
от номинального, и, наоборот. ТР имеет устройство для на-
стройки на определенный ток срабатывания на месте его
установки.
Термо-ЭДС — ЭДС, возникающая при соприкосновении
(контакте) двух проводников из разных материалов при ус-
ловии, что место соединения проводников и другие концы их
находятся при разной температуре.
_ Термоэлектрический преобразователь (ТП), или термо-
пара — прибор, служащий для измерения температуры в на-
гревательных или других установках. ТП содержит термо-
элемент, заключенный в корпус, помещаемый одним концом
в среду, где измеряется температура. От корпуса выходят про-
вода, связанные с термоэлементом, и присоединяются к прибо-
ру, вопринимающему термо-ЭДС и показывающему стрелкой
на шкале температуру объекта.
Термоэлемент — спай двух разных металлов или их спла-
вов, дающий при нагревании термо-ЭДС.
Фотоэлемент — прибор, вырабатывающий электриче-
ский ток при действии на него света. Он состоит из баллона,
в котором создан вакуум и внутри которого находятся катод
и анод. При освещении катода вылетающие из него электро-
ны притягиваются анодом и создают электрический ток. Вели-
чина тока зависит от интенсивности освещения.
Цепь электрическал — совокупность соединенных друг
с другом источников электроэнергии и нагрузок, по которым
может протекать электрический ток.
Цепь автоматики — совокупность датчиков, программных
устройств (реле времени), соединенных с катушками промежу-
точных реле и через них воздействующих на электрические
аппараты с целью осуществления автоматического управле-
ния электроустановками.
Цепи сигнализации — совокупность сигнальных ламп,
табло, электрических звонков и т.д., соединенных с цепями
электродвигателей или других электроприемников непосред-
ственно или через резисторы, или с блок-контактами электри-
ческих аппаратов, включающих данные электроприемники.
Цепи управления — совокупность соединенных между
собой кнопок управления или других включающих элементов
и катушек электрических аппаратов.
Цепи силовые — электрические цепи, по которым осуще-
ствляется подача электроэнергии к различным потребителям.
Чувствительные элементы — см. Датчики.
Электрические аппараты (ЭА) — устройства, служащие
для включения отключения, защиты от недопустимых токов
участков электрических цепей и приемников электроэнергии.
К ЭА относятся рубильники и переключатели, автоматические
выключатели, магнитные пускатели и др.
Электрод — специальный проводник, которым заканчива-
ется участок электрической цепи и который выполняет опре-
деленные функции. Например, в датчиках уровня электроды
служат для создания электрической цепи с уровнем воды.
Электромагнит — устройство, состоящее из магнито-
провода и укрепленной на нем обмотки. Обмотка укрепляется
на неподвижной части магнитопровода, называемой ярмом.
При прохождении тока по обмотке подвижная часть магнито-
провода, называемая якорем, притягивается к ярму. Принцип
действия электромагнита положен в основу работы многих
электромагнитных аппаратов, например, магнитных пускателей,
реле.
ИЗДАТЕЛЬСТВО «РАДИОСОФТ»
http://www.radiosoft.ru e-mail: info@radiosoft.ru
Отдел реализации
тел./факс: (095) 177-4720 e-mail: real@radiosoft.ru
Адрес и телефон для заявок на книги по почте:
111578 Москва. Саянская, 6а, «Пост-Пресс»,
тел: (095) 307-0661,307-0621 e-mail: postpres@dol.ru
КИСАРИМОВ
Рудольф Александрович
ПРАКТИЧЕСКАЯ АВТОМАТИКА
СПРАВОЧНИК
Ответственный за выпуск
А. А. Хапоян
Редактор
М. Ю. Нефедова
Дизайн обложки
Л. К. Абдрашитова
Компьютерная верстка
О. В. Розанова
Издательское предприятие РадиоСофт
109125, Москва, Саратовская ул., д. 6/2
Сдано в набор 13.09.2003. Подписано в печать 12.01.2004.
Формат 84x108/32. Гарнитура "TextBook".
Бумага газетная. Печать высокая.
Печ. л. 6. Тираж 5 000 экз. Заказ 2168.
ОАО «Владимирская книжная типография»
600000, г. Владимир, Октябрьский проспект, д. 7
Качество печати соответствует качеству предоставленных диапозитивов