Электротехника \ Автоматизированный электропривод отрасли

Автоматизированный электропривод отрасли: Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию, страница 26

9.3. Датчики тока и напряжения

В системах автоматического управления электроприводом сигналы, пропорциоанальные току, снимаются с шунтов, трансформаторов тока. Эти сигналы используются как в чистом виде, так и преобразованные для выделения сигналов, соответствующих ЭДС, мощности, потоку и т.д.

Основными проблемами при создании датчиков тока и напряжения являются проблемы гальванического разделения силовых цепей и цепей управления, проблемы обеспечения высокого быстродействия и точности.

Устройства потенциальной развязки бывают двух типов:

· трансформаторные, типа модулятор – демодулятор;

· оптоэлектронные с модуляцией светового потока и линейные.

В качестве датчиков тока и потока используются также прибрры, основанные на эффекте Холла, которые строятся в виде магнитопроводов с магнитным зазором. Магнитопровод из магнитомягкого материала намагничивается при помощи обмотки, по которой течет измеряемый ток. В зазоре утанавливается датчик Холла, питаемый от стабилизированного источника тока. Датчики тока с использование эффекта Холла обеспчивают гальваническую развязку между цепями измерения и выходной, точность до ±1% и полосу пропускания до 1кГц.

Технические данные датчиков Холла приведены в приложении.

9.4. Датчики положения

В аналоговых системах автоматического управления электроприводами в качестве датчиков положения используются сельсины и синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы различных типов.

Повышение точности следящих систем по положению достигается применением грубой и точной систем отсчета. Датчики точной системы имеют меньшее передаточное отношение к валу исполнительного двигателя. Обычно передаточное отношение между грубой и точной системами отсчета выполняется кратным пяти или десяти.

Переход в процессе слежения с грубой на точную систему отсчета осуществляется при помощи ключевых схем в функции сигнала рассогласования грубого отсчета.

Технические данные сельсинов и вращающихся синусно-косинусных трансформаторов приведены в табл. и приложения.

кроме вращающихся трансформаторов для систем точного отсчета и синхронно-следящих систем с малым углом попорота применяются дисковые приемники и датчики высокой точности индуктосины.

Дискретные датчики используются в электроприводе в основном при регулировании положения и скорости в случаях, когда требования к точности регулирования не могут быть удовлетворены аналоговыми датчиками.

9.5. Импульсные датчики скорости

Работа датчика основана на модуляции светового потока, наравленного от источника излучения через диск с прорезями на фотоприемник.

Диск связан механически с входным валом датчика. При постоянной скорости вала выходной сигнал представляет собой серию импульсов напряжения определенной частоы. астота выходногосигнала пропорциональна скорости. Датчики снабжаются каналом нулевого импульса (началом отсчета), что дает возможность при наличии счетчика импульсов использовать датчи не только для реглирования скорости, но и как датчик положения

Технические данные датчиков дискретных датчиков скорости типа ПДФ приведены в табл. приложения.

Исходными данными для выбора дискретного датчика являются: требуемая точность σ, максимальное перемещение рабочего органа lмах(м), угловая скорость двигателя ωдв(рад/с) и (или) линейная скорость механизма v (м/с).

Рассчитывают радиус приведения по (4.17).

Определяют требуемую дискретность датчика:

, (9.21)