Elektrotehnika (0)

Automaatikaks nimetatakse teaduse ja tehnika haru, mis haarab inimese vahetu osavõtuta tegutsevate juhtimissüsteemide ehitamisprintsiipe ja teooriaid. Automaate teevad inimesed ja nad töötavad inimeste poolt tehtud programmi järgi. Inimesed teenindavad ja häälestavad automaate vajalikule režiimile, lülitavad neid sisse, jälgivad nende töötamist, vajadusel remondivad ja seadistavad neid. Igas automaatseadmes on juhitav objekt ja juhtimisseade. Automaatelemendid koosnevad järgmistest elementidest: 1) andurid - seadmed , mis mingi mitteelektrilise suuruse viib üle elektriliseks signaaliks. 2)distantsülekandeseadmed- signaal mõõtmiskohast viiakse täiturseadmeni. 3)täiturseadmed-saadud signaali põhjal korrigeerivad tegevust.
Andurid:kõige levinumad andurid töötavad elektritakistuse-,mahtuvuse või induktiivsuse muutumise teel või neis tekitatakse elektromotoorjõud mehaanilise,akustilise,soojuse,magneetilise või optilise mõjutuse tõttu.(generaatorandurid)
Reostaatandur:tema üheks elemendiks on voolualas olev reostaat. Selle muutusi reguleerib galvanometer. Kasut bensiininäidukul. Joonis1, Joonis2
Tensoandur reageerib rõhule;õhuke paberileht, mille peal on eenikesed vaskjuhtmed. Kui rõhuda peale, siis takistus muutub. Saab ära kasutada rõhu muutust. 1)õhuke paber,2)ühendusjuhtmed,3)peenikesed vaskjuhtmed.Joonis3
Induktiivandurid :toimub induktiivsuse muutmine. Kui me muudame magnetahela õhuvahet, siis sellega muutub induktiivsus ja muutub ka induktiivne takistus. Takistuse muutus põhjustab voolutugevuse muutust. Joonis4.XL=2*3,14fy. I=UL/XL
Mahtuvusandurid: C=ES/d [SJ] Xe=1/2ntc.Joonis5
Generaatorandurid:selleks võib olla temobaar. Kaks erinevast metallist traati on jooditud kokku. Jootekohtade t0’de vahe tekitab voolu.Joonis6
Stabiliseeriv regulator:sõltumata sellest, millise seaduse järgi peab muutuma reguleeritava parameetri väärtus, eristatakse kolme liiki automaatregulaatoreid:stabiliseerivad,programmilised ja jälgivad.Stabiliseeriva regulaatori ül on hoida protsessi mingi parameter konstantsena. Selle parameetri nõutav väärtus antakse regulaatorisse anduri kaudu. Niisuguseks regulaatoriks on nt automaatseade, mis hoiab alalisvoolugeneraatori pinge muutumatuna.Joonis7.Generaatori ergutusmähist OB toidetakse kõrvalisest alalisvooluallikast. Vool selles ja järelikult ka pinge ühtlase kiirusega pöörleva generaatori harjadel sõltub rehuleerimisreostaadi Rp takistuse suurusest.Reguleerimisreostaadi liugurit nihutatakse väikese täiendava mootoriga TM, mida ergutatakse püsivmagnetitega. Selle mootori ankur on ühendatud elektrilise võimendi väljundklemmidega. Signalisaatorina kasut potentsiomeetrit R1, mis on lülitatud muutumatu pingega vooluallika klemmidele.Reguleeritava parameetri mõõtmiseks kasutatakse potentsiomeetrit R2, mis on ühendatud reuleeritava generaatori harjadega. Võrdlevaks elemendiks ja juhtimissignaalide anduriks on takistus R, mis on lülitatud signaliseeriva ja mõõtva potentsiomeetri liugurite vahele. Pingelangu sellel takistusel kasutatakse t’iendava mootori töö juhtimiseks. Seades generaatori ergutusringi regulaatori reostaadi vastava seadme abil nõutavale režiimile, lülitatakse süsteem tööle. Koormuse suurenemisest tingitud generaatori pinge langemisel tekib võrdleva elemendi ahelas pinge deltaU, mis on võrdne signaliseeriva ja mõõtva potentsiomeetri pinge vahega. Samaaegselt tekib pinge ka täiendava mootori harjadel. Nimetatud mootori rootor hakkab pöörlema ja nihutab reguleeriva reostaadi liugurit. Vool generaatori klemmidel . Kui generaatori pinge saavutab nõutava suuruse, kaob signal , mis tuleb võrdlevast elemendist elektrilisse võimendisse ning mootor peatub. Pinge tõusmisel muutub signaali polaarsus vastupidiseks;täiendav mootor hakkab pöörlema teises suunas ning nihutab reostaadi liugurit selliselt , et pinge generaatori klemmidel väheneb. Seega jab reguleeritava parmeetri suurus muutumatuks.
Programmregulaatori ül on reguleeritava arameetri suuruse muutmine vastavalt varem koostatud programmile. Programmreguleerimise süsteemide tööd illustreerib järgmine Joonis8. Antud juhul on tarvis muuta ahju temperatuuri kindlaksmääratud graafiku järgi. Materjali töötlemise tehnoloogilises protsessis nõutavad temperatuurimuutused kantakse graafikule;horisontaalteljele paigutatakse termilise töötlemise aeg ja vertikaalteljele nõutav temperatuur. Edasi lõigatakse tihedast materjalist lint, mis täpselt kordab temperatuurigraafikut, mähitakse see veetavale trumlile ja paigutatakse kahe juhitava plaadi vahele. See profiildiagramm nihkub pidevalt kellamehhanismi mõjul, mis paneb pöörlema vedava trumli. Võrdlevaks elemendiks on siin täisnurkne hoob, mis võib pöörelda umber telje. Seda hooba pöörab kang, mille otsas olev rull veereb mööda nihkuva lindi serva. Igale rulli asendile vastab mingisugune kindle ahju temperatuur. Hoova vertikaalses väljalõikes asetseb mõõteriista osuti, mis termopaari kaasabil mõõdab ahju temp. Juhul kui esineb mittevastavus nõutava ja tegeliku temperatuuri vahel, puutub osuti vastu hoova ühte kontakti ja sellega pingestab täiendavamootori ankru. Mootori pöörlemine vastavas suunas nihutab klappi, mis kindlustab nõutava muutuse ahjule kütuse andmises. Selle tulemusena muutub temperatuur ahjus vajalikus suunas. Kui ahju temp vastab nõutavale, siis osuti ei puuduta hoova kontakte ja torujuhtme klapi mootor jääb liikumatuks . Analoogiliselt töötavad programmregulaatorid, mis juhivad teisi tehnoloogilisi protsesse.
Jälgivreguatorit kasut reguleeriva parameetri muutmiseks sõltuvalt mingist teisest, väljastpoolt sisseviidud parameetrist. Jälgivsüsteemides võivad antud parameetri ja järelikult ka reguleeritava parameetri väärtused muutuda väga suures ulatuses suvalise, varem mittetuntud programmi piires. Joonisel9 on loodud jälgivregulaatori põhimõtteskeem. Regulaator võimaldab heaegselt pöörata sama nurga võrra juhtiva ja juhitava mehhanismi võlle, mis pole omavahel mehhaaniliselt ühenduses. Selles seadmes võib juhitava mehhanismi võlli pöörata juhtimisrattaga. Juhitava mehhanismi võll pannakse liikuma täiendava mootoriga. Nurga muutuste signalisaatoriks on potentsiomeeter R1, mille liugurit nihutab operaator juhtimisratta abil. Mõõteelemendiks antud regulaatoris on potentsiomeeter R2, mille liuugur nikub üheaegselt mootori rootoriga. Võrdlevaks elemendiks on kolmepositsiooniline polariseeritud relee Rpol, mille ergutusmähis on lülitatud vooluringi etteande ja mõõtepotentsioonimeetri liuguri vahele. Mõlemad potentsiomeetrid on sama alalispinge all. Kui reguleeritava objekti ja etteandva juhtimisratta võllid on pööratud ühe ja sama nurga võrra(potentsiomeetrite liugurid on nihutatud ühesuuruse nurga võrra), siis on liugurite potentsiaalide vahe võrdne nulliga ja relee mähises voolu ei teki; mootor jääb liikumatuks. Etteandva juhtimisratta asendi muutmisel tekib relee vooluringis vool. Relee rakendub ja lülitab sisse mootori M, mis nihutab potentsiomeetri R2 liuguri järele potentsiomeetri R1 liugurile. Liikumine toimub senikaua , kuni mõlemad liugurid on võtnud ühesuguse asendi. Pärast seda katkeb vool relee mähises ja relee lülitab mootori välja. Kokkuvõtteks võib öelda, et igale etteandva juhtimisratta nihkumisele reageerib süsteem kui uuele ülesandele:juhitava objekti võll jälgib juhtiva mehhanismi võlli pöördumist antud täpsusega.