Электрогидравлические исполнительные механизмы

Электрогидравлические ИМ во многом аналогичны электро­пневматическим. Они также имеют аналогичные распределитель­ные устройства, управляющие электромагниты и поршневую си­стему; разница лишь в рабочей среде (в гидроприводе — это жид­кость под высоким давлением). В отличие от электропневматиче­ских электрогидравлические ИМ обладают высокой точностью,

154

высокой чувствительностью, малыми габаритными размерами, большой мощностью, бесшумностью и безопасностью. Вместе с тем электрогидравлические ИМ имеют более низкое быстродей­ствие и сложную конструкцию.

Использование в качестве рабочей среды несжимаемой жидко­сти делает электрогидравлические механизмы безопасными в эк­сплуатации, в том числе при сверхвысоких давлениях. Широкое применение они нашли в манипуляторах роботов.

Контрольные вопросы

1.           Дайте определение исполнительного механизма.

2.                     Как классифицируются исполнительные механизмы по виду ис­пользуемой энергии?

3.                  Расскажите об источниках энергии для исполнительных механиз­мов.

4.               Как воздействуют на технологический процесс аналоговые и диск­ретные ИМ?

5.             Перечислите основные требования, предъявляемые к исполнитель­ным электродвигателям.

6.               Назовите три способа регулирования частоты вращения в электро­двигателях постоянного тока.

7.             Какое регулирование используется в двигателях постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов?

8.             Какой тип асинхронных электродвигателей используется в качестве исполнительных?

9.            Назовите три основные схемы управления частотой вращения асин­хронных исполнительных электродвигателей.

10.                  Какие основные конструктивные схемы роторов применяются в синхронных машинах малой мощности?

11.               Где применяются синхронные машины малой мощности?

12.             В чем особенность работы шаговых двигателей?

13.         Дайте определение муфты.

14.               Как работает муфта дискретного действия?

15.               Каков принцип работы муфты пропорционального действия?

16.             Что такое электромагниты и где они используются?

17.              Что такое электромагнитные реле и где они используются?

18.           Назовите состав электропневматических исполнительных механиз­мов.

19.                Поясните принцип работы электропневматических исполнитель­ных механизмов.

20.             Назовите основные отличия электрогидравлических исполнитель­ных механизмов от электропневматических.

155                                                                                                                               

ГЛАВА 7

УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИ

СИСТЕМАМИ

Как указывалось в гл. 3, управление — это формирование воз­действий на объект в соответствии с заданным алгоритмом. При управлении технологическим процессом речь идет о воздействии на технологическое оборудование. Воздействие реализуется путем подачи управляющих сигналов на исполнительные механизмы. Следовательно, функция управляющего устройства заключается в формировании управляющих сигналов в соответствии с заданным алгоритмом.

Применительно к задачам управления алгоритмы управления можно подразделить на две группы: безвариантные и с выбором варианта действий. Первую группу составляют линейные алгорит­мы, в которых задается жесткая последовательность действий не­зависимо от каких бы то ни было внешних факторов. Такие алго­ритмы реализуются управляющими устройствами с «жесткой» ло-_;;                                                                                                                                                           гикой.

;,                                                                                                                                                                                                                        Во вторую группу входят алгоритмы с ветвлением и цикличе-

]                                                                                                                                                            ские алгоритмы. Для их реализации требуются более сложные уп-

i                                                                                                                                                            равляющие устройства, способные анализировать ситуацию и

выбирать вариант продолжения действий, зависящий от выпол-j                                                                                                                                                           нения поставленного условия. Создание таких устройств стало воз-

,                                                                                                                                                      можным с появлением средств вычислительной техники и вне-

дрением их в системы управления. В зависимости от уровня, на котором происходит анализ и выбор решения, эти устройства подразделяются на несколько типов, рассмотренных далее.

7.1. Устройства управления с «жесткой» логикой I                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           7.1.1. Линейные процессы

I                                                                                                                                                                                                                       Приведем несколько примеров процессов, которые могут быть

описаны линейными алгоритмами (их можно назвать линейными процессами):

• работа светофора: включение первой группы ламп (зеленый и красный свет) на определенное время, мигающий режим в тече-

156

ние заданного времени, переключение на вторую группу ламп (желтый свет), переключение на третью группу ламп (красный и зеленый свет), мигающий режим и т.д.;

•    движение лифта в многоэтажном доме: открытие дверей, вы­держка интервала времени, закрытие дверей, включение двигате­ля на подъем или спуск, выключение двигателя по достижении заданного этажа, открытие дверей и т.д.;

•        приготовление кофе уличным автоматом: проверка получен­ной суммы денег, выпуск картонного стаканчика, заполнение его заданным количеством кофе, добавление заданного количества молока и т.д.

Одна и та же последовательность действий выполняется при массовом изготовлении многих изделий (например, болтов или подшипников), приготовлении теста для выпечки хлеба или выта­чивании одинаковых изделий на деревообрабатывающем станке.

Все эти процессы представляют собой однозначную последо­вательность действий, выполняемых по командам управляющего устройства. Устройства такого типа часто называют командоаппа-ратами. Рассмотрим два варианта командоаппаратов: электроме­ханические и электронные.

Для выполнения линейного алгоритма нужно сформировать «жесткую» последовательность дискретных и аналоговых управля­ющих сигналов для исполнительных механизмов в соответствии с командами алгоритма. Так как мы рассматриваем электрические ИМ, то дискетные управляющие сигналы для них представляют собой просто импульсы напряжения, которые подаются на вход механизма путем замыкания электрической цепи, соединенной с источником напряжения. Следовательно, задача командоаппарата сводится к замыканию и размыканию в нужные моменты нужных контактов.

Аналоговые управляющие сигналы содержат информацию, представленную или уровнем напряжения, или длительностью импульса. Так как содержание информации в каждой команде линейного алгоритма известно заранее (например, «переместить суппорт на 11 мм»), то и нужное значение напряжения или дли­тельность импульса (время пребывания контактов в замкнутом состоянии) могут быть сформированы заранее подбором пара­метров соответствующих элементов командоаппарата.

Рассмотрим возможные варианты построения командоаппара­тов с «жесткой» логикой.