Призначення та функції елементів автоматики та телемеханіки
1. Усі пристрої автоматики, телемеханіки та обчислювальної техніки складаються з окремих елементів.
Елемент - Це конструктивно відокремлена частина схеми або системи, що виконує певну функцію. У загальному вигляді елемент є (рис. 2.1.6) перетворювач, на вхід якого подається сигнал Х, а на виході виходить сигнал У.
Елементи можуть бути пасивними та активними. У пасивних елементах (рис. 2.1.6,а) відсутнє допоміжне джерело енергії (ВІЕ), у них сигнал У виходить за рахунок сигналу Х, а в активних елементах є ВІЕ (Рис. 2.1.6, б). У цих елементах вхідна величина лише керує передачею енергії від ВІЕ вихідної величини.
У пасивних елементах внаслідок втрат У завжди менше вхідний Х, а в активних елементах У може бути і більше Х, тобто. в даному елементі можливе посилення сигналу за рахунок ВІЕ.
Величини Х і У можуть бути як електричними (I, U, R) так і не електричними (t, w, S і т.д).
Елементи можуть відрізнятись один від одного фізичною природою, принципом дії, схемою включення, конструкцією, статичною характеристикою.
2. У техніці часто контроль, регулювання та передачу фізичних величин здійснюють за допомогою електричних сигналів, оскільки вони найбільш зручні для побудови різних автоматичних, телемеханічних та обчислювальних пристроїв. У цьому випадку неелектричні величини (швидкість, прискорення, лінійне та кутове переміщення, тиск і розрядження, температура, світловий потік тощо) перетворюються на електричні величини.
Під електричними величинами розуміються опір, індуктивність, ємність, ЕРС.
Вимірювальний перетворювач інформації (датчик) – це пристрій, що перетворює контрольовану величину на такий вид сигналу, який зручний для на наступні елементи автоматики, телемеханіки і обчислювальної техніки.
Підсилювачем називають пристрій, у якому відбувається кількісне перетворення (найчастіше посилення) вхідного сигналу. Посилення вхідного сигналу в техніці необхідне для того, щоб можна було керувати наступними елементами автоматичних, телемеханічних та обчислювальних пристроїв.
Робота багатьох радіотехнічних, автоматичних, телемеханічних та обчислювальних пристроїв більшою мірою залежить від сталості напруги або струму живлення. Більшість пристроїв живиться від електромережі, де за існуючими нормативами допускається відхилення напруги від нормального значення приблизно на 5-10%. Тому для отримання стабільних напруг між електромережею та пристроєм включаються стабілізатори напруги, а якщо потрібна підтримка незмінним значення струму в ланцюгу, то застосовуються стабілізатори струму. Ефект стабілізації у цих елементах виходить за рахунок зміни параметрів елементів, що входять до системи стабілізації.
До перемикаючим пристроям можна віднести реле, контактори та магнітні пускачі.
Реле – це елемент, в якому плавна зміна вхідної величини перетворюється на стрибкоподібну зміну вихідний.
Контактором (силовим реле) називають електромагнітне реле, що має потужну контактну систему. Контактори переважно застосовуються для комутації робочих ланцюгів електродвигунів.
Магнітний пускач є контактором з вбудованими в нього тепловими реле для захисту електродвигуна від перевантажень. Він служить для дистанційного керування електродвигунами.
Як виконавчих елементів Нерідко в автоматиці, телемеханіці та обчислювальній техніці застосовуються різні типи двигунів та електромагнітних муфт.
Двигун – це пристрій, у якому відбувається перетворення енергії того чи іншого виду на механічне переміщення.
Електромагнітні муфти є електромагнітами різних конструкцій, які призначені для включення і відключення механічних, пневматичних і гідравлічних ланцюгів.
3. Всі елементи автоматики та телемеханіки незалежно від їх призначення мають певну сукупність характеристик і параметрів, які визначають їх експлуатаційні та технологічні особливості.
Основною з головних характеристик є статична характеристика елемент. Вона є залежністю вихідний величини У від вхідний Х у встановленому режимі, тобто. У = f(Х). Залежно від впливу знака вхідної величини розрізняють нереверсивні (коли знак вихідної величини у всьому діапазоні зміни залишається постійним) та реверсивні статичні характеристики (коли зміна знака вхідної величини призводить до зміни знака вихідної величини)
Динамічна характеристика використовується з метою оцінки роботи елемента в динамічному режимі, тобто. за швидких змін вхідної величини. Її називають перехідною характеристикою, передавальною функцією. Перехідна характеристика є залежністю вихідної величини У від часу t: У = f(t) – при стрибкоподібній зміні вхідного сигналу Х.
Коефіцієнт передачі можна визначити за статичною характеристикою елемента. Розрізняють три види коефіцієнтів передачі: статичний, динамічний (диференціальний) та відносний.
Статичний коефіцієнт передачі Кст є відношенням вихідної величини У до вхідний Х:
Коефіцієнт передачі іноді називають коефіцієнтом перетворення. Стосовно конкретних конструктивних елементів статичний коефіцієнт передачі називають також коефіцієнтом посилення (у підсилювачах), коефіцієнтом редукції (у редукторах), коефіцієнтом трансформації (у трансформаторах) тощо.
Для елементів із нелінійною характеристикою використовують динамічний (диференціальний) коефіцієнт передачі Кд:
Відносний коефіцієнт передачі Кіт дорівнює відношенню відносної зміни вихідної величини елемента DУ/Ун до відносної зміни вхідної величини DХ/Хн.
де Ун і Хн – номінальні значення вихідний та вхідний величин.
Цей коефіцієнт є безмірною величиною і зручний при порівнянні елементів, різних за конструкцією та принципом дії.
Поріг чутливості - Найменше значення вхідної величини, при якій відбувається помітна зміна вихідної величини. Він викликається наявністю в конструкціях елементів тертя без змащувальних матеріалів, зазорів та люфтів у з'єднаннях.
Похибка – це зміна вихідного сигналу, що виникає внаслідок зміни внутрішніх властивостей елемента чи зміни зовнішніх умов роботи. Слід зазначити, що результаті похибки змінюється характеристика елемента. Розрізняють такі види похибок: абсолютну, відносну та наведену відносну
Абсолютною похибкою DУ називають різницю між фактичним значенням вихідного сигналу У1 та його розрахунковим значенням У:
У1 – У = DУ
Відносною похибкою e називають відношення абсолютної похибки DУ до розрахункового значення вихідного сигналу У. Відносна похибка виражається у відсотках.
Наведеною відносною похибкою x називають відношення абсолютної похибки DУ до максимального значення вихідного сигналу Умакс, Який визначає діапазон його зміни. Наведена похибка також виражається у відсотках.
4. Зв'язки, що утворюють шлях передачі впливів між елементами системи автоматичного регулювання, називаються головними зв'язками. При порушенні будь-якої однієї з основних зв'язків регулюючу дію всієї системи припиняється. В якості головних зв'язків зазвичай застосовуються важелі, редукторні та зубчасті передачі, електричні дроти та кабелі, гідравлічні та пневматичні передачі.
Зв'язки, спрямовані від регулятора до об'єкта регулювання, називаються прямими зв'язками; зв'язки між вимірювальним органом та регулятором називаються головними зворотними зв'язками.
Зворотний зв'язок утворюється в тому випадку, коли частина вихідного сигналу елемента подається на його вхід, тобто спрямована протилежно до ходу регулюючого впливу. У складніших системах регулювання, крім основних зворотних зв'язків, застосовуються допоміжні (додаткові) зворотні зв'язку, звані просто «зворотні зв'язки».
Зворотним зв'язком називається такий пристрій, з якого частина вихідний величини наступної ланки передається на вхід попередньої ланки, вважаючи по ходу ланцюжка ланок регулювання.Додаткові зворотні зв'язки пов'язують вихід будь-якої окремої ланки з його входом або вихід будь-якої наступної ланки з входом будь-якого попереднього.
Основне призначення зворотного зв'язку - Зміна властивостей окремої ланки або групи ланок, поліпшити якість регулювання і зробити перехідний процес стійким або, як заведено говорити, стабілізувати систему. У АСР зворотний зв'язок найчастіше здійснюється між виходом виконавчого пристрою та входом підсилювача.
Зворотні зв'язки методом їх приєднання діляться на позитивні і негативні. Позитивною називається така зворотний зв'язок, сигнал якої вводиться у ланку з тим же знаком, що і вхідна величина, що надходить по основному ланцюгу. Негативною називається такий зворотний зв'язок, сигнал якої вводитися у ланку зі знаком, протилежним знаку вхідної величини, що надходить основним ланцюгом. Сенс запровадження позитивної зворотний зв'язок полягає у збільшенні коефіцієнта посилення ланки. Сенс запровадження негативної зворотний зв'язок полягає у зменшенні інерційності ланки, поліпшенні стійкості, придушенні коливань, зміні типу ланки. Тому в техніці автоматичного регулювання найбільш широке застосування знаходить негативний зворотний зв'язок.
Негативні зворотні зв'язки, що застосовуються в системах автоматичного регулювання, поділяються на жорсткі та гнучкі
На малюнку 2.1.7 показано основний елемент, який охоплений зворотним зв'язком. Основний елемент має коефіцієнт перетворення До. Зворотний зв'язок у схемі здійснюється за допомогою додаткового елемента зворотного зв'язку, що має коефіцієнт перетворення Кос.
На вхід елемента подається сигнал Х, а на виході елемента утворюється сигнал У.. Частина вихідного сигналу Хпро подається на вхід елемента. Якщо сигнал Хпро збігається по фазі із вхідним сигналом Х, то утворюється позитивний зворотний зв'язок, при цьому на вхід основного елемента надходить сигнал Х + Хпро. Якщо сигнал Хпро не збігається по фазі із вхідним сигналом Х, то утворюється негативний зворотний зв'язок і на вхід основного елемента надходить сигнал Х – Хо.
Позитивний зворотний зв'язок збільшує коефіцієнт перетворення елемента, але зменшує стабільність роботи елемента. Негативний зворотний зв'язок зменшує коефіцієнт перетворення, але збільшує стабільність роботи елемента.
Дата завантаження: 2019-02-22 ; переглядів: 1229 ; Ми допоможемо у написанні вашої роботи!
Замкнуті системи автоматичного керування
Замкнуті системи автоматичного керування (САУ) відрізняються від розімкнених застосовуваною апаратурою та повнотою автоматизації. У розімкнутій САУ пристрій, що задає (включає, регулююча апаратура) не отримує інформацію про фактичний режим роботи електроустановки (привідного електродвигуна, робочої машини).
У замкнутій САУ інформація передається на елементи управління, що супроводжується поданням відповідних командних сигналів. Ланцюжок, що передає таку інформацію, замикає контур управління, утворюючи замкнуту САУ, або САУ із зворотними зв'язками.
Відмінність між замкнутою і розімкнутою САУ можна пояснити на прикладі регулювання швидкості електродвигуна в системі генератор - двигун (Г-Д). У розімкнутій САУ (рис. 1,а) задана швидкість електродвигуна встановлюється вручну потенціометром П. Контроль швидкості здійснюється візуально по тахометру, що отримує живлення від тахогенератора ТГ.Будь-яке відхилення швидкості від заданої оператор усуває впливом на двигун потенціометра.
У замкненій САУ (рис. 1,б) якір тахогенератора ТГ включений у ланцюг обмотки збудження генератора ОВГ, створюючи замкнуту систему, або систему зі зворотним зв'язком (у даному випадку зі зворотним зв'язком за швидкістю).
Рис. 1. Схема регулювання електродвигуна у системі Г-М: а - розімкнена САУ, б - замкнута САУ
Струм, створюваний тахогенератором (I тг) в замкнутому ланцюзі, спрямований назустріч струму потенціометра (I п), і в ланцюзі діє результуючий струм, рівний геометричній різниці цих струмів. відповідна швидкість електродвигуна. цьому роль оператора закінчується. Надалі система автоматично з певною точністю підтримує заданий режим роботи електроприводу.
Припустимо, що в результаті накидання навантаження швидкість електродвигуна зменшилася в порівнянні з заданою. струму в обмотці збудження генератора. напруга на генераторі та швидкість електродвигуна.
Процес збільшення швидкості і напруги продовжуватиметься доти, доки струм у ланцюгу зворотного зв'язку не досягне встановленого значення, а швидкість електродвигуна — заданої величини.
При аналізі систем автоматичного керування широко використовують функціональні схеми.2 показана функціональна схема САУ, яка включає наступні елементи:
1 — пристрій, що задає режим роботи, подає командний, початковий імпульс або сигнал,
2 - елемент порівняння. У нього входить сигнал Х1 від пристрою, що задає, сигнал Х0, що визначає норму або рівень контрольованої величини. З урахуванням сигналу від елемента 9-го головного зворотного зв'язку елемент 2 порівнює сигнали, що надійшли, і посилає далі скоригований сигнал Х2,
3 — перетворюючий елемент, що надходить сигнал оп перетворює в іншу форму, більш зручну для подальшої передачі. Наприклад, сигнал Х2 був дано у формі гідравлічного (пневматичного, механічного) тиску. Елемент 3 перетворив його на електричний струм. Оскільки такого роду перетворення може вимагати додаткової енергії, то елемент 3 пов'язаний з джерелом енергії ПЕ,
4 - підсумовуючий елемент, в нього надходять два сигнали: Х3 і Х8 від коригувального елемента (елемента пам'яті) 8. Ці сигнали підсумовуються елементом 4 направляються в наступний елемент,
5 - елемент посилення, вхідний сигнал Х1 може бути слабким і для подальшої передачі має бути посилений. Це робиться елементом 5, який пов'язаний із джерелом енергії ПЕ,
6 - виконавчий елемент, виконує отриманий сигнал (електродвигун, електромагнітне реле, серводвигун),
7 - регульований об'єкт, або робоча машина.
Мал. 2. Функціональна схема САУ
Кожен елемент автоматики - це перетворювач енергії, на вхід якого подається величина X', а з виходу знімається величина X". Для кожного елемента в режимі існує певна залежність X" (X') звана статичною характеристикою .
Замкнена система автоматичного управління характеризується наявністю зворотних зв'язків, вона має принаймні один зворотний зв'язок, що з'єднує вихід системи з входом. Крім того, можуть бути так звані внутрішні зворотні зв'язки, що з'єднують вихід та вхід окремих елементів САУ.
Зворотні зв'язки поділяються на жорсткі та гнучкі. Жорсткі зв'язки діють як і перехідному, і у встановленому режимах роботи системи, гнучкі— лише перехідному. Розрізняють позитивні зворотні та негативні. При збільшенні регульованої величини позитивний зв'язок ще більше збільшує, а негативний, навпаки, зменшує. Зворотні зв'язки можуть передавати сигнали, пропорційні куту повороту, швидкості, напрузі, струму і т. п. і відповідно називаються зворотними зв'язками по куту, швидкості, напрузі, току.
За принципом дії САУ можна поділити на три групи:
- безперервної дії, в яких не порушується зв'язок між контрольованою та заданою величинами,
- імпульсної дії, в яких зв'язок між контрольованою та заданою величинами здійснюється через певні проміжки часу,
- релейної дії, у яких зв'язок здійснюється лише тоді, коли задана величина досягає певного значення.
Залежно від закону, яким змінюється задана величина у часі, САУ можна розділити також у групи:
- системи з постійним або малозмінним значенням заданої величини, в яких величина, що автоматично регулюється, підтримується постійною. Це системи стабілізації, які є системами автоматичного регулювання (САР),
- системи, у яких задана величина змінюється за певною, наперед встановленою програмою. Це система програмного управління,
- системи, в яких задана величина може змінюватися в широких межах і за довільним законом, тобто системи, що стежать.
Приєднуйтесь до нашого каналу в Telegram "Автоматика та робототехніка"! Дізнайтеся першими про захоплюючі новини та захоплюючі факти зі світу автоматизації: Автоматика та робототехніка в Telegram
Якщо Вам сподобалася ця стаття, поділіться посиланням на неї у соціальних мережах. Це дуже допоможе розвитку нашого сайту!
Не пропустіть оновлення, підпишіться на наші соцмережі:
Елементи та функціональні частини пристроїв релейного захисту та автоматики.
Пристрої релейного захисту та автоматики складаються з окремих функціональних елементів, пов'язаних між собою загальною схемою. Призначення кожного елемента — перетворення вхідних сигналів, отриманих від попереднього елемента, і передати їх наступному елементу. У кожному пристрої елементи поєднуються у функціональні частини. Умовно відповідно до послідовності перетворення та передачі сигналів виділяють вимірювальну, передавальну, логічну та виконавчу частини [7]. Деякі з них можуть і не бути у конкретному пристрої.
Функціональна схема захисту як механізму автоматичного управління (рис.5.1) містить такі основні частини: вимірювальну (ІЛ), що безперервно контролює стан об'єкта, що захищається і визначальну умови спрацьовування (або неспрацьовування) відповідно до значень параметрів електричних сигналів, що надходять на його вхід від вимірювальних перетворювачів (Іп); логічну (ЛЧ), що формує логічний сигнал при виконанні певних умов; виконавчу (ІспЛ), формує на основі сигналу логічної частини керуючий вплив на вимикач об'єкта, що захищається. Додатково у схемі захисту передбачається сигнальний орган (С), який формує логічні сигнали про спрацювання захисту.
Мал. 5.1. Функціональна схема захисту як пристрої автоматичного керування.
5.2. Вимірювальна частина. Класифікація вимірювальних органів (Реле).
Елементи вимірювальної частини контролюють той чи інший параметр системи електропостачання, наприклад, амплітуду (абсолютне значення) струму, напруги, кут зсуву фаз між ними, значення частоти. Зазначені параметри вторинних напруги та струму, одержуваних від первинних вимірювальних перетворювачів (трансформаторів) напруги та струму електричних установок, є інформаційними параметрами. Вторинні напруги та струм вимірювальних трансформаторів є основними вхідними електричними сигналами автоматичних пристроїв, їх величинами, що впливають. Величиною, що впливає, згідно з ГОСТ 16022-83, називається електрична величина, яка одна або в поєднанні з іншими електричними величинами повинна бути прикладена до електричного реле в заданих умовах для досягнення очікуваного функціонування.У ряді випадків використовуються і неелектричні величини, які відповідними вимірювальними елементами (датчиками) перетворюються на вхідний електричний сигнал пристрою.
Розрізняються аналогові (зокрема, безперервні) та дискретні (зокрема, цифрові) сигнали. Визначальна ознака аналогових сигналів - безліч можливих значень інформаційного параметра. Аналоговий безперервний сигнал характеризується безперервною зміною інформаційного параметра часу. Ознака дискретного сигналу — обмежена кількість значень інформаційного параметра, що допускаються, часто лише два значення. Дискретний цифровий сигнал є числом імпульсів в одиничній (число-імпульсний сигнал) або в двійковій системі числення.
Основні вхідні електричні сигнали є аналоговими. Вони надходять на входи вимірювальної частини пристроїв релейного захисту та автоматики. Вимірювальна частина може містити декілька вимірювальних органів безперервної чи релейної дії. Вимірювальний орган безперервної дії має безперервну прохідну характеристику (Залежність вихідного сигналу Y від вхідного X), а релейної дії - релейну прохідну характеристику. Релейний вимірювальний орган перетворює аналоговий сигнал дискретний з двома значеннями інформаційного параметра. Найпростіші вимірювальні органи релейної дії – вимірювальні реле струму, напруги, потужності, опору.
Електричне реле, згідно з ГОСТ 16022-83, називається апарат, призначений виробляти стрибкоподібні зміни у вихідних ланцюгах при заданих значеннях електричних величин, що впливають. У цьому вважають, що реле спрацьовує, т. е. виконує задані функції. Розрізняють максимальні і мінімальні вимірювальні реле. Максимальні реле спрацьовують при значеннях величини, що впливає, великих заданого значення, мінімальні - при значеннях величини, що впливає, менших заданого значення. Залежно від способу включення в ланцюг, що захищається, реле діляться на первинні та вторинні. Первинні реле включаються безпосередньо до головного електричного ланцюга, а вторинні — через первинні вимірювальні перетворювачі. Залежно від способу впливу на комутаційний апарат (наприклад, вимикач) об'єкта, що захищається, розрізняють реле прямої і реле непрямої дії. У реле прямої дії рухома система механічно пов'язана з пристроєм, що відключає комутаційного апарату. Реле непрямої дії керує ланцюгом електромагніту відключення вимикача через виконавчий елемент.
Пристрої релейного захисту та автоматики виконуються так, що сигнал на виході вимірювального органу з'являється лише у тому випадку, якщо вхідні сигнали задовольняють деяким умовам, наприклад, при досягненні амплітудою струму певного значення. З цього випливає, що вимірювальний орган порівнює сигнали. Розрізняють два основні принципи порівняння електричних величин: з амплітуди (абсолютному значенню) та по фазі.
Залежно від кількості впливаючих величин розрізняють вимірювальні органи з однією, двома електричними величинами і більше. Застосовуються переважно вимірювальні органи з однією і двома електричними величинами.
Мал. 5.2. Графіки, що ілюструють дію вимірювального органу з однією електричною величиною
Щоб порівняти, необхідно мати не менше двох величин. У вимірювальному органі з однією величиною, що впливає як другий може використовуватися деяка стабільна стала величина. Так, наприклад, в електромеханічному реле це механічний момент пружини, в напівпровідниковому реле стабілізована напруга. При цьому операції порівняння передує операція перетворення величини, що впливає на величину, однорідну постійної.
Порівняння можна зробити й іншим способом. Для цього величина, що впливає U(I) перетворюється на дві порівнювані U1 (I1) і U2 (I2) так, щоб вони були різними її функціями та їх графіки перетиналися за деякого значення Uгр (Iгр), яка є граничною умовою появи сигналу на виході вимірювального органу або межею зони дії (рис. 5.2 а). Якщо для появи сигналу на виході вимірювального органу необхідно, щоб U1 (I1) ≥ U2 (I2), то його зона дії знаходиться праворуч від граничної точки. Вона є променем, що збігається з віссю U(I). На виході вимірювального органу безперервної дії сигнал аналоговий у вигляді, наприклад, різниці, що змінюється пропорційно U1(I1) - U2(I2) постійною складовою Uo напруги (крива 1 на рис. 5.2 б). На виході вимірювального органу релейної дії сигнал дискретний у вигляді стрибкоподібно напруги, що змінюється від Uo min до Uo max (крива 2), в окремому випадку напруга Uo min=0. Поява дискретного сигналу означає спрацювання вимірювального органу релейної дії.
У вимірювальному органі з двома електричними величинами порівнюються або самі впливові величини (U і I), або величини, що лінійно залежать від них, наприклад, і . У випадку коефіцієнти є комплексними. Вони не залежать від U і I. Для аналізу поведінки вимірювального органу використовують площини комплексних змінних або пов'язаних між собою наступними залежностями [8]:
У площинах є відповідні один одному зони дії та зони недії, розділені граничними лініями.
Для вимірювального органу, що порівнює величини А і У за їх абсолютним значенням, гранична лінія визначається рівністю W= 1 при будь-якому куті зсуву фаз між ними і є колом з центром на початку координат і радіусом, рівним одиниці. Зоною дії при W ≥ l є площина поза колом (рис. 5.3, а).
Порівнювати за абсолютним значенням можна величини як змінного, і постійного струму. Порівнювати по фазі можна лише величини змінного струму. При цьому умовою появи сигналу на виході вимірювального органу є
так як кут між векторами А і У є аргументом їхнього ставлення. При φ2= φ1+ π, що зазвичай має місце, гранична лінія є прямою, яка проходить через початок координат (рис. 5.3 б).
Мал. 5.3. Зона дії вимірювальних органів з двома електричними величинами у площині W: а – при порівнянні абсолютних значень; б - при порівнянні по фазі.
Мал. 5.4. Структурна схема з'єднання елементів без зворотного зв'язку (а) та зі зворотним зв'язком (б).
Логічна частина.
У більшості випадків вихідний сигнал функціонального елемента залежить тільки від вхідного сигналу, а зворотна залежність відсутня. При цьому якщо, наприклад, елементи послідовно з'єднані один з одним, то сигнал Y в якомусь місці пристрою залежить від усіх попередніх елементів, але не залежить від наступних (рис.5.4 а). Напрямок дії елементів вказується стрілкою.У ряді пристроїв необхідно, щоб наступні елементи впливали на попередні. Це досягається за допомогою зворотного зв'язку (рис. 5.4 б), на вхід якого подається сигнал від наступних елементів, а вихід з сигналом X'=kс.с.Y приєднується до попередніх, де kс.с. — коефіцієнт зворотного зв'язку. Залежно від його знака утворюється позитивний чи негативний зворотний зв'язок.
Мал. 5.5. Умовне зображення логічних операцій АБО, І, НЕ
При позитивному зворотному зв'язку сигнал на вході другого елемента посилюється (Х+Х'), а при негативній - послаблюється (Х-Х ').
Вихідний дискретний сигнал пристрою загалом формується його логічною частиною, яка перетворює дискретні вхідні сигнали в дискретні вихідні, що є вхідними сигналами виконавчої частини пристрою. Логічна частина зазвичай містить кілька логічних елементів, тому поява дискретного сигналу на виході в загальному випадку залежить від комбінації вхідних сигналів. Таких основних комбінацій три - це логічні операції АБО, І, НЕ. Умовне зображення цих операцій дано на рис. 5.5.
Операція АБО (рис. 5.5, а) є логічним додаванням (диз'юнкція) Y=X1 + X2 + X3+ . і показує, що сигнал на виході з'являється, якщо сигнал X хоч би на одному з входів. Це досягається паралельним з'єднанням елементів. Операція І (рис. 5.5 б) являє собою логічне множення (кон'юнкція) Y=X1·X2·X3. Сигнал Y на виході є, якщо є сигнали всіх входах. Це відповідає послідовному з'єднанню елементів. Операція НЕ (рис. 5.5, в) виражає логічне заперечення (інверсія) Y= і показує, що сигнал Y на виході з'являється лише тоді, коли немає сигналу X на вході. Якщо логічна частина схеми виконується електромеханічними реле, то розглянуті логічні операції можна здійснити шляхом з'єднання контактів, як показано на рис. В.9. У випадку логічна частина пристрою може бути дуже складною. Її оптимальна побудова неможлива без використання математичної логіки [9].
Виконавча частина. Вихідні дії релейного захисту, пристроїв автоматики релейної дії та телеуправління зазвичай є дискретними впливами на відключення та включення вимикачів синхронних генераторів, трансформаторів, ліній електропередачі та інших електричних установок. Вони формуються відповідними виконавчими елементами у вигляді щодо потужних електромеханічних реле та контакторів, що включають електромагніти відключення та включення приводів вимикачів. Виконавчі елементи пристроїв автоматики безперервної дії (автоматичних регуляторів) є потужними тиристорними або магнітними підсилювачами, вихідні струми яких змінюють, наприклад, струм збудження синхронного генератора. Виконавчі елементи релейного захисту, автоматики, особливо телевимірювання та телесигналізації, служать також для введення інформації в ЕОМ та відображення інформації, необхідної черговому персоналу. До них відносяться, наприклад, пристрої світлової та звукової сигналізації, вимірювальні прилади та ін.
Передавальна частина. У системах телемеханіки, інколи ж релейного захисту та автоматики виникає необхідність передавати сигнали на значні відстані. Для цього служить передавальна частина пристрою, одним з основних елементів якого є канал зв'язку.
6 лекція: Лінійні вимірювальні перетворювачі синусоїдальних
напруг та струмів. Первинні вимірювальні перетворювачі струму. Схеми заміщення та похибки трансформаторів струму
Дата завантаження: 2019-12-09 ; переглядів: 2176 ;
