Меню раздела

Сельсинная следящая система


Сельсинная система дистанционного управления получает все большее распространение для передачи на расстояние углового или линейного перемещения задающего устройства. Эта система состоит из сельсина-датчика СД и одного или нескольких сельсинов-приемников СП (рис. 349). Сельсин-приемник и сельсин-датчик представляют собой электрические машины, сходные с электрогенератором или с электродвигателем. Наиболее распространенным является сельсин с одной обмоткой на роторе и тремя обмотками на статоре, оси которых сдвинуты на 120° одна относительно другой. В зависимости от схемы включения в питающую электросеть сельсины используют в основном на двух режимах работы:    индикаторном (рис. 349, а) и трансформаторном.
На рисунке показана схема дистанционного управления подачей топлива сельсинами, работающими в индикаторном режиме. Задающей рукояткой 1 поворачивается ротор сельсина-датчика 2, питаемого, как и сельсин-приемник, от сети переменного тока. Провода 3 дистанционной связи соединяют сельсин-датчик 2 с сельсином-приемником 4. При рассогласовании углов поворачиваются ротор сельсина-приемника и зубчатое колесо редуктора 5, соединенного с ним. При неподвижном вале 6 привода регулятора открывается регулирующий вентиль 9 серводвигателя 8 на угол, пропорциональный углу рассогласования роторов. Серводвигатель 8 поворачивает вал 6 регулятора 7 и при остановившемся зубчатом колесе, связанном с валом ротора, закрывает регулирующий вентиль 9 и выключает серводвигатель 8. Для открывания и закрывания вентиля 9 требуется небольшой момент.
На рис. 350,6 показана схема дистанционного управления подачей топлива уменьшением деформации пружины регулятора двигателя сельсинами, работающими в трансформаторном режиме. При повороте задающей рукоятки 1 поворачивается ротор сельсина-датчика 2, и в роторе сельсина-приемника индуцируется ток, который направляется в усилитель 10. Из усилителя ток подается в серводвигатель 5, поворачивающий вал, который изменяет деформацию пружины регулятора 7. Одновременно с валом поворачивается статор сельсина-приемника до положения, при котором ЭДС в роторе становится равной нулю, т.е. на угол рассогласования.
Усилитель, а также обмотки ротора и статора сельсина-датчика питаются от сети переменного тока. Момент, поворачивающий вал и изменяющий деформацию пружины регулятора, может быть достаточно большим даже при малых ЭДС, соответствующим небольшим углам рассогласования роторов сельсина-датчика и сельсина-приемника.
Пневматические следящие системы. Эти системы работают по принципу изменения давления воздуха задатчиком в трубопроводе дистанционной связи. При изменении давления воздуха в системе задатчик, трубопровод, исполнительное устройство и подвижный элемент исполнительного устройства перемещаются на величину, пропорциональную перемещению рукоятки задающего механизма. Схема простейшего расходного пневмозадатчика показана на рис. 351. В полость, образованную трубкой задатчика 2, дистанционной трубкой 1 и исполнительным механизмом 3, подается через калиброванное отверстие А воздух из ресивера, в котором поддерживается постоянное давление. Из трубки задатчика воздух выходит через отверстие Б, проходное сечение которого изменяется заслонкой, или иглой, или каким-нибудь другим устройством, управляемым рукояткой задатчика. В зависимости от площади проходного сечения отверстия Б в дистанционной трубке устанавливается давление, соответствующее положению рукоятки задатчика. Это давление действует на исполнительный механизм, который может быть выполнен в виде подпружиненной мембраны, нагруженного пружиной сильфона или подпружиненного поршня. Перемещение исполнительного механизма, следовательно, пропорционально давлению в системе и перемещению рукоятки задатчика.
Для уменьшения расхода воздуха в системе отверстие Б делают по возможности минимальным. Площадь сечения отверстия А должна быть в несколько раз меньше площади сечения отверстия Б для расширения диапазона изменения давления в системе. Однако при уменьшении площади сечения отверстия А увеличивается время заполнения системы воздухом до определенного давления, а следовательно, ухудшается быстродействие следящей системы. Таким образом, повышение быстродействия связано с увеличением расхода воздуха и повышением стоимости эксплуатации пневматической следящей системы. Ввиду небольших размеров отверстий регулирование площади проходного сечения представляет известные трудности. На характеристику следящей системы оказывают влияние зазоры в системе управления и трение в ее элементах. В простейших следящих системах трудно добиться требуемой точности управления. Применение в следящей системе элементов обратной связи значительно повышает точность управления.
На рис. 352 показана схема пневматического расходного пропорционального задатчика с обратной связью. При перемещении рукоятки, например вверх, с помощью рычага 2 и шарнирно связанной с ним тяги заслонка увеличивает дросселирование, и давление перед соплом 5 повышается. При увеличении давления сильфон 6, в который воздух подается через отверстие 7, растягивается, перемещая вверх клапан 6. в результате чего повышается давление в дистанционной трубке 9 и сообщающемся с ней сильфоне 10 обратной связи. Увеличение давления в последнем вызывает его удлинение и перемещение вниз конца рычага. При этом заслонка отходит от сопла и останавливается в положении, когда момент реакции на опоре заслонки относительно точки а на рычаге 2 будет равен моменту действующих сил сильфона 10 и пружины обратной связи.
Конструктивная схема пневматического пропорционального задатчика с обратной связью расходного типа приведена на рис. 353. Сжатый воздух постоянного давления подводится в камеру Г. Через отверстие А элемента 2 обратной связи и двойной регулирующий клапан 7 воздух поступает в дистанционную трубку и выпускается в атмосферу. Двойное дросселирование в клапане 7 обеспечивает создание определенного импульса в дистанционной трубке. При перемещении рукоятки 4 задатчика вверх опускается упор седла и сжимаются две пружины 5 и 6 регулирующего клапана 7. Вследствие этого увеличивается площадь сечения у нижней части клапана, пропускающего воздух в дистанционную трубку, и уменьшается площадь сечения у верхней части клапана, и уменьшается давление в дистанционной трубке. Как только сила давления в камере Г уравновесится силами пружины 9 и мембраны, процесс заканчивается, при этом давление в дистанционной трубке изменяется пропорционально перемещению рукоятки задатчика.
Основным недостатком расходных пневмозадатчиков является значительный расход воздуха, поэтому требуется постоянное его пополнение. Уменьшения расхода воздуха можно достичь установкой балансных пневмозадатчиков, при применении которых воздух расходуется только во время переходного процесса. На рис. 354 показана схема балансного пневмозадатчика. Воздух при постоянном давлении поступает из ресивера в полость Л, а затем в полость Б через проходное сечение впускного клапана 4, удерживаемого пружиной 5. Из полости Б воздух попадает в трубопровод дистанционной связи и приводит в движение мембрану исполнительного механизма.
При прогибе мембраны сжимается пружина 7, и шток 8 поворачивает рычаг 9 управления подачей топлива на угол р. Давление воздуха в полости Б регулируется изменением деформации пружины 2. В зависимости от степени сжатия этой пружины изменяются моменты закрытия клапана, впускающего воздух, и открытия перепускного клапана, выполненного в одном блоке с впускным клапаном. Под действием давления в полости Б сжимается сильфон 3. Этому препятствует пружина 2, изменение силы упругости которой изменяется поворотом рукоятки 1, что приводит к изменению давления в полости Б. При уменьшении давления в этой полости ниже установленного задатчиком сильфон под действием пружины 2 растягивается и при закрытом перепускном клапане открывает впускной клапан (сильфон движется вместе с блоком клапанов), в результате чего в полость Б поступает воздух. Давление в полости Б при этом повышается до такрго значения, при котором вследствие сжатия сильфона впускной клапан садится на седло. Конструктивная схема балансного пневмозадатчика типа «Вестингауз» показана рис. 355. Принцип действия его аналогичен принципу действия пневмозадатчика, рассмотренного выше.