Конспект лекций по дисциплине "СУЭ и ОСУ"

Дисциплина: Системы управления энергетическими и общесудовыми установками (СУЭ и ОСУ)

Конспект лекций по дисциплине "СУЭ и ОСУ"

Содержание:

Структура системы автоматического управления (САУ).

• Системы автоматической регистрации (САР).
• Системы автоматической оптимизации (САО).

Общие вопросы автоматизации судового электрооборудования.

• Знак автоматизации в символе класса регистра.
• Посты управления энергетической установкой.

Система ДАУ и её функции.

• Функции ДАУ.

Элементы систем автоматического управления.

• Элементы теории измерений.
• Точность снятия показаний со шкалы прибора.

Датчики линейных перемещений.

• Потенциометрический датчик.
• Ёмкостные датчики перемещения.
• Схема включения ёмкостного датчика.
• Индуктивный датчик.
• Ёмкостные датчики (доп.).
• Индуктивные датчики (доп.).

Электрические устройства для регулировки давления и разрежения

Названные устройства используются в автоматизированных системах контроля, управления и регулирования избыточного давления и разрежения жидкостей и газов.

В зависимости от значения контролируемого параметра различают датчики-реле давления, датчики-реле тяги, датчики-реле напора, датчики-реле тяги и напора. Устанавливают их на щите, стене или на трубопроводе. Приборы могут быть со шкалами с числовыми отметками и бесшкальными.

Датчики-реле вакуумметрического давления имеют пределы уставок от 0,1 до 0 МПа, датчики-реле избыточного давления — от 0 до 40 МПа, датчики-реле тяги и напора — от 0,4 до 25 кПа (40—2500 кг/м²).
Основные характеристики устройств для регулирования давления и разрежения приведены в табл. 1.

Элементы бесконтактных и автоматизированных электроприводов

Создание мощных полупроводниковых вентилей и переключателей, применение бесконтактных устройств (магнитных усилителей, сельсинов, вращающихся трансформаторов и др.) явились технической основой коренного улучшения характеристик и широкой автоматизации электроприводов.

Прежде чем приступить к изучению конкретных схем судовых электроприводов, необходимо в дополнение к рассмотренной электроаппаратуре остановиться на элементах бесконтактных и автоматизированных электроприводов.

Датчики изменения фазы

Характер действия многих электрических устройств зависит от фазы напряжения питания. Например, если на одну из обмоток однофазного асинхронного электродвигателя подать напряжение сети Uc, то он будет вращаться, предположим, вправо (рис. 1, а). Стоит на эту же обмотку электродвигателя включить напряжение U1 (рис. 1, б) противоположной фазы, и электродвигатель изменит направление вращения.

Как проверить датчик Холла?

Многие автомобилисты имеют представление о датчике Холла, работа которого основана на одноимённом физическом эффекте. Его первооткрыватель – Э.Холл является автором понятия гальваномагнитного явления.

С того времени стали популярны выключатели в виде клавиш, которые очень надёжны и показали феноменальную долговечность. В науке их называют магнитоэлектрическими датчиками.

Приборы для измерения крутящего момента и мощности

В судовой энергетике часто возникает задача определения усилий, крутящего момента на валу и мощности. Для этой цели используются приборы, называемые торсиометрами. В качестве измерителей момента в них применяют емкостные, индукционные, тензометрические и фотоэлектрические датчики.

По крутящему моменту Мкр косвенно определяют эффективную мощность механизма:
N = 6,29Mкрn, (кВт), где n - частота вращения вала,
Mкр - крутящий момент кН•м.

Крутящий момент на валу можно определить по углу скручивания вала между двумя сечениями по его длине. Для сплошного вала угол скручивания определяется зависимостью:

где l - расстояние между сечениями; π - число = 3,14; d - диаметр вала; G - модуль упругости материала при сдвиге. Из этой формулы видно, что для данного вала на участке длиной l угол скручивания пропорционален передаваемому крутящему моменту Мкр.

Вибропреобразователи их преимущества и недостатки. Нормативные величины вибрации

Вибропреобразователи  их преимущества и недостатки

В процессе измерения вибрации механические колебания преобразуют­ся в электрические сигналы и, затем, в измеряемые величины.

В качестве преобразователей используются:

1)пьезокерамика, представляющая собой пластины, колеблющиеся в нап­равлении своей толщины;

2)индуктивные, представляющие собой дифференциальную катушку с продольным или поперечным расположением якоря.

Преимущества: индуктивного датчика:

1)неограниченный ресурс;

2)возможность измерения при температурах  до 300°С.

3)защищённость от внешних воздействий

                          пьезокерамического датчика:

1)малые габариты

2)возможность измерений в широком частотном диапазоне

Недостатки: пьезокерамического датчика:

1)ограниченный ресурс;

2)при температурах выше 60°С требуется охлаждение датчика;

              

              индуктивного датчика:

1)относительно большие габариты.

2)ограниченные частоты измерений (как правило до 1000 Hz )

Крепление датчиков на объекте должно быть достаточно жестким для обеспечения плоскостной механической связи. Места крепления датчиков должны быть очищены от краски, грязи, жидкостей и смазки, которые играют роль демпферов колебаний.