Controllori elettrici indiretti

I controller elettrici ed elettronici utilizzano l'energia elettrica per controllare l'azionamento.

Per creare sistemi di controllo automatico della posizione nelle fonderie e nelle officine termiche, vengono utilizzati dispositivi seriali di varie modifiche dotati di dispositivi di contatto elettrico. I trasduttori a relè (bimetallici, dilatometrici, ecc.) possono essere utilizzati per il controllo della posizione.

Circuito di controllo della temperatura on-off

Nello schema per la regolazione della temperatura a due posizioni nel forno di essiccazione (Fig. 1), il sistema di riscaldamento del forno di essiccazione è disposto in modo tale che se la temperatura nello spazio di lavoro diventa inferiore a quella consentita, allora il riscaldamento gli elementi EK1 devono essere accesi ad alta potenza e se la temperatura diventa superiore a quella consentita, gli elementi EK2 a bassa potenza.

Un termometro a resistenza 1 viene utilizzato come elemento sensibile collegato ad un ponte elettronico 2 in un circuito a tre fili.Se la temperatura nel forno si discosta dal valore impostato, la resistenza elettrica del termometro cambierà e nella diagonale del ponte apparirà un segnale di squilibrio.

Riso. 1. Schema di un regolatore di temperatura elettrico a due posizioni

Il segnale amplificato dall'amplificatore elettronico 3 comanda la rotazione del motore reversibile 4. Il senso della sua rotazione dipende dal segno dello squilibrio, cioè dal segno dello scostamento della temperatura dal valore impostato. Al rotore del motore elettrico sono cinematicamente collegati due dischi: 5 eb, la cui posizione dipende dall'angolo di rotazione del rotore, quindi dalla posizione del filo di scorrimento e dalla freccia 9 del ponte.

Le guide dei contatti SQ1 e SQ2 sono premute contro i dischi tramite le molle 7 e 8. Quando i dischi ruotano, il contatto SQ2 viene chiuso nell'intervallo delle letture dello strumento dall'inizio della scala alla valle del disco 5 ed è aperto nell'intervallo dal vallone al massimo della rocca. Il contatto SQ1, invece, è aperto dall'inizio della scala alla valle del disco 6 ed è chiuso nell'intervallo dalla valle al massimo della scala.

Al raggiungimento del limite inferiore di temperatura il contatto SQ1 si chiude e si accendono le resistenze ad alta potenza EK1. Quando viene raggiunto il limite superiore di temperatura, il contatto SQ2 si chiude e il contatto SQ1 si apre, provocando una lenta diminuzione della temperatura. Non appena viene raggiunto il limite di temperatura inferiore, la situazione si ripeterà e così via.

Nella fig. 2 mostra uno schema elettrico della regolazione della temperatura a due posizioni nell'area di lavoro di un forno a camera tipo SNZ-4,0.8,0.2,6 / 10 con atmosfera protettiva. Il forno è trifase e collegato al forno tramite fusibili FU.Gli elementi riscaldanti vengono accesi e spenti tramite un contattore. La stabilizzazione della temperatura è fornita da un sistema di controllo automatico (ACS).

Riso. 2. Circuito elettrico per la regolazione della temperatura dell'ambiente di lavoro di un forno elettrico a camera con atmosfera protettiva

Il circuito di controllo è composto da 13 circuiti. In base alle loro caratteristiche funzionali, possono essere suddivisi in circuiti di controllo, circuiti di protezione e circuiti di informazione. Il controllo viene effettuato da: la temperatura nell'area di lavoro del forno (automatica e manuale in caso di guasto del sistema di controllo automatico), la fornitura di un'atmosfera protettiva al forno, la fornitura di una cortina di gas. Gli schemi informativi vengono utilizzati per avvertire il personale operativo delle diverse modalità operative del forno mediante segnali luminosi e sonori.

Il forno ha una zona La regolazione della temperatura viene effettuata utilizzando un sistema di controllo automatico costituito da una termocoppia, cavi di compensazione, potenziometro PSR, relè intermedi KA1 e KA2, contattore KM e infine il forno stesso SNZ-4,0.8,2.6 / 10 . Il potenziometro PSR è collegato al circuito di controllo tramite i circuiti 1, 2 e 3. Il circuito 1 serve per alimentare il dispositivo PSR stesso.

I circuiti 2 e 3 contengono i contatti minimo (min.) e normale (normal) del termostato PSR. Il contatto massimo (max) del PSR non viene utilizzato nel circuito. Nei circuiti 2 e 3 viene generato un segnale di controllo che, con l'ausilio dei relè intermedi KA1 e KA2, viene amplificato al valore necessario per azionare la bobina di comando (contattore KM). Pertanto, KA1 e KA2 agiscono come amplificatori del segnale di potenza.

I circuiti 3 e 4 hanno contatti a levetta universali a tre posizioni: automatico (A), spento (O) e manuale (P). Ognuna di queste posizioni corrisponde a una determinata modalità di funzionamento del forno: controllo automatico della temperatura nel forno, spegnimento del forno, controllo manuale della temperatura (solo durante la regolazione delle modalità o in caso di guasto del sistema di controllo automatico) .

Il circuito 4 comprende il teleruttore e quindi le resistenze stesse. Il teleruttore può essere inserito solo se la porta del forno è chiusa. Quest'ultima è fornita dall'introduzione nel circuito 4 del finecorsa SQ1, che viene spento all'apertura della porta del forno. L'accensione diretta della bobina del contattore e, di conseguenza, dei suoi contatti viene eseguita come segue: con controllo automatico - tramite i contatti dei relè intermedi KA1 e KA2, con controllo manuale - utilizzando solo i contatti KA2.1.

La bobina KA1 viene accesa solo quando la temperatura nel forno raggiunge un valore minimo. La bobina KA2 è collegata al contatto corrispondente alla temperatura normale nel forno. Pertanto, le resistenze del forno rimangono accese anche quando la temperatura del forno diventa uguale al set point. I riscaldatori vengono scollegati dalla rete solo quando la temperatura nel forno supera la norma. Così sono composti i circuiti che controllano la stabilizzazione della temperatura nel forno.

Se il forno è acceso o spento al momento, veniamo informati da due lampade di segnalazione: L1 e L2. Quando le resistenze sono accese è accesa la lampada di segnalazione L1, quando le resistenze sono spente è accesa la lampada L2. Ciò si ottiene collegando i contatti del contattore KM nei circuiti 5 e b.I resistori R nei circuiti 5 e 5 sono necessari per abbassare la tensione nelle lampade di segnalazione da 220 V alla tensione operativa (i resistori nei circuiti delle lampade svolgono il ruolo di resistori di carico). I circuiti 7, 8 e 11 sono progettati per controllare l'alimentazione dell'atmosfera protettiva e della cortina di gas.

Il circuito contiene le elettrovalvole M1 e M2 rispettivamente per l'alimentazione dell'atmosfera protettiva e l'alimentazione del gas per creare una cortina di gas nel forno.

Come si può vedere dalla struttura del circuito 7, è possibile fornire un'atmosfera protettiva al forno solo se la temperatura nel forno non è scesa al minimo (quando KA1 è acceso, il circuito 7 si apre tramite il contatto KA1. 2 ). Questo sistema è un sistema di protezione contro le esplosioni. L'alimentazione del gas al forno è controllata manualmente tramite i pulsanti SB1 e SB2. Il relè KAZ viene introdotto per moltiplicare i contatti, poiché M1 non ha contatti di blocco.

Quando M1 (così come KAZ) è acceso, la spia di segnalazione L3 si accende contemporaneamente, notificando al personale di servizio che la valvola del gas è aperta. Lo spegnimento del gas (utilizzando il pulsante SB1) è accompagnato dallo spegnimento e L3, mentre si accende un'altra spia di segnalazione - L4, che informa che la valvola è chiusa.

I circuiti 12 e 13 sono informativi. Utilizzando l'interruttore del pacchetto SA2, è possibile attivare la sirena, avvisando il personale di servizio che la temperatura nel forno è scesa al valore minimo, segno di qualche tipo di malfunzionamento (i riscaldatori dovrebbero essersi accesi anche a temperatura normale ).

Pertanto, il contatto minimo min PSR viene utilizzato in uno schema malvagio non solo come sensore di stabilizzazione della temperatura nello spazio di lavoro del forno, ma anche come sensore nel sistema automatico di allarme e protezione.Il sistema di allarme automatico può essere disattivato spostando l'interruttore nella seconda posizione (circuito 13). La spia L5 segnala che il sistema di allarme automatico è disattivato.

Circuito di controllo della temperatura a tre posizioni

In un regolatore a tre posizioni, il regolatore ha una terza posizione, in cui, quando il valore della variabile controllata è uguale a quello dato, l'oggetto viene fornito con una quantità di energia e materia tale da essere necessaria per il suo normale funzionamento .

Il circuito di controllo a tre posizioni può essere ottenuto mediante qualche conversione del circuito di controllo a due posizioni considerato (vedi Fig. 1), se tre relè intermedi sono controllati utilizzando i contatti SQ1 e SQ2. Quando il contatto SQ1 è chiuso, il relè K1 si accende; quando SQ2 è chiuso, il relè K2 è attivato. Se entrambi i contatti SQ1 e SQ2 sono aperti, viene attivato il relè di cortocircuito. Con l'aiuto di questi tre relè, gli elementi riscaldanti possono essere accesi con triangolo, stella o spenti, ovvero per eseguire il controllo della temperatura a tre posizioni.

Per creare sistemi di controllo automatici che applicano una legge di controllo proporzionale, viene spesso utilizzato un relè bilanciato di tipo BR-3. Questo relè utilizza due fili scorrevoli. Il valore della variabile controllata determina la posizione della slitta di una slitta (sensore) e il grado di apertura del corpo di regolazione — la posizione della slitta della slitta dell'attuatore (feedback).

Il compito del relè bilanciato è di avere un tale effetto sull'azionamento che le posizioni dei cursori dei due cursori siano simmetriche.

Nello schema del relè bilanciato BR-3 (Fig.3) gli elementi principali sono il relè polarizzato RP-5 ei relè di uscita BP1 e BP2. Mentre le posizioni delle slitte sono simmetriche, le intensità della corrente che scorre nelle due bobine del relè polarizzato sono uguali e quindi i suoi contatti sono aperti. I relè di uscita BP1 e BP2 sono diseccitati ei loro contatti di comando sono aperti.

Riso. 3. Schema a blocchi semplificato di un relè bilanciato tipo BR-3

In caso di deviazione del valore controllato (ad esempio, quando si aumenta), la posizione del cursore del cursore del sensore viene modificata. Di conseguenza, la simmetria del ponte e l'equilibrio della corrente che scorre attraverso gli avvolgimenti del relè polarizzato vengono disturbati e il contatto corrispondente viene chiuso. In questo caso viene attivato il relè di uscita, i cui contatti includono l'azionamento, che sposta il corpo di regolazione nella direzione di diminuzione del valore controllato. Il dispositivo di scorrimento del feedback si sposta contemporaneamente.

L'azionamento funziona fino a quando il cursore del filo scorrevole di retroazione occupa la posizione della ruota scorrevole del sensore, dopodiché si verifica nuovamente l'equilibrio. I contatti del relè si aprono e l'azionamento si arresta. Ciò fornisce una relazione costante tra il valore della variabile controllata e la posizione del controller.

Per creare sistemi di controllo automatici che applicano leggi I-, PI- e altre, vengono utilizzati vari controller elettronici, che includono regolatori del tipo IRM-240, VRT-2, EPP-17, ecc.