Вы здесь

Простейшие схемы автоматического регулирования

В качестве простейших схем автоматических управлений (рис.101) представлены две схемы автоматического регулирования температуры в помещении.

рис.101. Электрические схемы автоматического регулирования температуры воздуха.

На рис. 101, а регулирование температуры осуществляется с помощью вентилятора. Эта схема состоит из ртутного контактного термометра КТ, электромагнитного реле Р, имеющего замыкающие контакты, и электродвигателя М, вращающего вентилятор.

На схеме имеются две цепи, присоединенные к источнику электрической энергии параллельно. Первая цепь состоит из соединенных последовательно контактного ртутного термометра КТ и катушки реле Р. Данную цепь можно обозначить следующим образом: А — КТ — Р — N. Эта цепь измерительная (цепь датчика температуры).

Вторая цепь А — Р — М — N включает в себя замыкающие контакты реле Р и электродвигатель М, которые соединены последовательно.

Работает данная схема следующим образом. Предварительно на контактном термометре с помощью магнитно-поворотного устройства устанавливается нужное значение температуры. При повышении температуры в помещении до заданного уровня происходит соединение ртутным столбиком обоих контактов внутри термометра КТ. Электрический ток начинает протекать через катушку электромагнитного реле Р. В результате этого сердечник реле намагничивается и притягивает к себе якорь, который вызывает замыкание контактов реле Р. При замыкании контактов Р электрический ток начинает проходить через обмотку электродвигателя М, который вращает вентилятор.

Вентилятор, установленный в форточке или в специальном отверстии, подает холодный воздух или удаляет теплый воздух из помещения. Температура в помещении постепенно снижается. Это снижение отмечается термометром КТ. Когда температура достигнет заданной, электрическая цепь внутри термометра разорвется, катушка реле Р обесточится. Якорь реле Р под действием пружины удаляется от сердечника реле, и контакты реле Р размыкаются. При этом электрический ток перестает протекать через обмотку электродвигателя М. Вентилятор останавливается. Если температура в помещении снова повышается по каким-либо причинам, ртуть снова замыкает контакты в контактном термометре КТ, вследствие чего срабатывает реле Р и замыкаются его контакты, включенные в цепь электродвигателя, т. е. процесс повторяется в прежней последовательности.

Схема (рис.101,б) имеет также две цепи, присоединенные к источнику электрической энергии параллельно. Первая цепь, как и на схеме (рис.101,а), состоит из последовательно соединенных ртутного контактного термометра и катушки реле Р, т. е. Л—КТ— Р—N. Данная цепь измерительная (цепь датчика температуры).



Вторая цепь Л—Р—НП—N состоит из размыкающих контактов реле Р и нагревательного прибора НП.

Работает данная схема следующим образом. Когда температура в помещении ниже заданной, цепь внутри контактного термометра разомкнута — термометр показывает пониженную по сравнению с заданной температуру, ток через катушку реле не проходит. При этом размыкающие контакты реле замкнуты и электрический ток течет через нагревательный прибор. В результате работы нагревательного прибора температура воздуха в помещении постепенно повышается. При повышении температуры внутри помещения до заданного значения происходит соединение столбиком ртути электродов внутри термометра КТ. Через катушку реле начинает протекать электрический ток, сердечник его намагничивается, якорь притягивается к сердечнику, размыкающие контакты Р размыкаются, через нагревательный прибор снова проходит электрический ток. По различным причинам температура в помещении снова понижается. При этом столбик ртути в термометре сокращается и в определенный момент контакты в термометре разъединяются. Катушка реле обесточивается, его размыкающие контакты Р замыкаются и через нагревательный прибор снова проходит электрический ток. Температура в помещении повышается. При достижении заданного уровня температуры снова срабатывает реле в результате замыкания столбиком ртути контактов внутри термометра и отключается нагревательный прибор, т. е. процесс повторяется.

Следует иметь в виду, что данные схемы приведены для иллюстрации работ систем автоматического регулирования температуры. При сборке указанных схем, ввиду того что контактный термометр способен пропускать очень слабый ток, следует применять высокочувствительные реле, например поляризованные и маломощные электродвигатель и нагревательный прибор. С учетом этого схемы, применяемые в инкубаторах, имеют специальные полупроводниковые усилители, усиливающие сигнал, поступающий с контактных термометров.

В сельскохозяйственном производстве широко применяют фотореле для управления осветительными установками.

Фотореле, реагируя на изменение светового потока, обеспечивает автоматическое управление дополнительным освещением в птичниках и теплицах, а также уличным освещением. Использование фотореле обеспечивает экономию до 30% электроэнергии. На рис. 102 приведена принципиальная схема фотореле ФР-1.

рис.102. Принципиальная схема фотореле.

В этом реле фоторезистор ФР типа ФСК-1 включен последовательно с высокочувствительным поляризованным реле Р1 типа РП-7 (усилительный элемент). Исполнительное реле Р2 типа РПНВ управляет катушкой магнитного пускателя МП. Изменяя величину резистора в цепи катушки реле Р1, настраивают реле. Ограничивающий резистор в цепи реле Р1 предохраняет реле и фоторезистор от перегрузок.

Фотореле работает следующим образом. В дневное время, когда естественное освещение достаточно интенсивно, сопротивление фоторезистора ФР мало, ток в цепи катушки реле Р1 больше тока срабатывания реле и оно включено, реле Р2 — отключено. В вечернее время сопротивление фоторезистора уменьшается до величины тока отключения реле Р1. При этом происходит размыкание контактов Р1 и включение реле Р2, которое включает магнитный пускатель МП, управляющий осветительными установками. Выключатель Вк служит для управления осветительными установками вручную.