Elemente de Executie

Popescu MariusCls 284 A

Elemente de executie

Elementele de executie sunt componente ale sistemelor automate care primesc la intrare semnale de mica putere de la blocul de conducere si furnizeaza marimi de iesire, in marea majoritate a cazurilor, de natura mecanica (forte, cupluri) capabile sa modifice starea procesului in conformitate cu algoritmul de con-ducere stabilit. Avnd un dublu rol, informational si de vehiculare a unor puteri importante, elementele de executie au o structura complexa, reprezentnd subsisteme in cadrul sistemelor automate. Structura unui element de executie este data in fig. 2.33 si cuprinde: elementul de actionare 1, organul de executie 2 si pozitionerul 3 format la rndul sau, din amplificatorul 4 si traductorul de pozitie 5.

Din punctul de vedere al energiei auxiliare, elementele de actionare se impart in treicategorii: elemente de actionare electrice, pneumatice si hidraulice.Elementele de executie trebuie sa satisfaca caracteristici functionale compatibile cuperformantele cerute sistemului, din care amintim: viteze de raspuns ct mai mari (constante de timp ct mai mici); posibilitatea reglarii vitezei in limite largi si inversarea sensului de miscare; domeniu de liniaritate ct mai mare al caracteristicilor statice, asigurndu-se oinalta sensibilitate in functionare; precizie si siguranta in functionare ct mai ridicate; puterea dezvoltata corelata cu puterea necesara actionarii organului de executie

Din punctul de vedere al energiei auxiliare, elementele de actionare se impart in trei categorii: elemente de actionare electrice, pneumatice si hidraulice. Elementele de executie trebuie sa satisfaca caracteristici functionale compatibile cu performantele cerute sistemului, din care amintim: viteze de raspuns ct mai mari (constante de timp ct mai mici); posibilitatea reglarii vitezei in limite largi si inversarea sensului de miscare; domeniu de liniaritate ct mai mare al caracteristicilor statice, asigurndu-se o inalta sensibilitate in functionare; precizie si siguranta in functionare ct mai ridicate; puterea dezvoltata corelata cu puterea necesara actionarii organului de executie pe intregul domeniu de functionare; caracteristici constructive ct mai economice.

Elemente de actionare electrice

Elementele de actionare electrice pot fi cu motor electric de curent continuu (c.c.) sau cu motor electric de curent alternativ (c.a.) bifazat sau trifazat. Motoarele de c.c. fig. 2.34 ofera posibilitatea reglarii in limite largi, a vitezei unghiulare. Comanda aceasta se poate face fie prin modificarea tensiunii de alimentare (comanda pe indus) fie prin modificarea tensiunii de excitatie.

Comportarea dinamica a motoarelor de c.c. este exprimata in functia de transfer. Un alt mod de comanda al elementelor de actionare al c.c. este comanda pe excitatie conform figurii:

Din cauza dependentei cuplului activ att de fluxul de excitatie ct si de curentul rotoric caracteristicile mecanice sunt neliniare in acest caz. Pentru obtinerea unei comportari liniare se alimenteaza circuitul rotoric de la o sursa de curent con-stant. Elementele de actionare de c.a. sunt folosite in regim de viteza constanta, fiind prevazute in majoritatea cazurilor cu reductoare de turatie. n functie de puterea necesara se utilizeaza motoare asincrone trifazate sau motoare bifazate (cu faza auxiliara). n domeniul puterilor mici, cea mai larga utilizare o au motoarele bifazate. Comportarea dinamica a motoarelor bifazate este descrisa de o functie de transfer.

Pentru puteri mari cerute de actionarea organelor de reglare se utilizeaza motoare electrice asincrone trifazate. Reglarea vitezei acestor motoare se face prin reglarea frecventei tensiunii de alimentare, folosind convertoare statice de frecventa. Elementele de executie electrice de tip pas cu pas sunt masini sincrone avnd infasurarea de comanda alimentata cu un sistem polifazat de impulsuri dreptunghiulare de tensiune, care transforma fiecare impuls electric intr-o deplasare mecanica determinate numite pas. Viteza motorului se poate regla prin modifi-carea frecventei impulsurilor de comanda (10 Hz 20 KHz) iar valoarea unghiului de rotatie este univoc determinata de numarul de impulsuri aplicat.

3