Исполнительные механизмы и регулирующие органы.

Для управления объектами в соответствующих системах автоматики предусматривают исполнительные элементы (ИЭ), в состав которых входят исполнительные механизмы (ИМ) и регулирующие органы.

По виду потребляемой энергии ИМ подразделяют на электрические, гидравлические и пневматические.

Электрические исполнительные механизмы (ЭИМ) получили наиболее широкое распространение. Их выпускают постоянной и переменной скорости.

В системах управления технологическими процессами чаще всего применяют ЭИМ постоянной скорости. В результате повторно-кратковременного включения асинхронного электродвигателя ЭИМ реализует закон перемещения регулирующего органа (РО), формируемый управляющим элементом системы.

ЭИМ подразделяют также по характеру перемещения РО на

следующие виды:

- механизмы электрические однооборотные (МЭО);

- механизмы электрические многооборотные (МЭМ);

механизмы электрические прямоходные (МЭП) с поступательным движением РО.

Обычно ЭИМ состоит из электродвигателя, редуктора, аппаратуры контроля и управления, а также приставки, формирующей перемещение выходного вала.

Для улучшения динамических характеристик и фиксации выходного вала ЭИМ применяют тормоз.

Для обратной связи и контроля положения выходного вала служит датчик положения.

При управлении ЭИМ используют контактные и бесконтактные системы. В первом случае трехфазным асинхронным электродвигателем управляют посредством релейно-контактной аппаратуры, а во втором - применяют тиристорное управление специальными двухфазными конденсаторными электродвигателями.

В сельскохозяйственной автоматике распространены электромагнитные клапаны, в которых в качестве привода используют электромагниты (соленоиды). Они отличаются простотой конструкции, высокой надежностью, небольшими размерами и массой. Электромагнитные клапаны - МЭП систем двухпозиционного управления, конструктивно выполненные совместно с регулирую­щими органами. РО занимает два устойчивых положения - «Открыто» и «Закрыто». Катушки соленоида питаются от источников постоянного тока.

Для управления механическими потоками применяют также муфты скольжения, сухого и вязкого трения.

Существуют и другие типы РО. Например, для изменения расхода сыпучих материалов применяют ленточные, шнековые, дисковые и скребковые дозаторы.

Исполнительные элементы систем в пожаро- и взрывоопасных цехах выполняют на базе пневматических исполнительных механизмов (ПИМ). В сельскохозяйственной автоматике чаще других применяют мембранные ПИМ. В них энергию сжатого воздуха воспринимает мембрана. Она преобразует ее в усилие, преодолевающее сопротивление пружины для перемещения, например, затвора РО . Затем усилие пружины используется для перемещения золотника в обратном направлении, что достигается снижением давления воздуха.

К числу недостатков пневматических средств управления относят следующие: неудобство в наладке, связанное со сложностью оперативных изменений давления воздуха при проверке работоспособности; необходимость применения специальных компрессорных установок питания.

С помощью гидравлических исполнительных механизмов (ГИМ) можно наиболее надежно и просто реализовать преобразование управляющих сигналов-команд в перемещение РО, осуществляемое с большой скоростью и мощностью. ГИМ надежно работают в неблагоприятных условиях (при высокой влажности, по­вышенных температурах, вибрациях). Вот почему их широко используют для привода рабочих органов комбайнов и других мобильных сельскохозяйственных машин и агрегатов. Однако указанные ранее недостатки пневматических средств свойственны и ГИМ.