Контактори

Найбільш розповсюдженим споживачем електричної енергії є електродвигун. Приблизно 2/3 всієї електроенергії, що виробляється в країні, споживається електродвигунами. Основним комутацiйним апаратом, що здійснює підключення електродвигуна до мережі живлення, є контактор. Електромагнiтний контактор являє собою вимикач, що приводиться в дiю за допомогою електромагнiту. По суті, це потужне електромагнiте реле, контактний вузол якого здатний замикати і розмикати силові […]

Магнітні пускачi

Магнітний пускач – це комплектний пристрій, призначений головним чином для пуску трифазних асинхронних двигунів. Основною складовою частиною магнітного пускача є триполюсний контактор змінного струму. Крім того, контактор має кнопки управління і термальні реле. Схема включення трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором показана на рис. 2.4. Для пуску електродвигуна М натискається кнопка SB1 (“Пуск”). Через котушку […]

Комутаційні елементи

Комутаційні елементи призначені для вмикання, вимикання і перемикання електричних кіл. Під комутацією розуміють виконання цих трьох операцій. Розрізняють комутаційні елементи ручного й автоматичного управління. Комутаційні елементи ручного управління спрацьовують при безпосередньому механічному впливі на їх органи управління. Автоматичні комутаційні елементи спрацьовують під впливом електромагнітних сил на їх приводні органи. Основною частиною таких елементів, зазвичай, є […]

Автоматичні вимикачі

Автоматичний вимикач призначений для вмикання і вимикання електричних кiл і електрообладнання, а також для захисту від великих струмів, що виникають при короткому замиканні і перевантаженні. На відмiну від магнітного пускача, автоматичний вимикач не може використовуватись для автоматичних систем, що використовують електричні керувальнi сигнали. Він також не забезпечує реверса електродвигуна. Автоматичний вимикач часто використовують для тривалого […]

Електричні контакти

В комутаційних і електромеханічних елементах, які призначені для перемикання електричних кіл при ручному і автоматичному управлінні, базовим є контактний вузол. Саме надійність контактного вузла визначає працездатність будь-якої комутаційної апаратури. Контактний вузол складається з рухомого і нерухомого контактів. Ці контакти можуть знаходитись у замкненому і розімкненому стані. В замкненому стані опір між контактами повинен бути мінімальним. […]

Електромагнітні муфти

Передачу обертального моменту з ведучого вхідного валу (найчастіше валу привідного двигуна) на співосьовий, який ведеться, вихідний (вал привідного механізму, механічного завантаження) здійснюють за допомогою муфт. Класифікація муфт подана на рис. 3.2. Першою класифікаційною ознакою служить керованість муфт, потім – вид енергії керування, далі – характер зв’язку вхідного і вихідного валів і, нарешті, – принцип керування.

Силові електромагніти

У попередніх главах уже розглядалися електромагніти, які використовуються як складова частина електромагнітних реле і контакторів. У даній главі будуть розглянуті загальні питання класифікації електромагнітів, їхнього розрахунку, конструювання, застосування в якості виконавчих елементів систем автоматики. Класифікація електромагнітів. В залежності від виду струму в обмотці електромагніти поділяють на електромагніти постійного і змінного струму; від швидкості спрацьовування – […]

Виконавчі пристрої

Виконавчі пристрої в системах автоматики призначені для приведення в дію різноманітних регулювальних органів, що безпосередньо впливають на об’єкт керування з метою досягнення вихідним розміром цього об’єкту необхідного значення. Існує велика розмаїтість регулювальних органів: для зміни подачі рідин і газів у трубопроводах установлюються заслінки, клапани, шибери і крани; у підйомно-транспортних пристроях це різноманітні контактори, муфти, гальма, […]

Електромагнітні пропорційні елементи керування

На відміну від електромагнітних релейних пристроїв електромагнітні пропорційні елементи керування (ЕМПЕК) відносяться до пристроїв безперервної дії, у яких вихідний параметр (переміщення) змінюється пропорційно вхідному (електричному сигналу). Ці елементи, як і звичайні електромагнітні механізми, в залежності від характеру МРС і потоку поділяються на такі групи: – нейтральні ЕМПЕК постійного струму, дія яких залежить від сили цього […]

Імпульсні трансформатори на кільцевих осердях

Імпульсним трансформатором називають трансформатор, який виконаний на осерді з феро- чи феромагнітного матеріалу та призначений для передачі (трансформації) імпульсних сигналів. Імпульсні трансформатори використовують для зміни амплітуди і полярності імпульсів, розгалуження імпульсів по незалежних колах, узгодження опорів, а також в якості фазозcувальний елемента в блокінг-генераторах. Головна вимога до імпульсного трансформатора – це передача короткочасних імпульсів без […]

Імпульсне перемагнічування феромагнетиків

Поряд з напівпровідниковими приладами в цифрових пристроях знайшли широке використання магнітні матеріали з прямокутною петлею гістерезису. З цих матеріалів виготовляють магнітні осердя, які мають два стійкі магнітні стани. Для цифрових пристроїв, що перемикаються, використовуються магнітні осердя двох видів: стрічкові пермалоєві і феритові. Такі осердя, зовнішній вигляд яких показаний на рис.1.1.1, мають петлю гістерезису майже прямокутної […]

Логічні пристрої на МНЕ

Перед тим, як розглянути принципи побудови схем, що виконують логічні операції, розглянемо способи розгалуження інформації в схемах на магнітних елементах. Схеми розгалуження використовуються для передачі інформації з виходу одного магнітного елемента одночасно на ряд інших елементів.

Цифровий магнітний запис на рухомий носій

Магнітний запис як спосіб реєстрації (запам’ятовування) отримав визнання і широке практичне застосування в 40-ві роки нашого сторіччя, насамперед, в області звукозапису. В цей самий час почалися інтенсивні роботи з використання магнітного запису у вимірювальній та обчислювальній техніці. В наш час апаратура магнітного запису в якості проміжних і кінцевих комірок вимірювальних пристроїв, систем і комплексів знаходить […]

Структура системи цифрового магнітного запису

Збільшена структурна схема магнітної цифрової системи реєстрування приведена на рис. 2.1.1. Записувальні і відтворювальні магнітні головки (ЗМГ і ВМГ), підсилювачі запису і відтворення (ПЗ, ПВ), механізми транспортування магнітного носія при запису і відтворенні (МТНЗ і МТНВ) виконують загальні функції, забезпечуючи процес запису-відтворення, і, як правило, об’єднуються конструктивно в один вузол, який називається трактом магнітного запису. […]

Основні характеристики систем ЦМЗ

Для оцінки ефективності магнітних цифрових систем і пристроїв реєстрування використовується цілий ряд технічних характеристик, які зручніше всього розділити на групи, як це показано на рис. 2.1.4. Першу групу складають інформаційні характеристики, другу – конструктивно-експлуатаційні. З технічних характеристик АМЦСР і МЦР доцільно виділити в окрему групу вартісні характеристики. До основних інформаційних характеристик АМЦСР, насамперед, відносяться похибка, […]

Магнітні носії в системах ЦМЗ

Широке розповсюдження систем ЦМЗ в інформаційно-вимірювальній і обчислювальній техніці, в першу чергу, пояснюється високими (а по деяким параметрам унікальними) властивостями магнітних носіїв, які використовуються в якості запам’ятовувального (реєструвального) середовища. Високі характеристики магнітних носіїв проявляються в можливості багатократного використання в режимах запису і відтворення без помітного погіршення основних магнітоелектричних і механічних властивостей; у відносній технічній і […]

Магнітні головки запису і відтворення

Магнітні головки запису і відтворення так само, як і магнітні носії, здійснюють певний вплив на найважливіші характеристики тракту магнітного запису. Від вибраного типу магнітного носія і магнітних голівок, ефективності узгодження їх параметрів в основному залежать роздільна здатність тракту (ширина АЧХ), відношення – сигнал-шум, рівень паразитної амплітудної модуляції (ПАМ) і, отже, щільність запису і достовірність цифрових […]

Імпульсно потенціальні способи запису

До імпульсно-потенціальних (ІП) способів запису можуть бути віднесені такі широко відомі способи, як способи фазової (ФМП) або відносно фазової (ВФМП) модуляції з прямокутною несучою та спосіб частотної модуляції (ЧМ). Для цих способів і всіх їх різновидів характерне використання як однократного перемагнічування (зміна магнітного потенціалу) в тактовому інтервалі, так і двократного (імпульсного) перемагнічування, тому всі ці […]

Потенціальні способи запису

На відміну від імпульсних способів запису цифрової інформації потенціальні способи характеризуються однократним перемагнічуванням носія протягом символьного (тактового) інтервалу двійкового коду. Ці способи найчастіше застосовуються в практиці ЦМЗ, оскільки одноразове перемагнічування забезпечує більш високу щільність запису двійкової послідовності на магнітний носій, ніж у імпульсних способів. Добре відомі два основні потенціальні способи: спосіб БПН (рис. 2.2.3, а) […]

Класифікація способів ЦМЗ

В основу класифікації способів ЦМЗ раціонально покласти сукупність ознак, вибір яких повинен проводитись з урахуванням вже створених понять і термінології. Доцільно також використовувати поняття і термінологію теорії сигналів, що дозволяє частково використовувати її висновки при порівняльній оцінці способів ЦМЗ. На рис. 2.2.1. надана класифікаційна схема способів ЦМЗ. За ознакою використання перекодування всі способи ЦМЗ можуть […]

Імпульсні способи запису

При використанні імпульсних способів ЦМЗ носій протягом тактового інтервалу чи в межах вікна детектування перемагнічується, як мінімум, двічі. Найбільш відомим із способів ЦМЗ є спосіб повернення в нуль. В початковій стадії розвитку ЦМЗ цей спосіб знайшов застосування в накопичувачах, які використовуються в обчислювальній техніці, наприклад, в накопичувачах НБ-9, НБ-10 і НБ-11. Спосіб ПН знайшов також […]

Способи ЦМЗ з використанням групової модуляції

Принциповий шлях підвищення пропускної здатності в каналах передачі даних і, отже, щільності запису в системах ЦМЗ вказано Шенноном в його широко відомій формулі для визначення крайньої пропускної здатності каналу передачі даних [біт/с] Вmax = DF log2(1+Рс/Рш),

Основні характеристики способів ЦМЗ

Способи ЦМЗ можуть бути описані рядом характеристик, які дозволяють провести орієнтовну оцінку технічних параметрів системи цифрового запису, основаного на використанні відповідного способу. Основні характеристики способів ЦМЗ: характер перемагнічування носія (ПН, БПН, ПН-БПН); тип сигналів струму запису, які використовуються [потенціальні (П), імпульсні (І), імпульсно-потенціальні (ІП)]; тип носія сигналу, що використовується [постійний (ПН), імпульсний (ІН), гармонічний (ГН)]; […]

Магнітні логічні елементи з розгалуженим магнiтопроводом

Прилади з розгалуженим магнiтопроводом відомі давно, однак сучасний розвиток вони отримали лише з появою матеріалів, що мають прямокутну петлю гістерезису (ППГ). Розглянемо два типи логічних елементів, основним вузлом яких є розгалужений магнітопровід.

Тонкі магнітні плівки

Тонкi магнiтнi плiвки (ТМП) можуть бути використані як в ЗП, так і в логiчних елементах ЕОМ. Запис та зчитування дискретної інформації на елементах з ТМП заснованi на тому, що вiсь легкого намагнiчування в ТМП розмiщена в площинi плiвки i зорієнтована в певному напрямку. Отже, магнiтоплiвковий запам’ятовувальний елемент можна розглядати як однодоменну область, вектор намагніченості якої […]

Магнітні інтегральні схеми на циліндричних магнітних доменах

Умови існування і статистичнi властивостi цилiндричних магнiтних доменiв. В пластинках, якi вирізанi перпендикулярно до осi легкого намагнiчування (ВЛН) монокристалiв ортофериту, ферит-гранату, магнетоплюмбiту i iнших матерiалiв, що мають сильну одновiсну магнiтну анiзотропiю, або вирощені епiтаксiальним способом монокристалiчними плiвками з цих матерiалiв товщиною вiд одиниць до сотень мiкрометрiв, енергетично вигiдною є перпендикулярна до поверхнi пластинки або плiвки […]

Перспективи розвитку елементної бази доменних пристроїв

Використання доменної пам’яті в ПП великої ємності замість магнітних дисків залежить від подальшого технічного прогресу в цій області. Основною перешкодою є відносно висока вартість зберігання біта інформації в ПП на ЦМД у порівнянні з дисковою пам’яттю. Це пояснюється тим, що в дискових ПП дешевий магнітний матеріал використовується тільки для виготовлення накопичувачів, що зберігають інформацію, а […]

Інтегральні магнітні елементи запам’ятовувальних пристроїв

Мiкромiнiатюризацiя – це напрямок технічного прогресу, який має на меті зменшення розмірів, маси апаратури, одночасного зниження її енергоспоживання, збільшення надійності і технологічності, зокрема полегшення автоматизації її виробництва. Необхідність мікромініатюризації викликана тим, що досить складні функції, якi реалізує сучасна апаратура, при звичайному виконанні її елементів і вузлів з них або не можуть бути практично реалізовані, або […]

Елементи пристроїв пам’яті на ЦМД

Завдяки високій стійкості розміру, форми і положення в пластині при відсутності полів управління (вважаючи незмінною напруженість зсуву, яка утворюється постійними магнітами), а також можливості тривалого збереження інформації без споживання енергії, пристрої на ЦМД можна використовувати для створення пристроїв пам’яті (ПП). Перевагами доменних ПП є: 1) висока щільність розміщення інформації, що дозволяє в об’ємі біля 5 […]

Принципи реалізації пристроїв пам’яті на вертикальних блохівських лініях

Пристрої пам’яті на ЦМД, розглянуті в 2.3.3-2.3.4, є представниками магнітоелектронних інтегральних ПП з довільним доступом, побудованими за принципом «один домен – один біт». Якісно новим ступенем розвитку таких ПП, що дозволяє різко підвищити щільність запису, можуть стати ПП на вертикальних блохівських лініях (ВБЛ). У цьому випадку домен (на відміну від ЦМД-ПП, де він зберігає один […]

Магнітні властивості речовини

Перед тим, як розглянути природу магнітних властивостей речовини, нагадаємо одиниці магнітних величин у Міжнародній системі одиниць (СІ). Магнітне поле прямолінійного провідника зі струмом I характеризується напруженістю магнітного поля (А/м):  H = I/(2pr),  де r- відстань від провідника до точки, в якій визначається напруженість. Якщо струм проходить по обмотці з числом витків w, то він створює […]

Доменна структура. Характеристики феромагнетиків

При температурах нижче точки Кюрі, як випливає з рис. 1.1.3, феромагнітна речовина завжди (незалежно від того, є чи нема зовнішнього поля) характеризується незмінною для даної температури спонтанною намагніченістю Ms. У той же час навіть монокристал феромагнетика може бути або цілком розмагніченим, або намагніченим у більшій чи меншій мірі. Ці протиріччя пояснює доменна теорія феромагнетизму.

Магнітні матеріали

Для створення елементів та пристроїв систем управління і автоматики використовують магнітні матеріали, до яких, головним чином, виставляють такі вимоги: 1.Матеріал повинен легко намагнічуватися під дією постійного поля або однополярного імпульсу поля та легко перемагнічуватися в змінному полі, тобто петля гістерезису повинна бути достатньо вузькою з малим значенням НС і великим значенням m. Такі вимоги дозволяють […]

Принцип дії магнітних підсилювачів

Робота магнітних підсилювачів заснована на використанні властивостей феромагнітних матеріалів. Нагадаємо ці властивості, відомі з курсу фізики. Якщо по обмотці, розташованій на осерді з феромагнітного матеріалу, протікає електричний струм, то в осерді виникає магнітне поле. Це магнітне поле в осерді характеризується напруженістю Н і магнітною індукцією В. Напруженість магнітного поля Н створюється струмом, що проходить по […]

Теорія ідеального магнітного підсилювача

Теоретично магнітний підсилювач можна розглядати як змінну індуктивність, величина якої залежить від струму управління. У зв’язку з нелінійністю кривої намагнічування змінний струм, що протікає вздовж робочої обмотки, містить вищі гармоніки. Розрахунки для кіл з такими струмами дуже складні. Тому для математичного аналізу роботи магнітного підсилювача роблять різноманітні спрощення (припущення), що не вносять суттєвих похибок, але […]

Основні схеми, параметри і характеристики нереверсивних магнітних підсилювачів

Простежимо шляхи магнітних потоків в обох осердях магнітного підсилювача, зображеного на рис. 2.1.7. Магнітні потоки обмотки управління Фу в сусідніх стержнях направлені в одну сторону, а магнітні потоки робочої обмотки Фр – в протилежні сторони. Тому обмотку управління можна виконувати не у вигляді двох секцій (по одній на кожному осерді), а загальної – що охоплює […]

Магнітний підсилювач з зовнішнім зворотним зв’язком

Типові схеми магнітних підсилювачів з зовнішнім зворотним зв’язком наведені на рис. 2.2.1. Ці магнітні підсилювачі окрім робочої обмотки wр і обмотки управління wу мають спеціальну обмотку зворотного зв’язку wзз, на яку подається сигнал з виходу підсилювача.

Магнітні підсилювачі з зворотним зв’язком

Характеристики магнітного підсилювача можуть бути значно покращенні за рахунок введення додаткового впливу, що залежить від струму або напруги на виході підсилювача. Такий вплив, що подається з виходу підсилювача на його вхід, називається зворотним зв’язком. В магнітних підсилювачах розрізняють позитивний і негативний, зовнішній і внутрішній, жорсткий і гнучкий зворотний зв’язок.

Магнітні підсилювачі з внутрішнім зворотним зв’язком

В розглянутих вище магнітних підсилювачах зі спеціальною обмоткою зворотного зв’язку позитивний зворотний зв’язок проявлявся в тому, що в осердях магнітного підсилювача окрім постійного підмагнічування від струму управління створювалося ще одне постійне магнітне поле, пропорційне струму (або напрузі) навантаження. Такий же ефект досягається і в підсилювачах з внутрішнім зворотним зв’язком — постійне магнітне поле створюється за […]

Реверсивні магнітні підсилювачі

Реверсивні магнітні підсилювачі відрізняються тим, що при зміні полярності вхідного сигналу (струму керування) змінюється полярність вихідного сигналу (струму навантаження). Реверсивні магнітні підсилювачі можуть живити навантаження постійного або змінного струму. В останньому випадку, в залежності від полярності струму керування, змінюється на 1800 фаза вихідної напруги. Статична характеристика реверсивного магнітного підсилювача показана на рис. 2.3.1. Вона має […]