A
A
A
Urządzenia wykonawcze to:
- silniki elektryczne
- silniki pneumatyczne
- silniki hydrauliczne
Mogą też być sterowane inteligentnie: piezoelektrycznie, magnetostatycznie, elementami z pamięcią kształtu. Inne urządzenia wykonawcze to: grzałki, źródła światła – lampy, elektrozawory, sprzęgła, hamulce, elektromagnesy
A
Mikrokontrolery – mogą być stosowane do sterowania urządzeniami. Są to procesory jednoukładowe, które zawierają w sobie kompletne systemy mikroprocesorowe. Zawiera też kompletny komputer: pamięć, moduły wejścia – wyjścia pozwalające na dołączenie do niego czujników jak i elementów wykonawczych. Po ich dodaniu mikrokontroler może być wbudowany bezpośrednio do urządzenia, np. samolot, auto, zamek do drzwi. Mikrokontrolery są dzisiaj bardzo tanie. W dużych ilościach – kilka złoty sztuka. Najpopularniejsze są 8 bitowe, jednak na rynku dostępne są także 16 oraz 32-bitowe. Zbudowanie ich umożliwiło powszechne wprowadzenie elektroniki do mechaniki.
A
Moduły wejścia – wyjścia – porty. Porty to rejestry, zwykle 8-bitowe, wyprowadzane na zewnątrz. Porty oznaczamy A. Każda komórka jest wyprowadzona. Każdy bit portu może być zapisywany jak i odczytywany z zewnątrz lub z wewnątrz (przez mikroprocesor). Przed użyciem portów należy je skonfigurować jako wejściowe lub wyjściowe. Konfiguracja polega na wpisaniu informacji do wyjściowego lub wejściowego – czujniki.
A
Przetworniki AC (analogowo – cyfrowe) – układ służący do zamiany sygnału analogowego (ciągłego) na reprezentację cyfrową (sygnał cyfrowy). Dzięki temu możliwe jest przetworzenie ich w urządzeniach elektronicznych opartych o architektury zero – jedynkowe. Do tej zamiany służą elementy, które zamieniają napięcie na liczby.
Przetworniki CA (cyfrowo – analogowe) – przyrządy elektroniczne, przetwarzające sygnał cyfrowy (zazwyczaj liczbę binarną w postaci danych cyfrowych) na proporcjonalny do niego sygnał analogowy w postaci prądu elektrycznego lub napięcia.
A
A
A
A
A
A
A
A
Budowa i działanie silnika asynchronicznego: Na stojanie wirnika znajdują się 3 uzwojenia lub 6 przesunięte geometrycznie o kąt 120 względem siebie. Mogą one być połączone w trójkąt lub gwiazdę i są zasilane z sieci 3-fazowej prądu przemiennego. Wirnik zbudowany jest z ułożonych osiowo prętów zwartych na końcu pierścienia. Stąd druga nazwa silnika – silnik klatkowy zwarty.
Jak odkrył A. Volta w wyniku takiego ułożenia uzwojeń i zasilania powstaje w silniku wypadkowe pole magnetyczne wirujące wokół osi. Pole wiruje z prędkością obrotową równą częstotliwości sieci. Jeśli mamy 6 uzwojeń, wtedy mamy 2 pary biegunów elektrycznych, a dla 3 uzwojeń mamy 1 parę.
Jeśli uzwojenia są zasilane, to mamy pole wirujące. Pole magnetyczne wirujące pochodzące od stojana indukuje w wirniku napięcia, skutkiem tego jest przepływ dużego prądu elektrycznego w prętach. Przepływ jest źródłem pola magnetycznego wirnika. Oba pola zaczynają się przyciągać i odpychać. Na skutek tego wirnik zaczyna podążać za polem stojana i się obracać. Jednak jego prędkość musi być mniejsza od prędkości pola stojana, stąd nazwa silnika asynchronicznego. Warunkiem indukowania się pola w wirniku jest jego mniejsza prędkość od prędkości stojana. To opóźnienie w trakcie pracy jest rzędu 10% prędkości pola stojana.
Falownik - sterowanie prędkością. Aby móc sterować silnikami asynchronicznymi musimy mieć układ falownika. Jest to urządzenie składające się z:
- prostownika, który prostuje napięcie przemienne sinusoidalne pobierane z sieci na napięcie stałe
- w stopniu pośrednim następuje filtrowanie i wygładzanie napięcia dzięki kondensatorom i diodom
- w 3 stopniu jest układ inwertera mocy, który za pomocą tranzystorów zamienia napięcie stałe na 3 napięcia 3-fazowe o zmienionej częstotliwości od 0 do 400 Hz. Typowo jest to 50Hz
- sterownik całego falownika jest ostatnim blokiem
Silniki synchroniczne. Silnik synchroniczny ma na stojanie także 3 uzwojenia, ale na wirniku znajduje się magnes trwały. Jeśli zasilimy uzwojenia stojana to wytworzy się wirujące pole magnetyczne, które będzie reagowało z polem magnetycznym wirnika.
A
A
A