История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
электротехники способствовало интенсивному развитию электротехники вообще
и, в частности, разработке ос-
нов
электроизоляционной техники, совершенствованию
Источников тока, разработке первых электроавтоматичееких Устройств.
263
л* ш
4-5. ЙОЗНИКНО&ЕНЙЕ эЛеК'П'ОА&Т'ОМАТ ЙКИ
Характерной особенностью рассматриваемого периода являются первые попытки
использования электрической энергии для целей автоматического контроля,
управления и. регулирования. Если ранее для этого применялись различные
механические устройства, то, начиная с 30-х годов; XIX в., в
автоматических приборах и установках получают! все большее применение
разнообразные электромеханические элементы. Происходит качественный сдвиг
в развитии автоматики и телемеханики: зарождается новая область техники -
электроавтоматика. Эффективность использования электричества в
автоматических и телемеханических устройствах определялась прежде всего
свойством электрического тока быстро распространяться по проводу.
Основными элементами простейших электроавтоматиче-ских и телемеханических
устройств были электромагниты и электромагнитные реле.
Как уже отмечалось, первые элементы электроавдомати-.ки нашли применение
в электромагнитной телеграфии и минном деле. К их числу могут быть
отнесены электромагнитные реле в телеграфах Шиллинга и Якоби,
электромеханический регистратор импульсов в пишущих телеграфах,
устройства синхронизированного вращения-в стрелочном и буквопечатающем
телеграфах, релейные устройства для автоматического замыкания
электрической цепи в телеграфах и минных установках.
В середине прошлого века разрабатываются электро-автоматические
устройства для регистрации малых промежутков времени, контроля некоторых
производственных процессов, создается ряд схем дистанционного управления.
Одним из первых наиболее совершенных регистрирующих устройств была
электробалллстическая установка К. И. Константинова (1842-1845 гг., рис.
4-41) с электромагнитным хроноскопом и автоматическим переключателем
цепей - прототипом распределителя - элемента современных автоматических и
телемеханических установок. С помощью указанных устройств Константинову
удалось осуществить измерение малых промежутков времени с точностью до
0,00006 сек. Эту задачу он свел к определению времени, необходимого
пушечному ядру для преодоления расстояния между электрически соединенными
щитами, поставленными на пути его полета. Приборы, созданные
Константиновым, автоматически сигнализировали и регистрировали момент
прохождения ядра сквозь щит.
264
Самым распространенным электроавтоматическим
устройством в 50-70-х годах XIX в. были электромагнитные регуляторы в
дуговых электрических лампах, обеспечивавшие автоматическое регулирование
расстояния между электродами дуги. До появления свечи Яблочкова (1876 г.,
см. гл. 6) электромагнитные регуляторы являлись наиболее важным и
основным конструктивным узлом дуговых ламп, без которого последние не
могли работать. Фактически большая часть дуговых ламп отличалась друг от
друга только устройством регуляторов.
Рис. 4-41. Схема автоматического переключателя,
/--двухступенчатый деревянный цилиндр, приводимый во вращение грузом 2;
при прохождении тока через электромагнит 5 тормозящий рычаг 3, насаженный
иа ось 4, удерживает цилиндр от вращения; при разрыве ядром проволок щита
I цепь электромагнита - Источник тока (зажим 8) размыкается и спиральная
пружина 9 отводит тормозящий рычаг до упора 10; цилиндр приходит во
вращение до тех пор, пока контактная пластииа 7 не придет в соединение с
пружиной следующею щита III и цепь электромагнита снова замкнется. Так же
осуществляется переключение следующих щи*
ТОЩ
265
По электрической схеме регуляторы разделялись на три группы:
последовательного питания, параллельного питания и дифференциальные.
В регуляторах с последовательным питанием (рис. 4-42) катушка регулятора
включается последовательно с дугой. Подвижные части регулятора
рассчитывались и изготовлялись таким образом, чтобы вес верхнего
угледержателя (с углем) Р1 был всегда больше веса сердечника
электромагнита Р2; таким образом, при условии Pi>P2 угли при отсутствии
тока будут сомкнуты. При включении тока сердечник будет втянут, и
возникнет дуга. Втягивание продол-'жится до тех пор, пока втягивающее
усилие Р не станет равным разности весов угледержателя и сердечника, т.'
е.
шока не будет выполнено условие Р = Р 1-Р2.
Когда угли обгорят, сопротивление дуги возрастет;
Рис. 4-42. Схема регулятора с последовательным питанием.
Рис. 4-43. Схема регулятора с параллельным питанием.
при этом ток в цепи уменьшится, втягивающее усилие Р= = knl уменьшится
(здесь п - число витков, k - постоянная катушки, / - ток) и сердечник
выйдет вверх из катушки, угли сблизятся, а ток дойдет до нормальной
величины. Таким образом, регулятор поддерживает динамическое равновесие.
Для этих регуляторов имеем: / =
= const, т. е. ток есть величина постоянная, пока
остается постоянным втягивающее усилие Р.
