Никифоров Б. В.
Изложены принципы действия, приведены конструкции, представлены статические и динамические характеристики судовых элементов автоматики, рассмотрены особенности эксплуатации. Предложено математическое описание и моделирование систем автоматического управления. Подробно рассмотрены особенности работы измерительных преобразователей, разнообразных датчиков, а на их основе и исполнительных устройств. Детально рассмотрены последние достижения в создании компонентов систем управления. Приведены многочисленные примеры разработанных систем управления и систем контроля и диагностирования электрооборудования на современных судах и кораблях, а также их использования в судовых системах. Для студентов (курсантов) электромеханических специальностей морских университетов, обучающихся по специальности 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики». Будет полезно для студентов других электротехнических специальностей, а также для специалистов, занимающихся эксплуатацией электроэнергетических систем автономных морских и речных объектов.
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ РЕГУЛЯТОРОВ 12
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ И ЗВЕНЬЕВ 17
2.1. Элементы и их классификация 17
2.2. Принципы управления 19
2.3. Математическое описание линейных САУ 22
2.4. Понятие о математическом моделировании 23
2.5. Структурные схемы 28
2.6. Временные характеристики САУ 31
2.7. Частотные характеристики звеньев 31
2.8. Логарифмические частотные характеристики 33
2.9. Типовые динамические звенья 34
2.10. Нелинейная теория САУ 38
ГЛАВА 3. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ 43
3.1. Основные понятия и определения 43
3.2. Потенциометрические преобразователи 46
3.3. Тензорезисторные преобразователи 52
3.4. Термопреобразователи сопротивления 56
3.5. Термоэлектрические преобразователи 59
3.6. Индуктивные преобразователи 62
3.7. Трансформаторные преобразователи 69
3.8. Магнитоупругие преобразователи 71
3.9. Пьезоэлектрические преобразователи 74
3.10. Емкостные преобразователи 78
3.11. Тахогенераторы 83
3.12. Магнитоиндукционные преобразователи 87
3.13. Вихретоковые преобразователи 88
3.14. Частотные преобразователи частоты вращения 92
3.15. Оптические преобразователи 95
3.16. Измерительные трансформаторы тока и напряжения 97
3.17. Магнитодиэлектрические трансформаторы тока для релейной защиты и диагностирования электрооборудования судовых ЭЭС 108
ГЛАВА 4. ДАТЧИКИ 114
4.1. Датчики угла рассогласования 115
4.2. Датчики крутящего момента 132
4.3. Датчики уровня 142
4.4. Датчики давления 150
4.5. Датчики расхода 156
4.6. Счетчики потребляемого двигателем топлива 167
4.7. Бесконтактные конечные выключатели 169
4.8. Датчики упора 171
4.9. Энкодеры 173
4.10. Сельсины, резольверы или энкодеры 186
ГЛАВА 5. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ 190
5.1. Электрические двигатели постоянного тока 191
5.2. Двухфазные асинхронные двигатели 192
5.3. Шаговые двигатели 194
5.4. Гистерезисные двигатели 203
5.5. Электромагниты 204
5.6. Электромагнитные муфты 216
5.7. Электромагнитные реле 221
5.8. Электромагнитные контакторы 232
5.9. Твердотельное реле 236
ГЛАВА 6. УСИЛИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ 240
6.1. Электромашинные усилители 240
6.2. Магнитные усилители 245
6.3. Электронные полупроводниковые усилители 256
ГЛАВА 7. АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ И ЦИФРОАНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ 270
7.1. Вопросы согласования элементов 270
7.2. Принципы работы цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей 271
7.3. Основные параметры ЦАП и АЦП 275
ГЛАВА 8. ПРИМЕРЫ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 277
8.1. Компоненты СУ СЭД УАЛ «Арктика» 277
8.2. Системы контроля и диагностики мощных АБ 284
8.2.1. Надежность эксплуатации химических источников тока 284
8.2.2. Измерительный преобразователь тока 290
8.3. Системы автоматического управления рулем 293
8.3.1. Система автоматического управления курсом судна 293
8.3.2. Контактный авторулевой «Аншюц» 294
8.3.3. Бесконтактный авторулевой 295
8.3.4. Авторулевой «АИСТ» 297
ГЛАВА 9. НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ 300
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 303
ПРИЛОЖЕНИЕ. Перечень вопросов и тезисы ответов по курсу ЭФУСА 305
