close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

24874

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
А К А Д ЕМ ИЯ
\ /
V
НАУК
УЗБЕКСКОЙ
ССР
О Б Ъ Е Д И Н Е Н Н Ы Й УЧЕНЫЙ СОВЕТ
О Т Д Е Л Е Н И Я Т Е Х Н И Ч Е С К И Х НАУК
В. И. УС
ДИСТАНЦИОННОЕ ПИТАНИЕ
АППАРАТУРЫ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ
ПУНКТОВ ПРИ ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ
ИРРИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
ИЗДАТЕЛЬСТВО
АКАДЕМИИ НАУК УЗБЕКСКОЙ ССР
Т А Ш К Е II Т—I 9 6 3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
J^ttsU^xo?
^сшесс.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
АКАДЕМИЯ
НАУК
УЗБЕКСКОЙ
ССР
О Б Ъ Е Д И Н Е Н Н Ы Й УЧЕНЫЙ СОВЕТ
ОТДЕЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
В. И. УС
ДИСТАНЦИОННОЕ. ПИТАНИЕ
АППАРАТУРЫ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ
ПУНКТОВ ПРИ ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ
ИРРИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
—•
i
i«^
Цгнтрааыи- И
И»сяс
• Л..".-a Сельхвз.
АидеКМ .'•::' I Д. О f tol^neo»
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК УЗБЕКСКОЙ ССР
1 А Ш К Е Н Т—1 9 6 3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Объединенный Ученый совет Отделения технических наук АН УзССР
направляет Вам для ознакомления автореферат диссертации В. И. Уса.
Диссертация изложена на, 152 стр. машинописного текста, иллюстри­
рована 71-рисунком в виде диаграмм и кривых, номограмм, схем отдель­
ных узлов и устройств, осциллограмм, описывающих их работу, а также
фотографий этих устройств. Список использованной литературы включает
215 названий,
Работа выполнена в лаборатории телемеханики Института энергетики
и автоматики АН УзССР.
,Л| «Н^-ЛД
Защита состоится .. * " _^^22±1
, 1963 г. на заседании
Объединенного ученого совета Отделения технических наук Академии наук
УзССР.
Автореферат разослан „
- QsHjt£JM%
19Q3 г.
Отзывы направлять по адресу: г. Ташкент,
Ташкен ул. Куйбышева, 15, Отде­
ление технических наук АН УзССР.
/
Ученый секретарь
Cs&auh, -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В условиях орошаемого земледелия мелиоративное состоя­
ние земель и получение на них высоких устойчивых урожаев
во многом зависит от точного и своевременного распределе­
ния воды.
Применение средств автоматики и телемеханики позволяет
соблюдать правильный режим водопользования, сокращает
до минимума потери воды и повышает производительность
труда обслуживающего персонала.
Несмотря на это телемеханика очень медленно занимает
нужное место в ирригации. Одна из причин этого — отсутствие
электрификации на ирригационных системах. Телемеханиза­
ция каналов обычно влечет за собой необходимость переобо­
рудования их, строительства линий электропередачи и транс­
форматорных киосков. К тому же силовое оборудование,
обслуживающее телемеханизированные ирригационные систе­
мы, используется нерационально, так как при управлении
исполнительными пунктами (ИП) и телеконтроле энергия
требуется лишь эпизодически и на короткое время. Большие
затраты на строительство линий электропередачи для нужд
автоматики и телемеханики превышают часто затраты на
аппаратуру телемеханики.
Нами сделана попытка решения вопроса телемеханизации
ирригационных систем путем передачи необходимой энергии
для работы ИП по тем же линиям связи, по которым пере­
даются сигналы телеуправления (ТУ), телеизмерения (ТИ),
телесигнализации (ТС) и ведется телефонная связь. В дис­
сертации рассматриваются различные способы питания аппа­
ратуры ИП по телефонным переводам: прямое, при помощи
накопителей и телесигнализация при помощи пассивных эле­
ментов. Разрабатывается методика определения оптимальных
параметров аппаратуры ИП, питаемой дистанционно по линии
связи, и приводятся примеры комплексного осуществления
функции ТУ—ТИ—ТС при дистанционном питании аппара­
туры ИП.
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Поскольку исследуется вопрос питания аппаратуры ИП по>линиям связи, необходимо прежде всего определить, на какую*
дальность действия следует рассчитывать такую аппаратуру.
Этот вопрос рассматривается в 1 главе диссертации. Сбор дан­
ных 3по всем каналам Узбекистана с расходом, превышающим
10 м /сек показал, что для обеспечения большинства каналов
(95%) аппаратурой телемеханики необходимо ее рассчиты­
вать на дальность действия 75—80 км. Если диспетчерский
пункт (ДП) будет'находиться приблизительно посредине
канала, то при указанной дальности действия могут быть.
охвачены почти все каналы Узбекистана.
Изучение конфигурации каналов показало, что устрой­
ства телемеханики должны быть рассчитаны на работу по
линиям древовидной структуры. На ирригационных системах
республики наиболее распространены воздушные линии связи
со стальными проводами диаметром 4 мм (52%) и 3 'мм
(43,5%).
'
При дистанционном питании аппаратуры ИП «земля» мо­
жет быть использована в качестве обратного провода, что
значительно уменьшает потерн на линии. Постоянно влажный
незамерзающий грунт в русле каналов позволяет устанавли­
вать устойчивое и дешевое заземление.
В I главе приводится также краткий обзор устройств авто­
матики и телемеханики и отдельных узлов, разработанных
как у нас, так и за рубежом специально'для''ирригации пли
других целей, но применимых в ирригации. Из обзора следует
что хотя и существуют некоторые узлы или даже целые си­
стемы, рассчитанные на дистанционное питание, в них не
использованы все возможности этого способа обеспечения.
аппаратурб/ИП необходимой энергией.
Во II главе, посвященной прямому питанию аппаратуры
ИП, приводятся основные параметры стальных линий связи,
по которым будет осуществляться дистанционное питание в
условиях ирригации. Такие линии отличаются большими со­
противлениями и большими утечками, . что в значительной
мере ограничивает передаваемую мощность. Из-за больших
индуктивностей и больших емкостей стальных линий связи
передача энергии переменным током не рекомендуется, к
тому же переменное напряжение большой амплитуды создает
значительные помехи в устройствах ТУ, ТИ, ТС, а также
телефонной связи. Поэтому дистанционное питание аппарату­
ры ИП должно осуществляться постоянным током. Поскольку
в линии связи допускается подача сравнительно небольших.
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
.напряжений, выпрямление тока не связано ни с какими тех­
ническими трудностями или существенными затратами.
Прямое питание аппаратуры ИП постоянным током позво­
ляет передавать по стальным; линиям связи на расстояние
80 км мощность до нескольких десятков ватт. В связи с этим
при дистанционном питании аппаратуры ИП основная задача
будет заключаться не в достижении максимального к.п.д.
при передаче энергии, а в получении наибольшей мощности
на нагрузке. Для достижения этой цели можно пойти-на по­
ниженный к.п.д. и большое падение напряжения на линии,
"Известно, что максимальный к. п. д. в случае передачи энер­
гии по длинным линиям достигается при сопротивлении на-.
грузки Z„, равной волновому сопротивлению линии Z c . Наи­
большая же мощность на нагрузке получается при ее сопро­
тивлении.
Z„ = Z c th7/,
тде
,
(1)
/ — длина линии от источника питания до нагрузки,
км\
т — постоянная распространения для данной линии.
Для постоянного тока -у = ~\f R0G0, a Zc = у -£-,
где R0 м G0 — соответственно удельное сопротивление линии
и ее удельная проводимость (на 1 км). Так, при подаче в
линию длиной 80 км и диаметром 4 мм постоянного напря­
жения 200 в, при сопротивлении нагрузки ZH = Z c мощность
на нагрузке будет 6,8 вт при к.п.д. 0,59, а при сопротивле­
нии ZH = Z c th?/— 10,8, т. е. на 6096 больше; к.п.д. при
этом падает до 0,43.
На основании математического выражения
построена номограмма, связывающая: 1) напряжение, пода­
ваемое в линию U0\ 2) • расстояние до нагрузки./; 3) тип ли­
нии и схему ее включения (с использованием земли или без
нее); 4) максимальную мощность, получаемую на нагрузке
при оптимальном режиме работы Рмакс. Задавая три из этих
величин, можно получить четвертую.
' .
Другая номограмма, построенная по уравнению (1), по­
зволяет определить значение оптимального сопротивления
нагрузки для различных линий связи при заданной дальности
^действия.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В III главе рассматривается вопрос дистанционного пита­
ния аппаратуры ИП, работающей в импульсном режиме, при
помощи накопителей. Этот способ питания заключается вследующем: по линии связи, которая может быть очень длин­
ной, заряжается конденсатор, который затем мгновенно раз­
ряжается через нагрузку (обмотка электромагнита, шагового
двигателя или цепи питания датчика), при этом мощность в
импульсе во много раз превышает мощность, подаваемую
при прямом питании тем же напряжением и на том же рас­
стоянии.
Прежде всего был исследован режим заряда конденсато­
ров по длинным линиям связи. Составлены графики для опре­
деления напряжения и времени заряда конденсаторов по
линиям различного типа и для разных расстояний. Показано,
что даже при емкостях, достигающих нескольких сот микро­
фарад, время заряда по линиям в 80—100 км не превышает
нескольких секунд. Такая выдержка вполне допустима при
телемеханизации ирригационных систем.
, Кроме режима заряда конденсаторов по длинным линиям
связи, изучался режим их разряда на нагрузку, в частности
на обмотку электромагнитов. Аналитическое выражение
мгновенного значения тока /(/), проходящего через обмотку
электромагнита, сопротивление которой R ом, а индуктив­
ность Ь гн при разряде на нее конденсатора с емкостью^
С мкф, заряженного до напряжения U0 в, будет
T
где
когда
-fir>-icT
и
где "o=Vzc-£
6
(4).
i,2
(апериодический разряд),
'(o e ner e . w,sine °''
.
(5>
t6)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(7)
6 = 2L
R~
1
когда ~4ij<Zc (колебательный разряд).
При любом характере разряда ток проходит через макси­
мальное значение. Определена величина максимального тока,
которая играет очень важную роль при расчете параметров
системы.
и0с е ч — ч— еч- •
(8)
при апериодическом разряде и
Л...С =-^Ге~^'Ып<?,
(9)
где
!р = агс1й-^,
(10)
при колебательном разряде.
Значение L, участвующее в уравнениях (4), (6) и (7), не
является постоянной величиной и зависит от положения яко­
ря электромагнита. Оно меняется при движении последнего,
но, как это будет показано далее, в расчетах может быть
принято значение L, соответствующее состоянию покоя (отпу­
щенному якорю),
Качественный анализ работы электромагнитов от накопи­
телей проводился при помощи специально разработанного
датчика движения якоря, позволяющего вести на осцилло­
грамме запись зависимости положения якоря электромагнита
от тока, проходящего через его обмотку при разряде на нее
конденсатора. Снято большое количество осциллограмм в
различных режимах работы системы: при разных емкостях
накопителя, разных напряжениях, разных сопротивлениях,
разном числе витков обмотки, а также при различных меха­
нических нагрузках- на якоре. В частности, рассматривался
тот режим, когда энергия, накопленная конденсатором, при­
нимала минимальное значение, необходимое для срабатыва­
ния электромагнита. Показано, что в этом случае электро­
магнит «трогается» в тот момент, когда ток в его обмотке
достигает максимума. Дальнейшее движение якоря происхо­
дит при спаде тока в обмотке, но поскольку при этом воздуш­
ный зазор между якорем и электромагнитом сокращается,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
спадающий ток обеспечивает срабатывание электромагнита
до притянутого состояния. В большинстве случаев, когда
электромагнит «тронулся», он доходит до полностью притяну­
того состояния. При наличии больших движущихся масс, свя­
занных с якорем, наблюдается продолжение движения якоря
за счет кинетической энергии и частично за счет остаточного
магнетизма после прекращения тока в обмотке якоря.
Благодаря проведенным экспериментам ' можно сказать,
что минимальную емкость накопителя*мк>при известных пара-'
метрах электромагнита и данном Напряжении можно опреде­
лять расчетным путем из уравнений (8) и (9), где за /макс
принимается ток срабатывания электромагнита.
При разряде емкости на обмотку электромагнита лишь
часть накопленной энергии преобразуется в магнитную, дру­
гая же часть идет на нагрев обмотки. Можно составить еле-..
дующее дифференциальное уравнение, характеризующее
электрическую цепь электромагнита:
uidt = i2Rdt + « %
(11)
где и и i соответственно мгновенные значения напряжения и тока;
.' , Ф — мгновенное значение потокосцепления обмотки;
t — время.
. ..
В уравнении (11) левая часть выражает полную элек­
трическую энергию, подаваемую за время dt, первый член
второй части — потери за то же время, а второй член — ту
долю энергии, которая преобразуется в электромагнитную.
(в этом уравнении мы пренебрегаем потерями от вихревых
потоков ввиду их малого влияния).
После интегрирования обеих частей этого уравнения от
О до оо получаем
....:....._.
о»
4 - С ^ = U2Rdt + Au,
'
(12)
о
где Л м — магнитная энергия,
-rj-Cd/g — полная накопленная энергия,
со
I PRdt—омические
потери.
и
Таким образом, коэффициент полезного действия систе­
мы будет
.8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
[PRdt
ч = я
-^!^_
=
1
f
г
.
(13)
При подставлении значения /, взятого из уравнений (3) и
(5), найдено значение \i2Rdt и показано, что TJ увеличивает0
ся с уменьшением С и сопротивления обмотки. Поэтому
увеличения накопленной энергии следует добиваться, по
мере возможности, увеличением не емкости накопителя, а
напряжения заряда. Кроме того, рекомендуется использовать
для работы от накопителей электромагниты с иизкоомными
обмотками. Результаты расчетов подтверждены эксперимен­
тами.
(Прн конкретном расчете систем, использующих накопите­
ли, следует исходить из двух условий:
1) накопленная энергия должна быть достаточной для
работы электромагнита; это может быть выражено следую­
щей зависимостью:
2
'о
(14)
где Аиех—механическая
работа, производимая электромагт
нитом,
Хм — магнитная эффективность электромагнита, кото­
рая известна для каждого типа электромагнита
и колеблется от 0,4 до 0,7;
2) максимальный ток при разряде конденсатора на обмот­
ку электромагнита должен превышать или в крайнем случае
равняться току срабатывания, что может быть выражено сле­
дующим неравенством:
Л,а«>'ср-
О5)
Одновременное удовлетворение этих двух условий гаран­
тирует срабатывание электромагнита от накопителен.
Предлагаются две схемы дистанционного питания элек­
тромагнитов при помощи накопителей. В первой схеме элек­
тромагнит срабатывает от разряда конденсатора п после
прекращения импульса отпадает, вслед за чем емкость может
быть вновь заряжена для повторного срабатывания. В этом
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
режиме могут работать шаговые искатели, шаговые двигате­
ли или электромагниты с защелкой.
Во второй схеме электромагнит срабатывает от разряда
предварительно заряженного конденсатора и удерживается в
притянутом состоянии за счет тока, подаваемого в линию.
Такая схема может быть применена для электромагнитов с
маленьким коэффициентом возврата. В этом случае сопро­
тивление обмотки должно рассчитываться из уравнения (1),.
что дает максимальную мощность «удержания». В обеих схе­
мах используются тиратроны с холодным катодом, которые
подключают автоматически конденсаторы к обмоткам элек- '
тромагнита, когда напряжение заряда достигает заранее
установленного уровня.
Глава IV посвящена построению устройств телесигнали­
зации при помощи пассивных элементов.
Принцип действия таких устройств заключается в следую­
щем: в линию подается напряжение через обмотку линейного
реле; замыкание линии на ИП пассивным элементом (сопро­
тивлением, полупроводниковым диодом и т. п.) вызывает
срабатывание реле, т. е. подает дискретный сигнал на Д П .
Надежность работы такой системы и дальность ее действия
будут в значительной мере зависеть от колебаний параметров
линии, колебания питающего напряжения и от параметров
линейного реле.
В отличие от двух предыдущих глав, где рассматривают- •
ся параметры линий для самых неблагоприятных условий,
т. е. при максимально допустимых утечках и наибольших с о - '
противлениях, здесь расчеты производятся для двух крайних
случаев: условия срабатывания линейного реле берутся при
' замыкании линии на пассивный элемент, сопротивление кото­
рого Z 2 , при минимальном питающем напряжении U0MllH,
максимальном сопротивлении линии R0 ыакс и отсутствии
утечек; условия же отпускания реле рассматриваются при
разомкнутой линии, максимальном питающем напряжении
^омакс > минимальном сопротивлении линии /? 0 м и н и макси­
мальных утечках. Сопоставление этих двух условий позво­
лило составить следующее уравнение:
^ 0 МИН
" О макс
ir
Z
o + # 0 макс I + Za .
- Л „ = •
°0 мин
/
М
10
У^ОминОо
/
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
где Z 0 — сопротивление линейного реле, а Кв — его коэф­
фициент возврата.
На основании этого трансцендентного уравнения состав­
лены семейства кривых для трех- и четырехмиллиметровых
линий связи. При помощи этих кривых можно определить.
максимальную дальность действия / устройств телемеха­
ники, построенных на пассивных элементах, для разных
линий при различных значениях сопротивления реле и его
коэффициента возврата. При коэффициенте возврата / С в = 1 ,
что может быть осуществлено искусственным методом, мо­
жет быть определена предельная дальность действия, кото­
рая не зависит от сопротивления реле. Она равняется 165 км
для трехмиллнметровых стальных линий и 218 км для че­
тырехмиллиметровых ч при допустимых колебаниях тем­
пературы воздуха от — 30 до + 60° и колебаниях утечек
от 0,5 Мом/км до со, когда Z2 = 0.
Как видно, в условиях ирригации можно получить про­
стым и дешевым способом, не требующим источников пита­
ния на ИП, сигналы при помощи пассивных элементов. Одна­
ко число этих сигналов весьма органичено.
В работе показано, каким способом может быть увеличе­
но число сигналов, подаваемых пассивными элементами.
Одним из способов является замыкание линии на диоды или
сопротивления и подачи при этом в линию с ДП переменно­
го напряжения через группу поляризованных реле. Можно
также получить различные сигналы путем замыкания линии
на сопротивления различной величины. В этом случае общее
число сигналов сильно уменьшается с увеличением необходи­
мой дальности действия. При дальности действия 80 км мак­
симальное количество сигналов, подаваемых таким образом,
равно 4.
Рассматривается также случай использования цепей пита­
ния генератора частоты в качестве пассивного элемента. Если
эти цепи, как и в предыдущем случае, включать через диоды
или
прямо, общее количество сигналов будет N = Пп пч •
г е
Д пп—число сигналов, подаваемых пассивными элементами,
а пч— число частот. В качестве пассивного элемента могут
быть применены цепи питания любого устройства, выполняю­
щего другую функцию на ИП, если сопротивление этой цепи
отвечает необходимым требованиям для работы устройства
сигнализации. Как правило, при использовании любого спо­
соба увеличения количества сигналов, подаваемых пассивны­
ми элементами, дальность действия меньше, чем при подаче
сигнала путем простого короткого замыкания линии. Тем неИ
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
менее, для расстояния до 80 км можно построить устройства
телесигнализации со сравнительно большим количеством
сигналов.
Наконец, при посылке сигналов пассивными элементами
последовательно во времени, используя различные комбина­
ции, можно получить большое количество сигналов. Этот спо­
соб был применен нами при создании устройства кодового
телеизмерения горизонта воды, работающего без источников
питания на ИП (система «Телерейка»).
Глава V посвящена примерам осуществления дистанцион­
ного питания аппаратуры ИП при телемеханизации иррига­
ционных систем.
Различные способы дистанционного питания аппаратуры
ИП использованы нами при создании отдельных устройств
телемеханики для различных ирригационных систем Узбеки­
стана (Каттакурганское водохранилище, канал Джун, ЗахКелесская оросительная система, массив Шур-Узяк). На ос­
новании испытания этих устройств в лабораторных условиях
и непосредственно на каналах было создано два типовых
устройства, различающихся по объему выполняемых функций.
Первым таким устройством является система «Телерейка»
для кодового телеизмерения горизонта воды и селективной
телефонной связи, вторым — комплексная система ТУ—•
ТИ — ТС для ирригации. Оба устройства работают при отсут­
ствии источников электроэнергии на ИП, так как все функции
осуществляются при дистанционном питании аппаратуры ИП
с ДП.
На примере работы отдельных узлов этих систем показа­
но, как осуществляется прямое питание, питание от накопи­
телей и сигнализация при помощи пассивных элементов.
Первый способ используется при питании частотных дат­
чиков телеизмерения. Цепи питания этих датчиков включены
через стабилитроны, которые обеспечивают постоянное напря­
жение при колебаниях параметров линии. При прямом пита­
нии датчик или какое-либо устройство, питаемое с ДП, могут
быть использованы в качестве одного элемента дешифратора
для вызова объекта. Действительно, при комбинационном
вызове каждому коду могут соответствовать два объекта
(два датчика). Цепи питания последних включены через
диоды таким образом, чтобы один работал от положительной
полярности, другой от отрицательной. Для селективного
включения одного из датчиков с ДП подается напряжение
той или иной полярности. Применение цепей питания датчика
в качестве элемента дешифратора позволяет создать исклю12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
чительно выгодные, по количеству . занятой аппаратуры,.
устройства телемеханики.
Для того чтобы при дистанционном питании отдельных
узлов линейные цепи дешифраторов не потребляли энергии,
последние подключены к .линии связи через тиратроны с хо­
лодным катодом. При прохождении вызывного кода, который
всегда начинается с импульса большого напряжения, тира­
трон загорается, включает линейные цепи и после осуществ­
ления выбора объекта отключается от линии.
Прямое питание применяется также для обеспечения энер­
гией небольших двигателей, служащих для подъема затворов
на мелких водовыпусках.
Для управления крупными затворами целесообразно соче­
тать гидравлическую автоматику (вододействующие затворы)
с дистанционным питанием. В частности, нами было предло­
жено устройство для использования энергии воды при теле­
управлении обычными плоскими затворами. Включение затво­
ров на подъем или опускание осуществляется электромагни­
тами, питаемыми с ДП при помощи накопителей.
" Накопители применяются также при питании бесконтакт­
ного частотно-импульсного датчика телеизмерения расхода
жидкости. В этом устройстве в качестве первичного датчика
используется роторный счетчик стока типа СВН-56. Экранн- рующий флажок, прикрепленный к вращающейся оси счетчи­
ка, проходит в зазоре между катушками обратной связи
генератора, построенного на одном полупроводниковом трио­
де. При прохождении флажка в зазоре колебание генератора
срывается. Режим работы генератора подобран таким обра­
зом, чтобы при отсутствии колебаний питающий ток был
близок к 0. В этот момент конденсатор, включенный парал­
лельно к цепям питания, заряжается по линии связи. Когда
же флажок выходит из зазора, генератор возбуждается,.
питаясь при этом от конденсатора. Форма флажка выбирает­
ся такой, чтобы «пауза» была более длительной, чем сигнал.
В этом случае мощность сигнала превышает среднюю потре­
бляемую мощность, передаваемую по линии связи. Сигнал
телеизмерения представляет собой серию импульсов, частота.
повторения которых пропорциональна скорости вращения
счетчика, а следовательно, и измеряемому расходу.
В описанных устройствах телемеханики очень широко при­
меняется способ подачи сигналов при помощи пассивных
элементов. На этом принципе осуществляется квитирование
(подтверждение правильности выбора). Ввиду того что при
помощи пассивных элементов можно передать сравнительно
небольшое количество сигналов, предлагается применять
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
принцип группового квитирования. Этот принцип заключается
в следующем: совокупность всех сигналов выбора разделяет­
ся на группы не переходящих друг в друга сигналов при
однозначном искажении. При выборе объекта какой-либо
группы, если произошло однозначное искажение, подключает­
ся ложный объект, относящийся к другой группе. Следова­
тельно, для обнаружения ложного вызова достаточно иметь
по одному общему квитирующему сигналу для каждой груп­
пы. Показано, что число таких групп весьма маленькое, а в
тех случаях, когда код вызова может быть приведен к двоич­
ному коду, имеется всего лишь две группы. Это имеет место
и в предложенной системе. Посылка квитирующего сигнала,
при вызове, сводится в данном случае к кратковременному
замыканию линии на диод, подключенный в том или другом
направлении, в зависимости от группыПассивные элементы применяются также при образовании
кода телеизмерения в устройстве «Телерейка». Здесь число
использованных различных сигналов, подаваемых при помо­
щи пассивных элементов, 4, столько же и импульсов, пода­
ваемых последовательно во времени, в каждом коде. Таким
образом, общее число сигналов 44 = 256.
Первый комплект системы «Телерейка» был установлен
на Зах-Келесской оросительной системе, другой, изготовлен­
ный Ташкентским заводом ирригационного приборострое­
ния,— в 1962 г. на Большом Ферганском канале. В настоящее
время завод приступил к изготовлению опытной серии этих
устройств.
Различные способы дистанционного питания аппаратуры
ИП позволяют применять средства телемеханики на любых
ирригационных системах, вплоть до внутрихозяйственной
сети.
выводы
1. При телемеханизации ирригационных систем можно от­
казаться от строительства дорогостоящих линий электропе­
редачи и трансформаторных киосков. Питание телемеханиче­
ской аппаратуры может полностью осуществляться дистан­
ционно по стальным проводам линии связи одновременно с
передачей сигналов ТУ, ТИ, ТС.
2. Прямое питание аппаратуры ИП по линиям связи не­
обходимо осуществлять постоянным током, что не только
сократит потери на линии, но и даст возможность произво­
дить питание одновременно с выполнением различных функ14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ций ТУ, ТИ ТС и телефонной связи. Поскольку передаваемые
таким образом мощности весьма маленькие, режим питания
аппаратуры ИП целесообразно выбирать не с точки зрения
достижения максимального к. п. д., а с точки зрения получе­
ния наибольшей мощности на нагрузке.
3. Прямое питание позволяет обеспечить необходимой
энергией аппаратуру вызова, датчики телеизмерения и теле­
сигнализации, а также небольшие исполнительные механиз­
мы, потребляющие до нескольких десятков ватт.
4. Аппаратуру ИП, работающую в импульсном режиме, це­
лесообразно питать при помощи конденсаторных накопите­
лей, обеспечивающих мощные импульсы (до нескольких сот
ватт) даже при большой протяженности линии связи. При
расчете систем, работающих от накопителей, сопротивление
нагрузки должно быть минимальным, что даст максимальный
к. п.д. Увеличение емкости накопителя сопровождается поте­
рей к. п. д. Поэтому увеличения накопленной энергии следует,
по мере возможности, добиваться не путем увеличения емко­
сти накопителя, а путем повышения напряжения заряда.
5. В устройствах телемеханики можно получить надежный
сигнал на сравнительно больших расстояниях путем замыка­
ния линии на пассивные элементы (сопротивление, диоды),
пропуская при этом на ДП ток, идущий в линию через ли­
нейные реле. В этом случае дальность действия увеличивает­
ся с увеличением коэффициента возврата линейного реле и
уменьшением его сопротивления.
6. В определенных условиях допустимого колебания оми­
ческого сопротивления линии и утечек может быть определе­
на предельная дальность действия систем, построенных на
пассивных элементах. Так, при допустимых колебаниях тем­
пературы от —30 до + 60° н колебаниях проводимости линии
от 0 до Ю - 6 Mo/км, предельная дальность действия 218 км
для стальных линий 4 мм и 165 км для стальных линий 3 мм.
7. Применение различных принципов дистанционного пи­
тания аппаратуры ИП по линиям связи позволило создать
различные устройства телемеханики, которые были внедре­
ны на разных оросительных системах Узбекистана.
Материалы диссертации отражены в следующих опубликованных
статьях, авторских свидетельствах и удостоверениях о регистрации
1. У с В, И. Телемеханизация ирригационных систем. Материалы Науч­
но-технического совещания по вопросам разработки и произ­
водства аппаратуры телемеханики и каналов связи для теле­
механики, Л., 1958.
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2 У с В. И. Принцип группового квитирования в устройствах телемехани­
ки, «Изв. АН УзССР», сер. техн. наук, 1959, № 2.
3. У с В. И. Датчик телеизмерения расхода воды в каналах, работающий
без источников питания на исполнительном пункте, «Изв. АН
УзССР», сер. техн. наук, 1960, № 6.
4. У с В. И. Принцип построения систем телесигнализации при помощи
пассивных элементов, «Изв. АН УзССР», сер. техн. наук,
1961, № 2.
5. У с В. И. Питание исполнительных пунктов по линии связи при теле­
механизации ирригационных систем, В сб. «Вопросы энерге­
тики, гидротехники и горного дела», Изд-во АН УзССР, 1961.
6. А в т о р с к о е свидетельство на имя В. И. Уса № 132565 от 12. III
1960 г. «Устройство для дистанционного управления затвором
на водовыпуске».
7. А в т о р с к о е свидетельство на имя В. И. Уса № 133626 от 12. III
1960 г. «Устройство для указания на расстоянии расхода
жидкости».
8. У д о с т о в е р е н и е о регистрации Ке 34743 от 21. II 19G3 г. на работу
под наименованием «Разработка системы для кодового теле­
измерения горизонта воды в каналах и селективной телефон­
ной связи», выполненную под руководством В. И. Уса,
9. У д о с т о в е р е н и е о регистрации № 34744 от 21. II 1963 г. на работу
под наименованием «Телемеханизация скважин вертикального'
дренажа», выполненную под руководством В. И. Уса.
Технический редактор X. Караваева
Р-02163 Сдано в набор 20/IV-63 г. Подписано к печати 257IV-63 г. Формат
60Х90Ул=0,5бум.л.—1,0 печ. л. Уч.-изд. л. 1,0. Изд. № 830. Тираж 175Типография Издательства АН УзССР, Хорезмская, 9. Заказ. 600
Адрес Издательства: ул. Куйбышева, 15.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
419 Кб
Теги
24874
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа