zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Chương 2: Đặc tính chung của các phần tử

Chia sẻ: Trần Duy Phụng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

Báo xấu

82
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các hệ thống điều khiển thường bao gồm các loại phần tử khác nhau, sự kết hợp giữa những phần tử điện, lỏng, khí, nhiệt và cơ. Những loại phần tử này đều có thể được mô tả thông qua 4 đặc tính chung: Trở kháng, dung lượng, quán tính và thời gian trễ. Tham khảo nội dung bài giảng chương 2 "Đặc tính chung của các phần tử" để hiểu hơn về vấn đề này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 2: Đặc tính chung của các phần tử

Ch 2: Đặc tính chung của các phần tử • Các hệ thống điều khiển thường bao gồm các loại phần tử khác nhau – sự kết hợp giữa những phần tử điện, lỏng, khí, nhiệt và cơ. • Những loại phần tử này đều có thể được mô tả thông qua 4 đặc tính chung: trở kháng, dung lượng, quán tính và thời gian trễ. • Bốn đặc tính chung này được định nghĩa dựa trên 3 thông số: • Thông số 1: lượng vật chất, năng lượng, hoặc khoảng cách • Thông số 2: lực tác động hay thế năng để làm thay đổi những biến định lượng. • Thông số 3: thời gian  C.B. Pham 2-1
Đặc tính chung của các phần tử • Trở kháng: là sự ngăn cản chuyển động của vật thể hoặc năng lượng. Nó được đo bằng tổng các thế năng cần thiết để tạo nên một đơn vị dòng điện, dòng lưu chất, dòng nhiệt, hoặc vận tốc.  C.B. Pham 2-2
Đặc tính chung của các phần tử • Dung lượng: là tổng lượng vật chất, năng lượng, hay khoảng cách cần thiết để tạo nên sự thay đổi một đơn vị thế năng.  C.B. Pham 2-3
Đặc tính chung của các phần tử • Quán tính (độ tự cảm): là sự ngăn cản thay đổi trạng thái của chuyển động. Nó được đo bằng tổng các thế năng cần thiết để gia tăng một đơn vị dòng điện, dòng lưu chất, dòng nhiệt, hoặc vận tốc trong một đơn vị thời gian (giây).  C.B. Pham 2-4
Đặc tính chung của các phần tử • Thời gian trễ: là khoảng thời gian giữa thời điểm xuất hiện tín hiệu vào và thời điểm xuất hiện tín hiệu ra tương ứng. fo(t) = fi(t - td)  C.B. Pham 2-5
1. Phần tử điện • Điện trở: là tính chất của vật liệu, nó ngăn cản chuyển động của dòng điện. Vật liệu dẫn điện tốt có giá trị điện trở thấp, còn vật liệu cách điện có giá trị điện trở rất cao.  C.B. Pham 2-6
1.Phần tử điện Thí dụ: Một phần tử điện được biết là có đặc tính V-A tuyến tính. Xác định điện trở của phần tử khi điện áp sử dụng là 24 V sẽ gây ra một dòng 12 mA chạy qua phần tử. Giải: Thí dụ: Bóng đèn là một phần tử điện có đặc tuyến V-A phi tuyến. Xác định điện trở của phần tử khi bóng làm việc ở điện thế 6 V với những thông tin đo được như sau: • 5.95 V gây ra dòng 0.500 A • 6.05 V gây ra dòng 0.504 A Giải:  C.B. Pham 2-7
1.Phần tử điện • Điện dung: là lượng điện tích cần thiết để tạo nên sự thay đổi một đơn vị điện áp. Đơn vị của điện dung là Farad (F). Lưu ý: nếu thì và Thí dụ: Cho một tín hiệu dòng điện có biên độ 0.1 mA chạy qua một tụ điện trong khoảng thời gian 0.1 s, điện áp của tụ tăng từ 0 đến +25 V. Hãy xác định giá trị điện dung của tụ điện.  C.B. Pham 2-8
1.Phần tử điện Giải: • Điện cảm: là lượng điện áp cần thiết để làm tăng một đơn vị dòng điện trong một giây. Đơn vị của điện cảm là Henry (H). Lưu ý: nếu thì và  C.B. Pham 2-9
1.Phần tử điện • Thời gian trễ: là khoảng thời gian cần thiết để truyền một tín hiệu từ điểm nguồn đến điểm đích. Đối với phần tử điện, tốc độ truyền rất lớn (từ 2 108 đến 3  108 m/s) so với những phần tử khác trong hệ thống, vì thế sự ảnh hưởng của thời gian trễ này đối với hệ thống điều khiển thường không xét đến.  C.B. Pham 2-10
1.Phần tử điện Thí dụ: (a) xác định thời gian trễ cho một đường truyền dài 600 m với vận tốc truyền là 2.3  108 m/s. (b) Phi thuyền trong không gian cách trái đất 2000 km truyền đi một tín hiệu với vận tốc 3  108 m/s. Xác định khoảng thời gian để tín hiệu truyền đến mặt đất. Giải: (a) (b)  C.B. Pham 2-11
2. Phần tử lỏng • Trở kháng: trở kháng của chất lỏng là đặc điểm của ống, van, tiết diện … mà làm cản trở chuyển động của dòng chảy. Nó được đo bằng sự thay đổi áp suất cần thiết để làm tăng một đơn vị lưu lượng. Mối quan hệ này được thể hiện qua phương trình dòng chảy. Có hai loại dòng chảy: chảy tầng và chảy rối - tùy thuộc vào trị số Reynolds. Với : khối lượng riêng của lưu chất (kg/m3) v: vận tốc trung bình của dòng chảy (m/s) d: đường kính trong của ống dẫn (m) : hệ số nhớt tuyệt đối của lưu chất (kg/m.s) Dòng chảy tầng Re  2000 Dòng chảy rối Re  4000  C.B. Pham 2-12
Phần tử lỏng Ở dòng chảy tầng, mối quan hệ giữa áp suất và lưu lượng dòng chảy là tuyến tính. Do đó giá trị trở kháng là hằng số. Còn ở dòng chảy rối, mối quan hệ này là phi tuyến. Khi lưu lượng dòng chảy tăng, giá trị trở kháng tăng theo.  C.B. Pham 2-13
Phần tử lỏng Đối với dòng chảy tầng trong ống tròn: Công thức Hagen-Poiseuille: (Pa.s/m3) Đối với dòng chảy rối trong ống tròn: Công thức Fanning: Với Kt là hệ số chảy rối, , phụ thuộc thêm bởi hệ số ma sát f.  C.B. Pham 2-14
Phần tử lỏng Thí dụ: Một nguồn dầu 15oC chảy dọc một ống nằm ngang có đường kính 1 (cm) với lưu lượng dòng chảy là 9.42 (L/min). Ống dài 10 (m). Hãy xác định trị số Reynolds, trở kháng và khoảng sụt áp trong ống. Cho biết nguồn dầu có khối lượng riêng:  = 880 (kg/m3), và hệ số nhớt:  = 0.160 (Pa.s).  C.B. Pham 2-15
Phần tử lỏng Giải: • Chuyển đổi đơn vị: • Vận tốc trung bình:  C.B. Pham 2-16
Phần tử lỏng Thí dụ: Một nguồn nước 15oC chảy trong một ống thép có đường kính 0.4 (in) với lưu lượng dòng chảy là 6.0 (gal/min). Ống dài 50 (ft). Hãy xác định trị số Reynolds, trở kháng và khoảng sụt áp trong ống. Cho biết nguồn nước có khối lượng riêng:  = 1000 (kg/m3), và hệ số nhớt:  = 0. 001 (Pa.s). Giải: • Chuyển đổi đơn vị: • Vận tốc trung bình:  C.B. Pham 2-17
Phần tử lỏng Đây là dòng chảy rối, cần phải tính hệ số ma sát Hệ số chảy rối:  C.B. Pham 2-18
Phần tử lỏng • Dung lượng: dung lượng của phần tử lỏng được xác định bằng sự thay đổi thể tích cần thiết trong thùng chứa để tạo nên sự thay đổi một đơn vị áp suất ở đầu ra của thùng. Sự thay đổi áp suất trong thùng phụ thuộc vào 3 yếu tố: sự thay đổi chiều cao của khối lưu chất (H), gia tốc trọng trường (g), khối lượng riêng của lưu chất (). Với A là diện tích mặt cắt ngang trung bình của khối lưu chất  C.B. Pham 2-19
Phần tử lỏng Thí dụ: Một thùng chứa có đường kính 1.83 (m) và cao 10 (ft). Hãy xác định dung lượng của thùng chứa đối với mỗi loại lưu chất dưới đây. (a) nước (water),  = 1000 (kg/m3) (b) dầu (oil),  = 880 (kg/m3) (c) dầu lửa (kerosene),  = 800 (kg/m3) (d) xăng (gasoline),  = 740 (kg/m3) Giải:  C.B. Pham 2-20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.