В настоящее время во всех отраслях народного хозяйства СССР — в промышленности, энергетике, транспорте, сельском хозяйстве и в научных исследованиях— происходит быстрое внедрение средств автоматики и телемеханики.
Настоящая книга представляет собой краткое изложение основ автоматики и телемеханики и предназначается для широкого круга инженеров и техников, интересующихся этой отраслью техники.
В связи с тем, что электрические системы автоматики имеют наибольшее распространение, книга ограничивается описанием именно электрических элементов и систем, а имеющие применение в автоматике механические,.гидравлические и пневматические системы вследствие ограниченного объема книги опущены. В соответствии с ее назначением книга содержит в основном описательный материал.
Книга разделена на три части: «Элементы автоматики и телемеханики», «Системы автоматики» и «Системы телемеханики». Такое разделение, по мнению авторов, позволяет наиболее четко выделить основные функции различных элементов и систем.
Материал первой части книги сгруппирован по физическим принципам действия элементов: электромеханические, ферромагнитные, электронные элементы и т. п.
В главах, посвященных отдельным видам элементов, показано, каким образом данный физический принцип используется для выполнения этими элементами раз-
3
личных функций, а именно: осуществления датчиков, усилителей, реле, стабилизаторов и т. п. Такой порядок изложения, по мнению авторов, позволяет наиболее полно отразить физическую сторону действия элементов. Для того чтобы в этих главах не было повторений, общее описание функций и характеристик, свойственных всем элементам, приведено в гл. 1. Поэтому при чтении первой части книги полезно возвращаться к гл. 1, содержащей основные понятия и определения.
Во второй части книги рассматриваются системы атоматического регулирования, следящие системы и измерительные системы. В гл. 6 и 7, помимо рассмотрения структуры и 'Примеров систем автоматического регулирования и следящих систем, даны основы анализа устойчивости, для того чтобы облегчить понимание сложных вопросов динамики этих систем.
В третьей части книги описаны системы телемеханики, а именно: системы телеизмерения, телеуправления и телесигнализации.
Авторы Москва, 1953 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ
За время, прошедшее с выхода второго издания книги (1959 г.), в области автоматики и телемеханики достигнуты новые успехи. При подготовке третьего издания авторы стремились отразить современное состояние этой области, не увеличивая значительно объем книги. Расширен объем сведений по вычислительной технике и ее применению в автоматике. Добавлены описания экстремальных систем автоматического регулирования, быстродействующих магнитных усилителей на сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса. Введен новый материал в разделы, посвященные элек< тронным элементам, автоматическим измерительным системам. Существенно 'переработана часть книги, посвященная телемеханике.
Весь материал книги подвергнут некоторой пере* компоновке и обновлению с целью устранения менее важных и устаревших сведений и замены их более современными данными.
Введение и главы 1, 4, 9 написаны С. А. Гинзбургом, главы 6,7 —И. Я. Лехтманом, главы 10, 11 и 12—
B. С. Маловым. Главы 2 и 3 написаны совместно
C. А. Гинзбургом и И. Я. Лехтманом, главы 5 и 8 — С. А. Гинзбургом и В. С. Маловым.
Замечания и пожелания по книге авторы просят присылать по адресу: Москва, Ж-1Н, Шлюзовая набережная, 10, издательство «Энергия».
Авторы
5
СОДЕРЖАНИЕ
Из предисловия к первому изданию............. 3
Предисловие к третьему изданию............... 5
Введение.......................... 11
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ЭЛЕМЕНТЫ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Глава первая. Функции и общие характеристики элементов автоматики и телемеханики......... 20
1-1. Общие сведения................... 20
1-2. Функции элементов автоматики и телемеханики. Определения ...................... 21
1-3. Общие характеристики элементов автоматики и телемеханики. Определения ................ 28
Глава вторая. Электромеханические элементы .... 40
2-1. Общие сведения................... 40
2-2. Электрические датчи и механических величин .... 41
а) Датчики активного сопротивления......... 41
б) Индуктивные датчики............... 46
в) Емкостные датчики................ 49
г) Пьезоэлектрические датчики...........' . 51
д) Электромашинные датчики ............ 52
2-3. Электромеханические реле.............. 56
а) Электромагнитные реле.............. 57
б) Магнитоэлектрические и электродинамические реле 71
в) Индукционные реле................ 72
г) Электротермические реле............. 75
2-4. Электромеханические распределители. Электромеханические стабилизаторы................ 76
2-5. Электромеханические исполнительные органы..... 79
А. Электромагнитные исполнительные органы .... 80
Б. Электродвигатели................ 85
а) Электродвигатели постоянного тока........ 85
б) Электродвигатели переменного тока........ 93
2-6. Электромащинные усилители............. 100
6
Глава третья. Ферромагнитные элементы.......107
1 П7
3-1. Оощие сведения...................1и/
3-2 Характеристики дросселей с ферромагнитными сердеч-
никами....................... [J
3-3. Магнитные усилители................ 120
а) Дроссельные магнитные усилители......... 120
б) Трансформаторные магнитные усилители...... 125
в) Магнитные усилители, работающие на второй гармо-
127 нике.......................lLI
г) Магнитные усилители с обратной связью.....128
д) Магнитный усилитель в динамическом режиме ... 133
е) Быстродействующие магнитные усилители.....135
ж) Технические характеристики магнитных усилителей 142
3-4. Магнитное бесконтактное реле............144
3-5. Ферромагнитные стабилизаторы напряжения.....145
Глава четвертая. Электротепловые элементы
149
4-1. Общие сведения................... 149
4-2. Термопары..................... 14Э
4-3. Термосопротавлеяия..............• • • 153
а) Общие характеристики............... 153
* б) Термосопротивление в качестве датчика...... 157
в) Стабилизаторы и индикаторы напряжения с термосопротивлениями .................. 1"и
г) Релейное действие цепи с термосопротивлением . . 164
Г л а в а п я т а я. Электронные и радиоактивные элементы ..........................; 166
5-1. Общие сведения.................• •
5-2. Стабилизаторы напряжения..............167
5-3. Фазочувствительные выпрямители и усилители .... 172
1 ЯЗ
5-4. Модуляторы..................... IO°
5-5. Схемы релейного действия.............. 188
5-6. Фотоэлектронные усилители и реле.......... 198
5-7. Применение радиоактивных изотопов......... 206
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ
Глава шестая. Системы автоматического регулирования ...........................209
6-1. Общие сведения .................."09
6-2. Структура систем автоматического регулирования . . 210
а) Статический регулятор скорости..........214
б) Астатический регулятор скорости......... 220
7
6-3. Типовые звенья систем автоматического регулирования .........................222
а) Безынерционное звено...............225
б) Инерционное звено................227
в) Интегрирующее звено...............230
г) Дифференцирующее звено.............234
д) Колебательное звено...............237
6-4. Динамика линейных систем автоматического регулирования ........................241
а) Анализ устойчивости систем автоматического регулирования ................. ... 242
б) Определение динамических характеристик систем автоматического регулирования .......... 247
6-5. Анализ устойчивости автоматического регулятора скорости .................. • . . . . • 251
6-6. Регуляторы скорости с .релейным управлением .... 259 6-7. Экстремальные системы автоматического регулирования .........................262
Глава седьмая. Системы дистанционной передачи
угла и следящие системы...............266
7-1. Общие сведения. . •................266
7-2. Система дистанционной передачи угла на постоянном
токе........................267
7-3. Сельсинная система дистанционной передачи угла . . . 270 7-4. Следящие системы. Статическая и динамическая погрешности.....................279
7-5. Анализ устойчивости следящей системы.......288
7-6. Влияние нелинейностей на устойчивость следящих систем .......................296
7-7. Следящие системы с релейным управлением.....299
Г л а в а в о с ьма я. Автоматические измерительные системы .........................302
8-1. Общие сведения...................302
8-2. Небалансные системы................306
8-3. Балансные системы.................311
а) Автоматические потенциометры •.........311
б) Автоматические (самобалансирующиеся) мосты ... 318
в) Балансная система переменного тока (с дифференциально-трансформаторными датчиками)......323
8-4. Автоматические измерительные системы с цифровым
отсчетом...................... 324
8
А. Преобразователи непрерывных значений измеряемой величины в цифровой код ....... 328
Б. Цифровые указатели и регистраторы......334
8-5. Автоматическая сигнализация показаний и автоматическая сортировка...................337
8-6. Системы централизованного контроля технологических
процессов......................340
Глава девятая. Автоматические вычислительные системы......................... 342
9-1. Общие сведения................... 342
9-2. Аналоговые системы................. 343
9-3. Цифровые системы................. 372
а) Структура цифровой машины........... 374
б) Арифметические основы...........• . . 378
в) Краткие сведения о программировании....... 385
г) Логические основы................ 391
д) Физическое представление чисел и электронные логические схемы.................. 393
е) Запоминающие устройства............. 396
ж) Арифметические устройства............ 411
з) Выполнение программы вычислений в цифровой машине....................... 417
9-4. Применение вычислительной техники в автоматических
системах . *..................-. . 421
часть третья
СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ
Глава десятая. Общие сведения о системах телемеханики.......................... 428
10-1. Вводные замечания................. 428
10-2. Разделение сигналов................ 431
а) Частотное разделение сигналов .......... 431
б) Временнбе разделение сигналов.......... 433
Гла в а од и н над цат а я. Телеизмерение......... 434
11-1. Общие сведения.................. 434
11-2. Системы интенсивности............... 437
а) Системы тока................... 437
б) Системы напряжения............... 443
в) Область применения систем интенсивности..... 444
Цена: 150руб.
