9-Контактсиз аппаратлар

9-Контактсиз аппаратлар.
9.1. Умумий тушунчалар

Тоғ – кон саноатида ишлаб чиқариш жараёнларининг автоматлаштирилиши ва автомат бошқариш системасининг жорий этилиши электр аппаратларидан ишончлилик, тезлик ва узоқ муддат ишлаши каби талабларни бажарилишини тақазо қилади. Электр аппаратларида контакт системасининг бўлиши бу талабларни бажарилишини таъминлай олмайди. Шу сабабли ҳозирги вақтда контактсиз электр аппаратлари кенг кўламда қўлланилмоқда. Бундай электр аппаратлари бошқариш занжирини узмасдан уларга таъсир этади.

Контактсиз электр аппаратлари қўйидаги афзалликларга эга:

• 
  тез таъсир этиш, юқори тезлик ва тезда қайта улаш хусусияти;
  
• 
  узоқ муддат ишлаши;
  
• 
  хизмат кўрсатишнинг оддийлиги;
  
• 
  портлаш ва чангли муҳитда ишлаши.
  

Контактсиз электр аппаратларининг ишлаш принципи ночизиқли вольт –ампер характеристикасига эга бўлган элементларни қўллашга асосланган.
Ночизиқли элементлар манба ва юклама орасига уланади ва ўзининг қаршилигини ўзгартиради.
Контактсиз электр аппаратларнинг бу хусусияти қуввати катта бўлмаган бошқариш занжирида жуда катта қувватни бошқариш имконини яратади ва аппарат кучайтиргич вазифасини бажаради. Бундан ташқари контактсиз электр аппаратлари логик функцияни ҳам бажара олади.
Ночизиқли элемент асосидаги чўлғамли ферромагнитли ўзак кучайтиргич магнитли ночизиқли элемент асосидаги ярим ўтказгичли асбобга эса ярим ўтказгичли дейилади.
Контактсиз электр аппаратлари бажарадиган функциясига қараб:

• 
  коммутацияли аппаратлар;
  
• 
  юқори ва паст кучланишларни узгичлар, бошқариш аппаратлари;
  
• 
  контакторлар, ишга туширгичлар, бошқариш релелари ва бошқалар;
  
• 
  ростловчи аппаратлар
  
• 
  электр ростлагичлари.
  

9.2. Магнитли контактсиз электр аппаратлари

Магнитли кучайтиргич (МК) деб, сигнални кучайтиришда бошқариладиган, индуктив қаршилик ишлатилган электр аппаратига айтилади.

Бошқариладиган индуктив қаршилик сифатида пўлат ўзакли дроссел ишлатилади. Бундай дроселнинг магнитланиши билан унинг индуктив қаршилиги ўзгаради.
9.1-расмда ўзи магнитланадиган МК нинг схемаси кўрсатилган бўлиб, у иккита бир хил ўзаклар 1 ва 1¹ дан иборат. Ўзакларда иккита ярим чўлғам 2 ва 2¹ чўлғам ўралган. Бу чўлғамлар 2 ва 2¹ параллел ва қарама-қарши қилиб уланган. 2 ва 2¹ чўлғамларга кетма-кет қилиб диодлар VD1 ва VD2 уланган бўлади.

9.1-расм. Ўзи магнитланадиган магнит кучайтиргичнинг схемаси

Ўзгарувчан ток занжиридаги кучайтиргичга юклама қаршилиги R_н уланган. Бошқариш чўлғами 3 га ўзгармас кучланиш И_у берилади. Агарда бошқариладиган сигналлар бир нечта бўлса, у ҳолда ўзакда бир нечта бошқариш чўлғами жойлаштирилади.

Ўзгарувчан кучланишли ишчи ярим чўлғам токни фақат биринчи ярим даврда ўтказади (9.2, а –расм). Шу сабабли МК нинг ишлашини биринчи ярим даврда фақат 1 ўзакда 0 дан π оралиқгача кўриб чиқамиз.

9.2 – расм. МКда манба кучланиши,
ўзакдаги оқим ва юклама токининг
ўзгариши.

Биринчи ярим даврнинг бошида ўзакда бошланғич оқим бўлади (9.2,б–расм). Бу оқимни бошқариш чўлғамидан оқаётган ток ҳосил қилган ва ўзакнинг магнитланиш характеристикасидан аниқланадиган МЮК F_у ҳосил қилади. Биринчи ярим даврда манба кучланиши U_п таъсирида биринчи ўзакнинг ишчи чўлғамда ўзак магнитланади (9.2, в-расм). Магнитланиш жараёни ўзак тўйингунча давом этади. Ўзак тўйингунча бўлган вақтга қўзғатиш интервали дейилади ва тўйиниш бурчаги α (9.2, а – расм) билан характерланади. Қўзғатиш интервалида дросселнинг катта индуктивлиги сабабли, ҳамма кучланиш дросселда бўлади ва юкламада унча катта бўлмаган магнитловчи ток I_μ оқади (9.2, г-расм).

Ўзак тўйинганда тўйиниш интервали бошланади. Бу интервалда ўзакнинг магнит оқими ўзгармайди, дросселнинг индуктивлиги кичкина бўлади ва ҳамма кучланиш U_п юкламада бўлади. Юкламадаги ток I_н тезда ошиб кетади ва ўзакнинг тўйиниш моментидан бошлаб ярим даврнинг охиригача (π бурчаккача) оқади. Бошқа ярим даврда эса иккинчи ўзакда худди шундай жараён содир бўлади.
Юкламадаги ўртача ток қўйидагича аниқланади.
, (9.1)
бу ерда -юклама қаршилиги.
Оқимнинг қўзғатиш интервалидаги ўзгариши қўйидаги тенгламадан аниқланади
. (9.2)
9.3-расмда МК нинг бошқариш характеристикаси кўрсатилган. МК нинг юклама токининг карралик коэффициенти қўйидагича аниқланади.
(9.3)
бу ерда - бошқариш характеристикасининг чизиқли қисмининг охиридаги юклама токининг максимал қиймати; - салт ишлаш токи (ўзакни магнитлаш учун керак бўлган МЮКдан топилади).
МКнинг кучайтириш коэффициенти қўйидагича топилади
, (9.4)
бу ерда - юклама қуввати; -бошқариш қуввати.

9.3. – расм. Магнит кучайтиргичнинг бошқариш характеристикаси

Контактсиз магнит релесини МК асосида яратиш мумкин. Бунинг учун тескари алоқали қўшимча чўлғами ёрдамида кучайтиргичнинг реле режимига эришилади (9.4-расм).

9.4 – расм. Магнит кучайтиргич базасидаги контактсиз магнит релесининг схемаси.