Диссертацияси илмий раҳбар: т ф. д., профессор А. М. Мамаджонов \ мундарижа кириш

2.3- §. Герконли ўзгартиргичларнинг мавжуд ва янги конструкцияларининг таҳлили ва уларнинг синфланиши

Асосий таснифларнинг универсаллиги, кўп функционаллиги, юқори ишончлилиги, ҳамда герконли қурилмаларни ишлаб чиқаришни автоматлаштириш имконияти уларни техниканинг кўп соҳаларида кенг қўлланилишига олиб келади [3.3-3.5].

Аммо, шу билан биргаликда, герконли конструкцияларнинг ҳар бири ўзининг, фақат ўзига хос бўлган афзалликлари ва камчиликларига эга. Шунинг учун герконли қурилмаларнинг ҳаммаси ҳам конкрет тизим, қурилманингу ёки бу параметрининг оптималлигини таъминлай олмайди. Шу муносабат билан герконлар асосидаги мавжуд қурилмаларни таҳлил қилиш лозим, бунда қўлланиш соҳасини ифодаловчи тузилишидаги умумий конструктив белгилари ва ўзига хос белгиларини аниқлаб олиш имкони туғилади.
Қуйида герконли ўзгартиргичларга хос бўлган энг кенг қўлланиладиган конструкциялари, параметрик тузилма схемалари, уларнинг статик таснифлари кўриб чиқилади.
Механизмларнинг ишчи органларини бурчакли ва чизиқли силжишларини масофавий ўлчаш учун ҳолат датчиклари
1.5.1-расмдан кўринади-ки, датчик иккита ўрамлардан ташкил топган мос равишда 5 ва 6, 7 ва 8, 9 ва 10, 11 ва 12 ғалтакларга жойлаштирилган 1-4 герконларга, герконлар занжирига уланган юклама қаршилиги R ва доимий магнит 13 эга. Ҳолат датчиги ўзгармас ток кучланиш манбаига уланади. Датчикнинг ишлаш тамойили қуйидагича.
Магнит 13 нинг чизмада кўрсатилган ҳолатида, 2-геркон уланган, 1,3, 4-герконлар эса узилган. 1,2,4 - герконлар 5,7,11-ўрамларда R резистор ва 5,7,11-ўрамлардан оқиб ўтаётган ток ҳисобига юзага келган магнит оқимлари таъсирида бўладилар. 3-геркон 10-ўрамда юзага келган магнит оқими таъсирида бўлади. 6,8,10-ўрамларда магнит оқим мавжуд эмас, чунки ўрамлар мос равишда 1,3,4-герконларнинг узилган контактлари билан шунтланадилар. 9-ўрамда магнит оқимининг мавжуд эмаслиги 2-геркон унинг уланган контактига уланганлиги ва 9-ўрамни шунтлаши билан асосланади. Ҳар бир ўрамдаги магнит оқими шундай танланади-ки, геркон бу оқимларга улана олмасин. 2-геркон7-ўрамнинг натижавий оқими ва 13 доимий магнитнинг оқимига уланган.
Доимий магнит 13 силжишидаги датчик ишини кўриб чиқамиз. Дейлик, магнит 13 ўнгга силжисин. Унинг 3-герконга яқинлашиш даражасига кўра 10-ўрамдаги магнит оқими доимий магнит майдони билан компенсацияланади. Компенсация жараёни 2-геркон уланган вақт давомида содир бўлади. У узилгандан сўнг 3-геркон ғалтагида магнит оқими кескин қайта тақсимланади; 9-ўрамда магнит оқими юзага келади ва 10-ўрамдаги ток йўқолади. 3-геркон уланади, чунки у 9-ўрамнинг магнит оқими ва у билан йўналиши бир хил бўлган доимий магнит 13 таъсирида жойлашади.

1.5.1-расм. Механизмларнинг ишчи органларининг бурчак ва чизиқли силжишларини масофавий ўлчаш учун ҳолат датчиги

Доимий магнит 13 нинг чапга силжишини кўриб чиқамиз. Дейлик, магнит 13 уланган 3-геркондан 2-герконга силжисин. Магнит 13 2-герконга яқинлашганда унинг ғалтагида 7-ўрамнинг магнит оқими билан доимий магнит 13 нинг оқими қўшилади. 2-геркон ғалтагидаги магнит оқими ишга тушириш учун етарли қийматга етганда, 2-геркон уланади. 2-герконнинг уланиши 3-геркон ғалтагидаги магнит оқимининг кескин қайта тақсимланишига олиб келади. 9-ўрамдаги магнит оқим йўқолади, 10-ўрамда эса юзага келади. Умумий оқим 10-ўрам ва доимий магнит 13 оқимлари орасидаги фарққа тенг бўлади ва 3-геркон узилади.

Мазкур турдаги ҳолат датчигининг қўлланилиши герконларнинг ишга тушириш ва узиб ташлаш амперўрамларининг тарқоқлиги ва доимий магнит оқимииннг барқарор эмасликларида механизмларнинг ишчи органларининг силжишларини ишончли назорат қилинилишини таъминлайди. Бу датчикнинг камчилиги бўлиб оралиғида ҳаракатланувчи қисми жойлашган иккита қўшни герконларнинг доимий навбатма-навбат уланиш эҳтимоллиги ҳисобланади. 1.5.2-расмда ҳолат датчигининг параметрик тузилма схемаси келтирилган.
Реверсив тахометрик датчик ҳаракат датчикларини ўлчаш соҳасига киради.
Статорда (1.5.3-расм) 1-геркон ўрнатилган, унинг контактлари орқали ўзгармас ток манбаи 2 га 5 ва 6 герконларнинг 3 ва 4 бошқарув ўрамлари уланган бўлиб, улар 1-герконнинг икки томонида жойлашган ва кучланиш манбаи билан датчикнинг чиқиш занжирлари (7,8 ва 8,9)га кетма-кет уланган.
Роторда магнит элементи 10 жойлашган, унинг ўртасида бўртма 11 бажарилган бўлиб, унинг кенглиги эса ўртадаги ва чекка герконлар орасидаги масофадан кичикдир. Магнит элементи бўртмаси ва 1,6 ва 5-герконлар орасидаги масофа шундай танланган-ки, бўртма герконлар яқинидан ўтганда унинг жойлашган ўрнида магнит оқим юзага келади, унинг йўналиши эса герконларни ишга тушириш бўсағавий қийматидан ортади.
Магнит элеметининг қолган қисми ҳар бир геркон ёнида жойлашган ҳолда, магнит оқимини юзага келтиради, унинг кучланганлиги эса герконларнинг ишга тушиш бўсағавий қиймати ва уларни қўйиб юбориш қийматлари оралиғидаги ўрта қийматга эга бўлади.
Датчик қуйидагича ишлайди. 1-герконнинг нормал уланган контактлари орқали 3 ва 4-бошқарув ўрамлари бўйлаб ток оқиб ўтади, у 5- ва6-герконларнинг жойлашган ўрнида қиймати герконларни ишга тушириш бўсағавий қийматидан катта бўлган магнит оқимини юзага келтиради.
Шундай қилиб, 1-геркон қўйиб юборилган ҳолатда бўлган вақт давомида, 5 ва 6-герконлар ишга тушган ҳолатда бўладилар. Ҳаракат жараёнида магнит элементи бўртмаси 1-герконга яқинлашганда, у ишга тушган ҳолатга ўтади, бунда 4 ва 3- ўрамлар манбадан узилади, ва 5 ва 6-герконлар фақат магнит элементининг магнит оқими таъсирида қоладилар. 1.5.3-расмда 5 ва 6-герконлар ишга тушган вақтдаги магнит элементининг ҳолати кўрсатилган, чунки уларнинг яқинида магнит элементи жойлашган. Магнит элементи ҳаракатланса, масалан, стрелкада кўрсатилган йўналишда, бўртма 6-герконга яқинлашади, бунда 1-геркон ишга тушган ҳолатда қолади, 5-геркон эса қўйиб юборилган (узилган) ҳолатга ўтади, чунки ундан магнит элементи узоқлашади ва ўзининг контактлари ёрдамида 7, 8-датчикларнинг чиқиш занжирини улайди (ёки узади). Магнит элементининг кейинги ҳаракати давомида у 1-геркондан узоқлашади. 1-геркон қўйиб юборилган ҳолатга ўтган ҳолда, датчикни дастлабки ҳолатига қайтаради.
Шундай қилиб, роторнинг айланиш тезлигига пропорционал частота билан магнит элементининг бўртмаси биринчи бўлиб яқинлашадиган герконнинг контактлари уланган датчикнинг чиқиш занжири уланади (ёки узилади).
1.5.4-расмда тузилма схемаси келтирилган ва статик таснифи қуйидаги кўринишга эга.
Г ерконли қурилманинг камчилиги бўлиб айланиш тезлиги юқори бўлганда, айланиш тезлиги кичик бўлганда - контактлар ва ҳаракатланувчи магнит орасидаги бўшлиқ катта бўлганлиги сабабли сезгир герконнинг уланган ҳолатининг вақтининг қисқалиги ҳисобланади.

1.5.3-расм. Реверсив тахометрик датчик

Магнит муфтанинг синхронизациядан чиқишини аниқлаш учун мўлжалланган датчиклар[6.3]. Датчик бошқарувчи вал 1 га эга бўлиб, унга доимий магнит 2, фланецга эга герметик стакан 3, ҳалқасимон магнит 5 га эга бўлган бошқарилувчи вал 4 ва муфтанинг синхронизм 6-дан чиқишини аниқлайдиган қурилмага эга. У қобиқда жойлаштирилган 7,8-герконларга эга ва герметик стакан 3 нинг фланецига маҳкамланган. 1.5.5-расмда қурилманинг иккита геркон ишлатилган варианти ва унинг А-А қирқими кўрсатилган. Герконларнинг сони ихтиёрий бўлиши мумкин, лекин иккитадан кам бўлмаслиги лозим. Герконлар муфтанинг қутбий бўлинишига тенг бўлган ёй кесимида бир хил жойлашадилар ва "ЁКИ" схемасига уланадилар.

1.5.4-расм.Реверсив тахометрик датчикнинг параметрик тузилма схемаси

1.5.5-расм. Магнит муфтанингсинхронизацидан чиқишини
аниқлаш учун мўлжалланган датчик

Унинг ишлаш тамойили қуйидагича. 1- ва4-валлар синхрон айланганда 2- ва 5-магнитнинг турли ишоралари бир-бирининг қарама-қаршисида жойлашади ва магнит оқимининг ҳаммаси муфта ичида қолади. 7,8-герконларнинг жойлашган ўрнидаги майдоннинг максимал кучланганлиги унча катта эмас ва уларни ишга тушишига олиб келмайди. Муфта синхронизмдан чиққанда магнит 2 5-магнитга нисбатан ўгирилади. Ташқи магнит майдон табиати кескин ўзгаради. Кучланганлик энг максимал бўлган соҳада жойлашган герконлар ишга тушадилар, кучланганлик энг минимал бўлган соҳада жойлашган герконлар эса, узилганича қоладилар. Герконларнинг "ЁКИ" схемасига электр уланиши кўрсатилган герконларнинг ҳеч бўлмаганда биттаси уланганда қурилма чиқишида бошқарув сигналининг юзага келишини таъминлайди.

1.5.6-расмда датчикнинг параметрик тузилма схемаси ва унинг статик таснифи келтирилган.
Мазкур датчикнинг камчилиги бўлиб магнит муфтаси қутблари сонининг чекланганлиги ҳисобланади, чунки қутблар сони кўп бўлганда герконларнинг жойлашиш қадами кичраяди, бу катталик эса геркон узунлигидан кичик бўлмаслиги лозим. Бундан ташқари, магнит 5да ташқи майдоннинг мавжудлиги герконларни ишга тушириб юборишига ва ёлғон сигнал шаклланишигаолиб келади, синхронизмдан чиқишда эса магнит 5 томонидан юзага келган оқимлар йўлида қаршилик деярли ўзгармайди.
Ҳолат датчиги турли ишлаб чиқариш жараёнларини автоматлаштиришда, жумладан, металл кесувчи станокларни автоматлаштиришда ишлатилиши мумкин.
1.5.7-расмда конструкцияси келтирилган бўлиб, номагнит материалдан ясалган цилиндрик қобиқ 1 пазларида магнит орқали бошқариладиган контаклар 2 жойлаштирилади. Контактлар орасида симметрик равишда магнитли экран 3 жойлашади. Датчикнинг кириш валида доимий магнит 4 мустаҳкам ўрнатилган. У контактларни бошқарувчи магнит оқимини юзага келтиради. Магнитга унча катта бўлмаган ҳаво бўшлиғига эга бўлган С-симон шакл берилган

1.5.6-расм.Магнит муфтнинг синхронизациядан чиқишини

аниқлаш учун мўлжалланган датчикнинг параметрик тузилма схемаси
ва статик таснифи



1.5.7-расм. Ҳолат датчиги

1.5.8-расм. Ҳолат датчигининг параметрик тузилма схемаси

ва статик таснифи
Датчикнинг ишлаш тамойили қуйидагича: датчикнинг киришдаги вали айланганда унга мустаҳкам ўрнатилган С-симон магнит ҳам айланади. Магнит навбатдаги контакт ишга тушадиган соҳага келганда, унинг магнит оқими магнит қаршилиги кичик бўлган занжир элеметлари каби магнит орқали бошқариладиган контактнинг пружинаси орқали занжир беркилади. Магнит орқали бошқариладиган контакт уланади ва вал мазкур контакт позициясига мос келадиган ҳолатда эканлиги ҳақидаги сигнал шаклланади. Магнит кейинги силжишларда магнит экран остидан ўтади. Магнит ва экран орасидаги ҳаво бўшлиғи кичрайиши ҳисобига ва контакт пружиналарига нисбатан магнит экрани кесими катта бўлганлиги сабабли магнит экраннинг магнит қаршилиги магнит орқали бошқариладиган пружина контактлари қаршилигидан кўп марта кичик бўлади. Магнит бунинг натижасида магнит экран яқинидан ўтганда, магнит экран магнит оқимини шунтлайди, натижада магнит орқали бошқариладиган контакт узилади. Датчик валининг ва магнитнинг кейинги айланишларида, магнит ва магнит экран орасидаги ҳаво бўшлиғи ортади, магнит ва магнит орқали бошқариладиган магнит орқасидан ҳаракатланаётган контакт орасидаги ҳаво эса - камаяди. Магнит магнит орқали бошқариладиган контактнинг ишга тушиш соҳасига тўғри тушади ва у уланади. Сўнгра, магнит оқим кейинги магнит экран билан шунтланади, магнит орқали бошқариладиган магнит узилади ва х.з.Шундай қилиб, датчикнинг магнит орқали бошқариладиганҳар бир контактининг ишга тушиш соҳаси икки томонидан магнит экранлар билан чекланган ва иккита қўшни экранлар орасидаги масофадан катта бўлиши мумкин эмас.
1.5.8-расмда параметрик тузилма схемаси ва унинг статик таснифи келтирилган.
Датчикнинг камчилиги бўлиб квантлаш қадамини камайишига олиб келадиган магнит экраннинг мавжудлиги ҳисобланади.
Герконларда бажарилган ток датчиги эксплуатация шартларига кўра токли ҳимоя кўзда тутилган уч фазали электр занжирининг коммутацияловчи ва тақсимлаш ускуналарини ўрнатишда ишлатилади. 1.5.9-расмда таклиф этилаётган датчик кўрсатилган. 1 герконлар фазода тенг томонларга эга учбурчак кўринишида жойлашади ва режимда ишга тушадиган қурилманинг ўзгаришининг икки қаторида ҳаракатчан платаларга маҳкамланади. Герконлар ҳар бир фазадан ток ўтиши натижасида юзага келган тенг томонли учбурчакнинг ўртасида жойлашади.
Қисқа туташув юз берганда электр занжирининг датчик томонидан ҳимоя қилинаётган соҳасида ҳар фазанинг ток ўтказувчи шиналар томонидан юзага келаётган магнит оқимларининг йиғиндиси герконларнинг ишга тушиши учун етарли даражага етади. Герконларнинг контактлари ғалтакнинг ўчирадиган занжирига "ЁКИ" мантиқий схемаси бўйича уланган, яъни, электр занжирини таъминлаш учун герконлардан биттасининг ишга тушиши етарлидир.
Фазалар узилишидан ҳимоя қилиш зарурати туғилганда датчикни шундай созлаш мумкин-ки, занжирда шу каби режим юзага келганда герконларнинг ҳар бирига таъсир кўрсатувчи натижавий магнит оқими, юқоридаги каби фазаларда узилиш содир бўлса герконлардан бирини ишга тушиши учун етарли ҳолатга келади. Чунки уч фазали электр тизимда токларнинг ҳеч бўлмаганда биттасининг йўналиши қолган иккитасининг йўналишига тескари бўлади.Шунинг учун маълум вақт моментида иккита магнит оқимининг йиғиндиси, учта магнит оқимининг йиғиндисидан катта бўлади, яъни герконларнинг бирини ишга тушиши учун етарли бўлади. Шундай қилиб, бу ҳолатдаги максимал ток режими турли токларга фазаси сезгир бўлиб қолади.1.5.10-расмда датчикнинг параметрик тузилма схемаси ва унинг статик таснифи келтирилган.

1.5.9-расм. Герконларда бажарилган ток датчиги

1.5.10-расм. Герконли датчикнинг параметрик тузилма схемаси
ва статик таснифи

Технологик жараёнларни бошқариш тизимларининг ривожи кенгайтирилган функционал имкониятларга эга бўлган герконли янги қурилма турларини ишлаб чиқиш вазифасини илгари сурди. Қуйида муаллиф иштирокида ишлаб чиқилган муаллифлик ҳуқуқи билан ҳимояланган герконли ўзгартиргичлар тафсифи келтирилган.

Магнит билан бошқариладиган контакт. Қурилма электромеханик қайта уланувчи қурилмалар таркибиги киради ва силжиш, ҳолат ўзгартиргичларида, йўл қайта улагичларида сезгир элемент сифатида қўлланилиши мумкин.
Баллонга эга бўлган ва чеккаларида контакт ўзаклари жойлаштирилган магнит билан бошқариладиган контактлар мавжуд. Бу қурилмаларнинг умумий камчилиги бўлиб доимий магнит майдонини магнит билан бошқариладиган контактнинг баллони айланаси бўйлаб силжиши натижасида ишга тушиш оралиғининг чекланганлиги ҳисобланади. Бу ҳолат уларнинг қўлланиш соҳаларини торайтиради.
Янги қурилманинг мақсади бўлиб қўлланиш соҳаларини кенгайтириш ҳисобланади. Ихтиронинг мазмуни 1.5.11-расмда кўрсатилган чизмалар ёрдамида тушунтирилади. 1.5.11-расмда магнит билан бошқариладиган контактнинг диаметрли қирқими, 1.5.12-расмда эса - доимий магнит майдони манбаининг баллоннинг айлана бўйи бўйлаб таъсири вақтидамагнит билан бошқариладиган контактнинг ишлаш тамойили кўрсатилган. Магнит билан бошқариладиган контакт цилиндирк стакан кўринишида ферромагнитли қўзғолмас контактли ўзак 2 ўрнатилган баллон1 га эга бўлиб, унинг ички юзасида цилинрик стакан кўринишидаги айлананинг бутун узунлиги бўйича контактлашувчи сирт жойлашган. Стаканнинг ички юзасида яримсферик ўра 3 кўринишидаги айлананинг бутун узунлиги бўйича контаклашувчи сирт ва ҳаракатланувчи контактли ўзак 4 жойлашган бўлиб, у магнит билан бошқариладиган контактнинг бўйлама ўқи бўйлаб ўрнатилган ва ихтиёрий йўналишда эгиш имкониятига эга. Унинг эркин (бўш) учида шар 5ўрнатилган бўлиб, унинг юзаси контактлашувчи сирт ҳисобланади. Баллон чеккасида ҳаракатланувчи ўзак томонидан эластик ғовакли материалдан ясалган пружина 6 ўрнатилган.
Қурилма қуйидагича ишлайди. Магнит майдон манбаи 2 ва 4- контактли ўзакларга таъсир кўрсатганда, масалан, "а" ҳолатида, магнитли оқим улар орасидаги бўшлиқ орқали беркилади, бунда ҳаракатчан ўзак 4 ни контактлашувчи сирт 5 ни қўзғолмас контактли ўзак 2нинг ярим сферик ўралари 3 нинг контактлашувчи сиртига тегингунича оғдиради. Қўзғолмас контактли ўзак 2 цилиндр кўринишида бажарилганлиги сабабли, магнит майдони манбаининг қурилма қобиғининг бутун узунлиги бўйлаб силжишида ҳам айнан ўхшаш ишга тушиш ҳодисалари рўй беради (и,с,д,е ва бошқа ҳолатлар).
Ҳаракатланувчи контактли ўзак 4 эластик материалдан ясалган пружинка 6 ва эгилишдаги эластик куч таъсирида нейтрал ҳолатга келади. 1.5.13-расмда параметрик тузилма схемаси ва унинг статик таснифи келтирилган.

1.5.11-расм. Магнит ёрдамида бошқариладиган контактнинг

диаметрли қирқими

1.5.12-расм. Магнитли контакт баллоннинг бутун айланаси бўйича кўриниши

1.5.13-расм. Магнит билан бошқариладиган контактнинг параметрик тузилма схемаси ва статик таснифи

Магнит билан бошқариладиган контакт. Қурилма силжиш, ҳолат ўзгартиргичларида, йўл ва тугмали қайта улагичларда сезгир элемент сифатида қўлланилиши мукин. Қурилманинг сезгирлигини ошириш ва функционал имкониятларини кенгайтириш учун мавжуд магнит эластик контакт бошқа ҳаракатчан контактли ўзак ва П-симон кесимга эга ферромагнитли магнит симлар билан жиҳозланган. Иккала ферромагнитли магнит симлар ҳаракатчан контактли ўзаклар билан мустаҳкам боғланган, баллоннинг қарама-қарши чеккаларида жойлаштирилган, уланмаган контактлари билан ўзакнинг қўзғолмас томонига қаратилган бўлиб ундан иккала томонига бир хил бўшлиқлар ҳосил қиладилар. Қўзғолмас контактли ўзакнинг электр чиқиши баллон марказида жойлаштирилган, қўзғолмас контактли ўзакнинг контактлашувчи сирти кўрсатилган электр чиқишга нисбатан симметрик жойлашган. 1.5.14-расмда магнит майдон манбаи (доимий магнит) силжийдиган магнит билан бошқариладиган контактнинг умумий кўриниши келтирилган.

Қурилма баллон 1 га эга бўлиб, унинг чеккаларида цилиндрик ферромагнитли П-симон кесимга эга бўлган магнит симлар 2 ўрнатилган бўлиб 3 ва 4- ҳаракатланувчи контактли ўзаклар ва 5-шарсимон контактлашувчи сиртлар биланмустаҳкам боғланган. Кўрсатиган магнит симларнинг уланмаган учлари 2 бир-бирига қаратилган ва қўзғолмас контактли ўзак 7 нинг иккала томонида бўшлиқлар 8 ни ҳосил қиладилар, бунда қўзғолмас контактли ўзак 7 нинг сферик ўралар кўринишидаги иккала контактлашувчи сиртлари 9 унинг электр чиқиши 10 га нисбатан симметрик бажарилган.
Магнит билан бошқарилувчи контакт қуйидагича ишлайди. Дастлабки ҳолатда ҳаракатланувчи контактли ўзаклар 3 ва 4 қўзғолмас контактли ўзак7 билан уланмаган ва қурилманинг О-О бўйлама ўқи бўйлаб нейтрал ҳолатда бўлади. Доимий магнит 11 киритилганда, масалан, "а" ҳолатида, магнит оқими Ф_Р юзага келади. У ҳаракатланувчи контактли ўзак3 ни оғдиради ва уни қўзғолмас контактли ўзак 7 билан боғлайди. Бунда 4 ва 7 контактлар узилган бўлади. Доимий магнит 11 "б" ҳолатига силжитилганда, яъни 4 ва7-контактлар уланган, 3 ва 7-контактлар узилганда аксинча қайта уланиш содир бўлади. Ҳаракатланувчи контактли ўзакларнинг нейтрал ҳолатга қайтиши уларнинг эгилишидаги эластик куч эвазига ва эластик материалдан ясалган пружина 12 таъсири остида амалга оширилади.
Ҳаракатланувчи контактли ўзак 4 эластик материалдан ясалган пружинка 6 ва эгилишдаги эластик куч таъсирида нейтрал ҳолатга келади.
1.5.13-расмда параметрик тузилма схемаси ва унинг статик таснифи келтирилган.

1.5.14-расм. Магнит билан бошқариладиган контакт

1.5.15-расм. Бурчак тезлигининг марказдан қочирадиган дискрет ўзгартиргич

1.5.16-расм. Бурчак тезлиги ўзгартиргичининг конструкцияси
(кўндаланг кесимда)

Шундай қилиб, ферромагнитли магнит симларнинг киритилиши доимий магнит ва ўзакларнинг контактлари орасидаги бўшлиқни камайтириш эвазига қурилманинг қайта уланиш вақтидаги сезгирлигини оширишга, шу билан бирга ишлатилган доимий магнит ўлчамларини ва магнит энергиясини камайтиришга имкон берди.

Иккинчи ҳаракатланувчи контактли ўзакнинг киритилиши эса қурилманинг умумий чиқишга эга бўлган сигналларни коммутация қилишдаги функционал имкониятларини кенгайтирди, агар иккинчи доимий магнит киритилса, у ҳолда мазкур қурилмани электромеханик мантиқий элемент сифатида қўллаш мумкин.

1.5.17-расм.Марказдан қочирадиган дискрет тезлик бурчаги ўзгартиргичининг параметрик тузилма схемаси

1.5.18-расм. Кўп қийматли мантиқий функцияларни

амалга ошириш учун магнитли элемент



1.5.19-расм. Кўп қийматли мантиқий функцияларни амалга ошириш учунмагнитли элементнинг параметрик тузилма схемаси ва статик таснифи


1.5.20-расм. Герконларга эга бўлган чизиқли силжишлар ўзгартиргичи

1.5.21-расм. Ўзгартиргичнинг параметрик тузилма схемаси ва статик таснифи

1.5.22-расм. Потенциометрик ўзгартиргич конструкцияси

1.5.23-расм. Потенциометрик ўзгартиргичнинг параметрик тузилма схемаси ва статик таснифи
Марказдан қочирадиган дискрет тезлик бурчаги ўзгартиргичи. Қурилма ахборот-ўлчов техникаси ҳамда бошқариш ва ростлаш тизими элементларига таълуқлидир. Ихтиронинг мақсади бўлиб маълум қурилманинг ишончлилигини ошириш ҳисобланади. Қўйилган мақсадга қуйидагича эришилади, у иккита асосий ток ўтказувчи дисклар ва иккита қўшимча ток ўтказувчи сектор билан жиҳозланган. Иккита асосий диск қурилманинг диэлектрик қобиғи чеккаларидаги бўртмаларига подшипник ёрдамида жойлаштирилган, иккита қўшимча дисклар эса асосий дискларга нисбатан қобиқнинг тирқишлари бўлган чеккаларида мустаҳкам қотирилган. Ҳар бир қўшимча дискнинг ток ўтказувчи секторлари сони коммутаторлар сонига тенг бўлади. Ҳар бир коммутатор аксиал қарама-қарши секторлардан бирига электр жиҳатган уланган.
Бурчак тезлиги ўзгартиргичининг конструкцияси 1.5.15-расмда, унинг кўндаланг кесими эса - 1.15.16-расмда келтирилган. Назорат қилинаётган объектнинг 1-ўқида ўзгантиргичнинг диэлектрик қобиғи 2 мустаҳкам ўрнатилган, унинг чекка бўртмаларидаги 3 ва 4 подшипникларда 5 ва 6-асосий ток ўтказувчи дисклар ўрнатилган. Тирқишларга эга қобиқнинг чеккаларида асосий дискларга нисбатан аксиал қарама-қарши ток ўтказувчи сектор 9 га эга бўлган 7 ва 8-қўшимча дисклар мустаҳкам қотирилган (улардаги жуфтликлар сони электр занжирининг 10-марказдан қочирадиган коммутаторлари сонига тенг).
Ҳар бир коммутаторларнинг 11-эластик контактлари қўшимча дискларнинг аксиал қарама-қарши секторларидан бирига электр жиҳатдан уланган. Ўзгартиргичнинг асосий дисклари унинг чиқишидаги клеммалари 12 билан уланган. Ўзгартиргичга ўрнатилган марказдан қочирадиган электр занжир коммутаторлари назорат қилинаётган объектнинг турди бурчак тезликлари қийматларида ишга тушишга ҳисобланган. Улар герметик қобиқда бажарилиши мумкин.
Марказдан қочирадиган дискрет тезлик бурчаги ўзгартиргичи қуйидагича ишлайди. Объектда ҳаракат кузатилмаса ёки унинг бурчак тезлиги марказдан қочирадиган коммутаторларнинг ишга тушириш тезлигининг қуйи чегарасидан кичик бўлса, 5 ва 6-асосий дисклар орасидаги электр сиғим ўзгаришсиз қолади. Назорат қилинаётган объектнинг тезлиги ортишига кўра марказдан қочирадиган 10-коммутаторлар бирин-кетин ишга тушадилар, уларнинг ҳар бири 7 ва 8-қўшимча дискларнинг аксиал қарама-қарши 9-секторлари билан электр жиҳатдан уланган. Бунда асосий дисклар орасидаги электр сиғим дискрет равишда ўзгаради ва бурчак тезлиги ўзгартиргичидан сигналларни контактсиз ишончли олиниши таъминланади.
1.5.17-расмда марказдан қочирадиган дискрет тезлик бурчаги ўзгартиргичининг параметрик тузилма схемаси келтирилган.
Кўп қийматли (маъноли) мантиқий функцияларни амалга оширувчи магнитли элемент. Қурилма ахборотларга ишлов бериш схемаларида кўпроқ қўлланиладиган мантиқий функцияларни амалга ошириш учун автоматика ва ҳисоблаш техникасининг импульсли магнит элементлари таркибига киради. Бундай элемент асосида қуйидаги турдаги кўп қийматли мантиқий функцияларни
, ва (1.5.1)
ҳамда ; ; кўринишдаги мантиқий функцияларни амалга ошириш мукин.
Элементнинг принципиал электр схемаси 1.5.18-расмда келтирилган. Кўп қийматли мантиқий функцияларни амалга оширувчи магнитли элемент магнит ўтказгич 1 га эга бўлиб, унда бошқарув 2, ўқиш 4 ва чиқиш 5 ўрамлари, геркон 6 ва қайта улагич 7 жойлашган. Магнит ўтказгич номагинт тирқиш 8 га эга бўлиб, унга геркон 6 ва бошқарув ўрамлари 2,3 ўтадиган иккита блокловчи тирқишлар 9,10 жойлаштирилган. 2 ва 4 ўрамлар сигналларни бошқариш 11 ва ўқиш 12 манбаларига қайта улагич 7 нинг 13-15 клеммалари орқали уланишлари мумкин. Ўрам 3 сигналларни бошқариш манбаи 16 га уланган. Ўқиш 4 ва чиқиш 5 ўрамлари тармоқланмаган контур бўйлаб магнит ўтказгични қамраб оладилар, бу вақтда магнит ўтказгич чиқиш қлеммалари 17 га геркон 6 нинг нормал узилган контактлари орқали уланади. Номагнит тирқиш 8 чиқиш ўрами 4 даги импульслар туфайли магнит ўтказгич 1 даги қолдиқ магнитланганликни бартараф қилиш ва геркон 6 нинг контактларини бошқариш учун магнит майдонини ҳосил қилиш учун ҳизмат қилади.
Бу элемент қуйидагича ишлайди. (1.5.1) кўринишдаги кўп қийматли мантиқий функцияни амалга оширишда қайта улагич 7 нинг 15 ва 13 клеммалари уланади. Импульснинг амплитудаси кўринишида ифодаланган “х” ва “y” бошқарув сигналлари ўрамлар 2,3 га шундай узатилади-ки, бу ўрамнинг тирқишлар 9,10 даги токлари қарама-қарши йўналишга эга бўлсин. Бунда тирқишлар 9,10 даги бошқарув токларининг блокловчи ҳаракатини ўзаро компенсацияловчи моментда, яъни ўрамлар 2,3 даги ток амплитудалари тенг бўлганда чиқишдаги ўрам 5 да ЭЮК импульси шаклланади.
F₂= X~Y кўринишдаги мантиқий функцияни амалга ошириш учун қайта улагич 7 нинг 13-клеммаси 14-клеммага уланади. Ўрамлар 2,3 га узатилаётган “х” ва “y” бошқарув сигналларнинг амплитудалари тенг, тирқишлар 9,10 да улар туфайли юзага келаётган токлар эса қарама-қарши йўналишга эга бўлишлари керак. Чиқишдаги ўрам 5 даги ЭЮК импульси фақат бошқарув сигналлари мавжуд бўлмаганда ёки тирқиш 9,10 да бошқарув токларининг блокловчи ҳаракатини ўзаро компенсацияловчи моментда пайдо бўлади. F₃= X↓Y кўринишдаги мантиқий функцияни амалга ошириш учун бошқарув сигналлари 2,3 ўрамларга шундай уланадики, бу ўрамнинг тирқишлар 9,10 даги токлари бир хил йўналишга эга бўлсин. Ўрам 5даги ЭЮК импульси фақат Х=Y=0 ҳолатда шаклланади.
кўринишдаги мантиқий функцияни амалга ошириш учун бошқарув ўрамларидан бирига ўзгарувчи Хга мос импульс бериш етарли бўлади.
Юқорида кўрсатилган мантиқий функция қиймати нольдан фарқли бўлган барча ҳолатларда, магнит ўтказгич 1 нинг тармоқланмаган контури бўйлаб ўзгарувчан магнит оқими беркилади, у чиқиш ўрамида ЭЮК импульси “Е” ни юзага келтиради. Аммо, бу ЭЮК чиқиш элементнинг 17-клеммаларида тирқиш 8 даги магнит майдони геркон 6 нинг контактлари уланишига олиб келадиган қийматига етгандагина пайдо бўлади. Натижада 17-клеммадаги ЭЮК қиймати деярли оний равишда нольдан “Н₁” га пропорционал бўлган маълум “Е₁” қийматигача ортади. Бунда элементнинг 17-клеммаларидаги ЭЮК импульсининг орқа фронти ҳам шундай шаклланади. Геркон 6-нинг контактлари тирқиш 8-даги магнит майдони қийматига етганда контакталар узилади. Бунда 17-клеммадаги ЭЮК қиймати нольгача тушиб кетади. 1.5.19-расмда параметрик тузилма схемаси таклиф этилган.
Геркон қурилмаларни таҳлил қилиб чиқамиз, уларнинг магнит занжирлари мавжуд ўзгартиргичларнингмагнит занжири билан органик жиҳатган боғланган.
Герконларга эга бўлган чизиқли силжишлар ўзгартиргичи. Бу қурилма чизиқли силжишларни ўлчаш, ҳамда турли функционал боғлиқликларни моделлаштириш учун қўлланилиши мумкин.
Ўзгартиргичнинг конструкцияси 1.5.20-расмда тасвирланган. Ўзгартиргич П-симон магнит ўтказгич 1, магнит ўтказгич 1 асосида жойлаштирилган ва иккита асосий чиқишлар “а” ва “к” лар ўртасида тақсимланган қўзғотиш ўрами 2, қутблардан бирини қамраб олган ўлчов ўрами 3, иккинчи қутбни қамраб олган ҳаракатланувчи экран 4 ва герконлар 5-9 га эга. Ўлчов ўрамида унинг узунлиги бўйлаб қўшимча чиқишлар бажарилган.
5-9 герконлар иккинчи қутбнинг ташқи томонидан шундай жойлаштирилган-ки, герконнинг контактлашувчи сирти ўлчов ўрамининг мос чиқишлари қарама-қаршисида жойлашади (5-герконнинг контактла-шувчи чиқиши чиқиш қаршисида;
6-герконники чиқиш қаршисида;
7-герконники чиқиш қаршисида;
8-герконники чиқиш қаршисида;
9-герконники чиқиш қаршисида).
Бунда ҳар бир герконнинг электродларидан бири ўлчов ўрамининг асосий чиқишларидан бирига уланган, ҳар бир герконнинг бошқа электроди эса ўлчов ўрамининг мос келувчи қўшимча чиқиши билан уланган. Бу вақтда экран герконларни қамраб оладиган қилиб бажарилган, унинг қалинлиги битта геркон узунлигига тенг қилиб танланган. Иккинчи қутбининг бутун узунлиги бўйича герконнинг магнит ўтказгич 1 дан силлиқ экран 10 билан ажратилган.
Ўзгартиргичнинг ишлаш тамойили қуйидагича. Қўзғотиш ўрами Г ўзгарувчан ток билан қамраб олинган. Бунинг натижасида ингичка чизиқ билан тасвирланган ўзгарувчан магнит оқими Ф_В юзага келади. Экран 4 нинг чекка ҳолатида Ф_В оқим қиймати бутун ўрам билан бирикишиб, ўлчов ўрами чиқишида максимал ЭЮК қиймати ҳосил бўлишига олиб келади. Экран магнит ўтказгич ўзагига силжиганда ишчи оқим қиймати ва шу оқим билан илакишган ўрамлар сони камаяди, бу эса чиқишдаги ЭЮК қиймати камайишига олиб келади. Бунда экран геркон 9 нинг контактлашувчи сиртига етганда, иккиламчи магнит оқими Ф₂ таъсирида экрандаги уюрма токлар ҳисобига геркон 9 нинг электродлари уланади, натижада ўлчов ўрами “а” “а” қисми қисқа муддатга уланади, демак, шу қисқа муддатга уланган қисмдаги ЭЮК сочилади ва асосий ЭЮКга таъсир кўрсатмайди. Экран 4 янада силжитилса геркон 8 нинг электродлари уланади, бу эса ўлчов ўрамининг асосий чиқиш “а” нинг ва иккинчи қўшимча чиқишнинг қисқа туташишига олиб келади ва х.з. Шундай қилиб, экран ортидаги сочилиш оқимига илакишган ўрам қисмларида индукцияланаётган сочилиш ЭЮКси ўлчов ўрамининг асосий ЭЮКсига таъсир кўрсатмайди.
Геркон электродларини ўлчов ўрамининг қўшимча чиқишларига турли тартибда улаган ҳолда, экраннинг турли ҳолатларида ўрамнинг у ёки бу чиқишларини қисқа туташтириш мукин, яъни таклиф этилаётган ўзгартиргичда конструктив ўзгаришлар киритмасдан ўзгартиргичнинг функционал имкониятларини кескин кенгайтириш мумкин. 1.5.21-расмда параметрик тузилма схемаси ва статик таснифлари келтирилган.
Потенциометрик ўзгартиргич. Қурилма ахборотли-ўлчов техникаси сарасига киради ва жумладан, ноэлектрик катталикларни контактсиз ўзгартириш, масалан, чизиқли силжишларни электр сигналига ўзгартиришда қўлланилиши мумкин.
Ихтиронинг мақсади бўлиб ишончлиликни ошириш ҳисобланади, унга потенциометрик ўзгартиргич каркасини П-симон магнит ўтказгич кўринишида бажариш орқали эришилади. Ўзгартиргич магнит ўтказгичнинг кўндаланг стерженида жойлаштирилган қўзғотиш ўрами билан жиҳозланган. Контакт элементлари сифатида герконлар ишлатилган. Герконлар магнит ўтказгич тирқишида бўйлама стерженларнинг бирини иккинчисига нисбатан кўндаланг силжийдиган, ҳаракатланувчи элементи эса магнит ўтказгичнинг иккинчи кўндаланг стерженини қамраб оладиган қисқа туташган ўрам кўринишида бажарилган.
1.5.22-расмда потенциометрик ўзгартиргич конструкцияси ва принципиал электр схемаси келтирилган. Потенциометрик ўзгартиргич П-симон магнит ўтказгичдан ташкил топган бўлиб, унинг кўндаланг стержени 2 да ўзгарувчан токни қўзғотувчи 3 ўрам жойлашган. Магнит ўтказгичнинг тирқишида, бирор кўндаланг стержен 4 нинг магнит билан бошқариладиган контактлар – геркон 5 лар кетма-кет уланган иккита параллель занжирлар жойлашган. Герконлардан ташкил топган битта занжир нормал уланган контактларга эга бўлган герконлар 6, бошқаси эса – контактлари нормал узилган герконлар 7 га эга. Ҳар бир геркон кетма-кет уланган резисторлардан ташкил топган занжирдаги резисторлар 8 дан биттаси билан параллель уланган. Магнит ўтказгичнинг иккинчи кўндаланг стержени 4 ҳаракатланувчи элемент – қисқа туташган ўрам 9 билан қамраб олинган. Резисторлар занжири 8 ўзгарувчан ёки ўзгармас токнинг кучланиш манбаига чиқишдаги клеммалар 10 ва 11 орқали уланади.
Потенциометрик ўзгартиргич қуйидагича ишлайди. Қисқа туташтирилган ўрам ўнгга (чапга) силжиганда параллель шоҳобчаларнинг биридаги герконлар узиладилар, бунда кучланиш манбаига уларга мос келувчи резисторлар уланади, бошқа параллель шаҳобчадаги герконлар эса, уларга мос келадиган резисторларни шунтлаган ҳолда уланадилар. Битта занжирда кучланиш манбаига уланган резисторлар сони ортади, иккинчисида эса - камаяди, шу тарзда ўзгартиргич чиқишидаги сигнал ўзгаради. Бунда ўртадаги 12 ва чеккадаги клеммалар 10 ёки 11 дан ўлчанаётган кучланиш силжишга пропорционал бўлади. Герконларни кўндаланг кесимга эга бўлган магнит ўтказгичнинг бўйлама стержени сиртида бирини иккинчисига нисбатан жойлаштириш чиқишда кичик квантлаш қадамига эга бўлган сигнал ҳосил қилишга имкон яратади. 1.5.23-расмда потенциометрик ўзгартиргичнинг параметрик тузилма схемаси берилган.
Юқорида кўриб ўтилган барча маълум ва янги ишлаб чиқилган ўзгартиргичларнинг таҳлили уларни уч хил турлича белгиларига кўра: ҳаракатланувчи қисм кўриниши, дискрет электр параметрларни тақсимланиш қонуни ва ҳаракатланувчи қисмнинг силжиши оқибатида ўзгарадиган параметрларнинг тури бўйича синфлашга имкон беради (1.5.1-жадвал). Бунда ўрам, ўзак, экран ва магнит каби ҳаракатланувчи элементлар назарда тутилади. Электр параметрларнинг дискрет тақсимланиш қонуни уларни тенг тақсимланишини, яъни ҳаракатланувчи қисм бўйлаб бир хил қадамда тақсимлангандискрет параметрларнинг бир хил қийматларини, ва тенг бўлмаган тақсимланишини, хусусан: ҳаракатланувчи қисм бўйлаб ҳар хил қадамда турлича тақсимланган дискрет параметрларни тахмин қилади. Тақсимланган параметрлар туркумида ҳаракатланувчи қисмнинг силжишида ўзгарувчи табиатга эга бўлган электр параметр тушунилади, хусусан: актив параметрлар – ўтказувчанлик G, қаршилик R, ҳамда реактив параметрлар – индуктивлик L ва дедуктивлик D, сиғим C ва қаттиқлилик W.
Электр параметрларнинг бир хил тақсимланишида ўрамнинг П-симон магнит ўтказгичи стерженларидан бирида мужассамлашган ҳолда қамраб олинган бўйлама ҳаракатланувчи қисм; магнит ўктазгичнинг бўйлама силжийдиган стержени; О-шаклдаги магнит ўтказувчига эга стерженлардан бирини қамраб олган мужассамлашган экран; стерженлардан тузилган магнит тизим бўйлаб силжийдиган, марказда мужассамлашган ҳаракатланувчи магнитни ишга туширадиган стержень ишлатилади. Электр параметрларини нотекис тақсимланиши ҳаракатланувчи қисмларни кўндаланг жойлашишини тахмин қилади, бунда П-симон магнит ўтказгич стерженлари орасида жойлашган мужассамлашган ўрам, унинг юзаси магнит ўтказгич стерженларига параллель бўлади; П-симон ёки О-симон магнит ўтказгич орасида жойлашган ферромагнитли кўндаланг мужассамлашган ўзак; П- ёки О-симон магнит ўтказгич стерженлари узунлигига параллель юзага эга бўлган кўндаланг мужассамлашган экран; магнит ўтказгичнинг параллель стерженлари орасида жойлашган кўндаланг магнит.



Бўйлама ҳаракатланувчи қисмларнинг барча ҳолатларида магнит заряди герконнинг узунлиги қисмида жойлашган соҳасида уланади; кўндаланг ҳаракатланувчи қисмларнинг барча ҳолатларида ишчи магнит оқими фақат ҳаракатланувчи соҳада уланади ва ҳаракатланувчи қисмлар яқинида жойлашган герконга таъсир этади. Ҳаракатланувчи ўрам ёки магнит қўлланилган барча ҳолатларда мужассамлашган қўзғотувчи ўрамларга эҳтиёж бўлмайди. Электр параметрлари тенг тақсимланмаган барча ҳолатларда О-симон магнит ўтказгичлар, параметрлари тенг тақсимланган барча ҳолатларда П-симон магнит ўтказгичлар қўлланилиши мумкин. Мазкур ишда асосий эътибор параметрлари дискрет тақсимланган П-симон магнит ўтказгичга эга бўлган конструкцияга қаратилган.