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

4.2- §. Герконли ўзгартиргичларни ҳисоблашнинг муҳандислик усули

Силжиш диапазони , чиқишдаги максимал қувват , рухсат этилган хатоликлар, частоталар ва таъминот манбаи кучланишлари, сезгирлик ...., ночизиқлилик даражаси ва сезгирлик чегараси қийматлари берилган бўлса, бўйлама ҳаракатланувчи қисмга эга герконли ўзгартиргичларни ҳисоблаш усули (4.1.1-расм) магнит ўтказгич ва ўрамларнинг геометрик ўлчамлари, герконлар сони ва маркасини, қўзғотиш чўлғамидаги ўрамлар сонини аниқлашга имкон беради. Магнит ўтказгичнинг асосий геометрик ўлчамларига параллель стерженларнинг узунлиги , ――𝔮000000шу стерженлар кенглиги , стерженлар орасидаги масофа , стерженларнинг баландлиги (пўлат маркаси ва пўлат қалинлиги шихтланган бўлса); магнит ўтказгични қамраб олган экранларнинг ўлчамлари; экран кенглиги , узунлиги , экранқалинлиги ; иккита П-симон магнит ўтказгичлар орасидаги масофа ; ўрамлар ўлчамлари: узунлик , кенглик , баландлик , чўлғамдаги ўрамлар сони .

Ҳисоблаш усулини ишлаб чиқиш учун сезгирлик учун ифодани таҳлил қиламиз:
(4.2.1)
бу ерда
(4.2.2)
бу ерда ўз навбатида геркон юзасидаги магнитли сиғим
4.2.1-расмдаги уч ўлчамли магнит майдон чизмасини таҳлил қилиш орқали аниқланади.
Умумий ҳолда магнитли сиғим қуйидаги ифодадан топилади
(4.2.3)
Биринчи яқинлашувда ифода магнитли сиғимнинг кичик ва катта қийматларида қуйидагича аниқланади:
(4.2.4) (4.2.4)



4.2.1-расм. Герконнинг уч ўлчамли магнит майдони тасвири.

4.1.1-расмда келтирилган параметрик тузилма схемасига мос равишда биринчи содда ўзгартиргичнинг сезгирлигини янада соддалаштиришда қуйидаги ифода аниқланади

(4.2.5)
Максимал қиймати экран ва геркон ўлчамларидан аниқланади, лекин дан катта бўлиши мумкин эмас; максимал қиймати ферромагнитли контактли герконнинг диаметри ва экран қалинлиги билан аниқланади ва дан катта бўлиши мумкин эмас. Магнитли тизимнинг энг оптимал ясаш варианти иккита чекка ҳолат (1 ва П) учун, мос равишда 4.2.2 ва 4.2.3-расмлардаги магнитли сиғимларнинг ифодаларини солиштиришдан аниқланади.


(4.2.6)
ёки қуйидаги ўлчамларда
бу ердан ; ; ; ;

Олинган нисбатни таҳлилидан қуйидаги келиб чиқади, магнитли тизимни ясашнинг иккинчи варианти унча маъқул келмайди, чунки

Бунда, аввалги ўлчамларда магнит ўтказгичнинг ўлчами кичраяди. Герконнинг аввалги ўлчамлари учун магнитли тизимнинг янада оптимал варианти бўлиб магнит ўтказгич ва экран кесимлари конфигурациясининг ўзгарувчан қилиб бажариш ҳисобланади, аммо бундай конфигурацияларни ясаш технологияси сезиларли мураккаблашади ва ўзгартиргичнинг нарҳини асоссиз ошишига олиб келади. Шундай қилиб, бундан кейин 4.2.2-расмдаги вариантга йўналиш оламиз. Бу вариантда магнитли сиғим учун, агар ҳаракатланувчи ва қўзғолмас деталлар орасидаги ҳаво бўшлиғини инобатга олмаса ифода қуйидаги кўринишга келади
(4.2.7)
шартида. (4.2.8)
Кейинги ўзгартиргичнинг сезгирлиги га тенг ва магнит пўлатидаги йўқотишларни инобатга олмаса, қуйидаги ифодадан топилади
(4.2.9)
бу ерда
(4.2.10)
бу ерда, ўз навбатида
(4.2.11)
қиймати эса нафақат герконлар соҳасидаги магнит ўтказгич стерженлари орасидаги магнитли сиғимни инобатга олган ҳолда аниқланади, балки магнит ўтказгичнинг ён соҳалари ҳам инобатга олинади (4.2.3-расмга қаранг):
(4.2.12)
Демак, қиймати ҳаракатланувчи қисмни силжиши билан ўзгаради, ва бу тажрибада ўз тасдиғини топган.
Ишда иккита П-симон ўрамли магнит ўтказгичи бир-бирига йўналтириб уланган магнитли тизим конструкцияси таклиф қилинган бўлиб, унда қўзғотиш ўрамлари кетма-кет уланган ва индуктивлик қиймати қуйидаги ифодадан топилади:
(4.2.13)
Бундан
(4.2.14)
Агар танланса, у ҳолда магнитли кучланиш сон жиҳатдан қуйидагига тенг
. (4.2.15)
Қўзғотиш чўлғамидаги ўрамлар сони ўрам учун дарча ўлчамларини белгилаб беради, агар рухсат этилган қўзғотиш токи маълум бўлса. Одатда, . Демак, қўзғотиш токи
(4.2.16)
бу ерда - қўзғотиш ўрамидаги симнинг кесими.
Кейинги содда ўзгартиргич сезгирлиги қуйидаги куч ифодадасидан топилади
, (4.2.17)
бу ерда - геркон контактларининг силжиши (4.2.1-расмга қаранг); - геркон контактлари орасидаги магнитли сиғим (4.2.1-расмга қаранг).
, (4.2.18)
у ҳолда
. (4.2.19)
бўлган бошланғич моментдаги тезланиш
(4.2.20)
бу ерда

ёки

Кейинги содда ўзгартиргич сезгирлиги қуйидаги ифодадан топилади

. (4.2.21)
қиймати геркон таснифидан топилади, уни танлаш эса дискрет электр ўтказувчанлик занжиридаги ишчи ток билан аниқланади.
Кейинги содда ўзгартиргич сезгирлиги қуйидаги ифодадан топилади
(4.2.22)
бу ерда ночизиқлиликни рухсат этилган даражаси шартидан аниқланади (3-бобга қаранг).
(4.2.23)
бу ерда ўз навбатида - юклама қаршилиги ва чиқишда талаб этилаётган қувват шартидан ҳамда чиқишдаги кучланишнинг максимал қиймати дан аниқланади (агар берилган бўлса)
(4.2.24)
бу ерда
(4.2.25)
Демак,
(4.2.26)
Бу ердан
(4.2.27)
(4.2.23) дан қуйидагига эга бўламиз

ёки . (4.2.28)
Талаб этиладиган герконлар сони дастлаб берилган сезгирлик чегаравий қиймати ан аниқланади, бу қиймат га тенглаштирила
. (4.2.29)
Герконларни коммутацияловчи қувват қуйидаги ифодадан аниқланади
(4.2.30)
Коммутациловчи қувватни билгач, керак бўладиган геркон маркасини аниқлаймиз ва унинг барча таснифлари маълум бўлади. Натижада умумий сезгирлик учун ифода (4.1.1)га мос равишда қуйидаги кўринишда ёзилади


,

ёки (4.1.12) даги қийматини қўйгач

(4.2.31)
Ёки тақсимланиш ҳисобига ночизиқлилик даражасини пасайишида
қонун бўйича
ва ,
аммо қиймати қуйидагига тенг
. (4.2.32)
Бу ердан бўлганда
(4.2.33)
Бу ердан ни аниқлаймиз
. (4.2.34)
Дастлаб қўзғотиш ўрамлари сонини аниқлаш учун қуйидаги қийматни қабул қиламиз
.
Бу ердан ўрамлар сони қуйидагига тенг
. (4.2.35)
Экран параметрларини аниқлаш учун герконли ўзгартиргичларда ҳаракатланувчи элемент сифатида ишлатиладиган ҳаракатланувчи экран томонидан юзага келтирилаётган магнитли қаршилик учун ифоданинг тўғрилигини кўрсатиш лозим. 4.2.4-расмда магнитли тизимнинг схематик тасвири келтирилган, умумий ҳолда экранлар эса кўп ўрамли қилиб ифодаланган. ва орқали экрангача бўлган ва экрандан кейинги соҳалардаги сиғим белгиланган. Қўзғотиш занжирлари ва мос равишда ўрамлари сони , , бўлган экранлар занжирлари учун классик усуллар учун тенгламалар тузилади
, (4.2.36



4.2.4-расм. Герконли ўтказгич магнит тизимининг схемотехник тасвири.
, (4.2.37)
, (4.2.38)
Бу занжирлар учун қаршиликлар, индуктивликлар ва ўзаро индуктивликлар қийматлари қуйида келтирилган


(4.2.39)
Экранлар мутлақ бир хил қилиб ясалган ҳолат учун ; (4.2.39) ни инобатга олган ҳолда (4.2.36)-(4.2.38) тенгламаларни ечиб, қўзғотиш ўрамидаги ток учун қуйидаги боғлиқликни ҳосил қиламиз
(4.2.40)
4.2.5-расмга мос равишда параметрик тузилма схемалари ёрдамида магнитли занжирларни ҳисоблаш усули учун ўрамдаги ток қийматини қуйидаги кўринишда оламиз
. (4.2.41)
Бу иккита ифодани солиштириб, ҳар бир экрандаги магнитли қаршилик учун ифодага эга бўламиз
(4.2.43) Ўрамлар сони ўзаро тенг , бўлганда, ҳар бир экран учун га эга бўламиз.
Танланган геркон маркасида бизга герконларни улаш ва узишдаги магнитли кучланишлар нисбати маълум .
Кўрилаётган магнит ўтказгич конструкцияси учун бу нисбат га пропорционал. Қўзғалиш токи ўзгаришсиз бўлганда нисбат биринчи яқинлашувда қуйидаги кўринишда топилади

. (4.2.43) Бу ифодадан кўриниб турибди-ки, бу нисбат ўзгариши билан сезиларли ўзгаради, бунда яна ортиши билан ортади. Аммо 2-бобда келтирилган хулосага кўра максимал қиймати га мос келади. Демак, юқорида қайд этилган хулосани инобатга олган ҳолда жавоб берадиган шарт бўлиб

ёки

(4.2.44)

ҳисобланади.
(4.2.12) даги ни (4.2.22) ифодага қўйиб, қуйидаги нисбатни ҳосил қиламиз
(4.245)
бу ерда .
Бу тенгламани ечиб, қуйидагини ҳосил қиламиз
(4.2.46)
бу ерда
. (4.2.47)
Герконли ўзгартиргичнинг юқорида келтирилган катталиклари ва параметрлари нисбатларини таҳлилидан фойдаланган ҳолда, дискрет электр параметрлари ўзаро тенг бўлган герконлари тақсимланган ўзгартиргичнинг қуйидаги муҳандислик ҳисоблаш усулини таклиф этиш мумкин.
Шундай қилиб, кўндаланг экранга эга герконли ўзгартиргични ҳисоблашнинг муҳандислик усули қуйидаги амаллар кетма-кетлигига олиб келинади.
1. Берилган сезгирлик ,максимал диапазон ва чиқишдаги максимал қувват қийматларидан (4.2.27) ифодадан юклама қаршилиги ни топамиз:
. (4.2.48)
Агар юклама қаршилиги берилган бўлса, у ҳолда (4.2.27)дан истеъмол қилинаётган қувват аниқланади.
2. Геркон томонидан коммутация қилинаётган қувват (4.2.30) қийматидан кўндаланг ўлчамлари (яъни, соленоиднинг ички диаметри) минимал ва ишга тушириш ҳамда қўйиб юбориш магнит юритувчи кучи нисбати максимал бўлган геркон маркаси танланади. Демак, бизга , , , , , , , қийматлари маълум бўлади.
3. шарти бажарилса герконлар сони қуйидаги ифодадан аниқланади
(4.2.49)
4. Берилган ночизиқлиликнинг рухсат этилган даража (4.2.28) қийматидан электрли дискрет ўзгарувчан ўтказувчанликнинг максимал қийматини топамиз

Агар, электр ўтказувчанликнинг дискрет тақсимоти қўлланилган бўлса, у ҳолда қонун қуйидаги ифодадан аниқланади

ёки
5. Электр ўтказувчанлик занжирини таъминлаш учун талаб этилаётган кучланиш қуйидаги ифодадан аниқланади

(4.2.50)
Бу ердан
(4.2.51)
Ўтказувчанликнинг дискрет тақсимотида
.
6. ўлчами магнит ўтказгичдаги индукциянинг рухсат этилган қиймати дан аниқланади, бунда магнит зарядининг максимал қиймати қуйидаги ифодадан олиб ишлатилади

яъни,

(4.2.52)

7. Экраннинг бўйлама ўлчамларини деб ҳисоблаган ҳолда, экраннинг кўндаланг ўлчамлари ни қуйидаги ифодадан аниқлаймиз

, (4.2.53)
бу ерда
.
8. Қўзғотиш ўрами учун дарча ўлчами рухсат берилган қўзғотиш токини инобатга олган ҳолда топилади

бу ердан
(4.2.54)
бу ерда - дарча 0,7-0,8 дан ошмайди.
9. Шундай қилиб, қўзғотувчи ўрам узунлиги қуйидаги ифодадан аниқланади
(4.2.55)
10. Магнит ўтказгич узунлиги

11. Магнит ўтказгич стерженлари орасидаги масофа

12. Иккита магнит ўтказгич орасидаги масофа

13. Экран баландлиги

14. Ўрам узунлиги

15. Ўрам кенглиги

16. Ўрам баландлиги
.

МИСОЛ.
Дейлик, қуйидагилар берилган бўлсин:

; ;
; ; ; .
1 . Қуйидаги ифодадан юклама истеъмол қилаётган қувватни аниқлаймиз
.


.
2. Геркон томонидан коммутацияланувчи қувватдан геркон маркасини ва унинг маълумотларини топамиз.
Битта геркон йўлидаги ўтказувчанликнинг максимал қиймати

яъни, геркондан оқиб ўтадиган ток юклама қаршилиги билан аниқланади






КЭМ-2 маркали герконни танлаймиз. У қуйидаги кўрсаткичларга эга:




3. шартидаги гекронлар сони

4. Дискрет тақсимланган электр параметрлар қиймати қуйидагилардан аниқланади:

5. Ўтказувчанликлари тенг тақсимланмаганда кучланиш қуйидагича аниқланади

6. Заряднинг максимал қиймати (4.2.4) ифодадан топилади

7. Ўрамлар сони (4.2.55) ифодадан аниқланади

8. ўлчамини қуйидаги ифодадан аниқлаймиз

9. Экраннинг бўйлама ўлчамларини деб ҳисоблаган ҳолда, яъни

,
(4.2.40) ифодадан экраннинг кўндаланг ўлчамларини топамиз
;
бу ерда

яъни

10. Қўзғотиш ўрами учун дарча ўлчами

va (4.2.2)


11. Қўзғотиш ўрами узунлиги

12. Магнит ўтказгич узунлиги

бу ерда

13. Магнит ўтказгичларнинг стерженлари орасидаги масофа

14. Иккита магнит ўтказгич орасидаги масофа

15. Экран баландлиги

16. Ўрам узунлиги

17. Ўрам кенглиги

18. Ўрам баландлиги