Elektromagnitlar va elektromagnitaviy muftalar Reja

Aim.uz

Elektromagnitlar va elektromagnitaviy muftalar

Reja:

1.Umumiy tushunchalar

2. Elektromagnitaviy muftalar

3. Kontaktsiz datchik

4. Mantikiy elementlar

5.Ferroelektrikli xotira elementlari

(segnetoelektriklar)

1.Umumiy tushunchalar

Elektrmagnitning kuzgatish chulgamiga tok berilishi bilan u uz yakorini tezda tortib oladi. Shu sababdan iskanjali va lentali tormoz mexanizmlarini elektromagnitlar bilan avtomatik boshkarish imkoni bor. Elektr motorlarini avtomatik boshkarishda bunday elektromagnitaviy tormozlardan, ayniksa keng foydalaniladi. Bundan tashkari, elektromagnitlar pnevmo va gidroventillarni avtomatik boshkarishda xam keng kullaniladi. Demak, elektromagnitlardan foydalanib turli protsessorlarni avtomatik ravishda boshkarish imkonini yaratish mumkin.

Uzgaruvchan tokda bir va uch fazali elektromagnitlar ishlatiladi. Katta elektromagnitlarning tortish kuchi 140 kg gacha bulib, yakori 80 mm gacha kutarilishi mumkin. Tormozlovchi elektromagnitlarning tortish kuchi xarakat boshlanishida kab bulib, xarakat oxiriga kelganda esa ortadi, ya'ni texnologik talabga teskari buladi. Bu ularning asosiy kamchiligi xisoblanadi.

2.Elektromagnitaviy muftalar

Elektromagnitaviy muftalar avtomatikada keng tarkalgan kurilmalardan xisoblanadi. Bunday mufta bilan motor valini ish mexanizmi validan avtomatik ravishda ajratish yoki aloxida aylanib turgan motor valini kinematik zanjir bilan avtomatik ravishda tutashtirish mumkin. Natijada nisbatan katta siltanish momenti GD2m ga ega bulgan motor yakori yoki rotorini ish mexanixmidan ajratib, uni tez va anik tuxtatish imkoni olinadi.

Bundan tashkari, nominal chastota bilan aylanib turgan motorni mufta bilan ish mexanizmi valiga tutashtirilganda, elektrik yuritmaning ishga tushish vakti, asosan muftadagi elektromagnitaviy protsessning utishi bilangina aniklanib birmuncha kiskaradi (bunda motorni ishga tushirish vakti xisobga olinmaydi). Xozirgi paytda kichik gabaritli, kup diskali elektr magnivaiy muftalar stanoklarning chastota kutilarida xam kullanilmokda. Shu sababli elektromagnitaviy muftalar bilan elektrik yuritma chastotasini mexanikaviy usulda avtomatik rostlash xamda reverslash mumkin. Bunday muftalar 1,6 -160 kGm gacha bulgan momentni uzatish imkoniga ega kilib chikarilmokda –15 – rasmda kup diskali elektromagnitaviy muftaning sxemasi kursatilgan.

3.Kontaktsiz datchik

Avtomatikada ishlatilayotgan rele va kontaktor singari apparatlarning ayrim kamchiliklari tugrisida yukorida aytilgan edi. Bunday apparatlarning ulanish soni, ayniksa, kompleks avtomatlashtirilgan ob'yektlar, ya'ni masalan, stanoklarning avtomatik liniyalari va shu kabilarda kup bulgani uchun, ularninng xizmat kilish muddati birmuncha kiskaradi. Xakikatdan, xizmat davri 10 mln ulanish bulgan rele minutiga bir marta ulansa 20 yil xizmat kiladi, sekundiga bir marta ulanganida esa fakat 4 oy xizmat kiladi. Demak, avtomatlashtirilgan elektrik yuritmalarda kontaktsiz apparat va mantikiy elementlardan foydalanish bilan yukori texnikaviy va iktisodiy kursatkichlarga erishish mumkin. Kontaktsiz almashlab ulangan va mantikiy elementlar, kupincha, elektron asboblar, chala utkazgichlar, ferromagnetiklar va rede-kontaktor kabi apparatlardan iborat bulib, ularning voltaiper xarakteristikasi keskin uzgaruvchan xarakterga, ya'ni ikkita turgun xolatga ega buladi. Demak, bu elementlarni, ma'lum sharoitda bir turgun xolatdan ikkinchisiga keskin ravishda kontaktsiz utkazish mumkin. Kontaktsiz elementlar ixcham, kichik kuchlanishlarda ishlash imkoniga ega, foydali ish koeffitsiyenti katta va mexanikaviy zarblarga chidamli bulib, avtomatik sistemalarda ulardan foydalanish juda kulay buladi. Ularning asosiy kamchiligi ayrim nusxalarining turli xarakteristikaga egaligi va parametrlarining temperaturaga boglikligidir.

19 – rasmda triod lampalaridan tuzilgan ikki turgun xolatli trigger sxemasi kursatilgan. Bunda triggerning normal (turgun) xolati deb bir triodning ochikligida ikkinchisi berk bulgan xolati, uning bekaror xolati deb esa undagi ikkala triodning xam ochik bulgan paytidagi xolatiga aytiladi. Agar dastlabki xolatda L1 triod ochik, L2 triod berk deb faraz kilinsa, u xolda triggerning bu turgun xolati, tashki signal bulmagan takdirda, R3 va R4 karshiliklaridan olinadigan musbat teskari alokalar tufayli ishonchli saklanadi. Bu xolatda chikish 2 dagi signal Uchik2 ning kiymati tok manbaidagi musbat kuchlanishga taxminin teng, ya'ni Uchik2 U bulgani uchun chikish 1 dagi signal Uchik1 q U – Ia1R1 ning kiymati Uchik 2 ga nisbatan kichik buladi. Treggerni boshka turgun xolatga utkazish uchun ochik triod L1 ning kirish kismiga biror signal berib, uni berkitish kerak. Buning uchun esa L1 turiga yoki anodiga manfiy potentsialli signalni yoki bulmasa, uning katodiga musbat signalni berish kifoya. 19-rasmdagi triggerni boshka turgun xolatga utkazish uchun L1 ning katodiga kondensator S3 orkali musbat kirish signali beriladi. Bunda L1 anodidagi tok Ia1 kiymati kamayib, undagi kuchlanish esa ortadi. L1 anodidagi kuchlanishning ortishi S1 va R3 orkali L2 turiga beriladigan va natijada ikkinchi dampadan xam tok uta boshlaydi. L2 anodidan Ia2 tok utishi bilan undagi kuchlanish Uchik 2 ning kiymati I a 2 R2 xisobiga kamayadi, ya'ni Uchik2 q U – Ia2R2 buladi. Uchik2 ning kamayishi S2 va R4 orkali L1 turiga ta'sir etib, Ia1 kiymatini yanada kamaytiradi va xokazo.

Triod turlariga beriluvchi musbat teskari aloka zurligi sababli trigger bir onda (bir necha mikrosekundda) bir turgun xolatdan ikkinchisiga utadi. Tranzistorlardan tuzilan treggerlar xam yukoridagi singari printsipda uz turgun xolatlarini uzgartirishlari mumkin. Triggerlar bilan turli signallarni sanash, ularni xotirada saklab kolish imkonlari olinadi.

4. Mantikiy elementlar

Mantikiy elementlar, kupincha, kontaktsiz asboblar asosida tuzilib, programma bilan boshkariluvchi va boshkaruvchi sistemalarda ishlatiladi. Bu elementlar bilan VA, YOKI, YUK, xamda XOTIRA degan matikiy funktsiyalarni bajarish imkoni olinadi. Mantikiy element VA dan chikish signalini olish uchun uning birinchi va boshka xamma kirishlariga signal berilishi zarur.

20- rasm.

a – rele va kontaktorlardan; b – tranzistorlardan;

v – chala utkazgichli diodlardan tuzilgan VA mantikiy elementining sxemalari.

Bunday elementning biror kirish kismiga signal berilmasa, u xolda uning chikish kismida xam signal bulmaydi. 16-20 – rasm, a da rede va kontaktorlardan tuzilgan, VA funktsiyasini bajaruvchi mantikiy element sxemasi kursatilgan.

Bunda birinchi va ikkinchi kirish kismlarga signallar beroilgandagina chikish kontaktori elektr tarmogiga klanib, elementning chikish kismida signal xosil buladi.

20 – rasm, b da tranzistorlardan tuzilgan VA mantikiy elementining sxemasi kursatilgan. Bu elementning chikish kismidan mustab signalni olish uchun birinchi va kolgan xamma tranzistorlar bazasi manifiy potentsialli impulslar berish kerak. Bunda xamma tranzistorlar ochilib, VA elementining chikish kismidan musbat signalni olish mumkin. Agar biror taranzistor bazasiga manfiy signal berilmay kolsa, u xolda tarnzistorlar berk bulib, elementning chikish kismida sigal bulmaydi. 20 – rasm, v da chala utkazgichli diodlardan tuzilgan VA mantikiy elementining sxemasi kursatilgan. Bunday sxema xam yukoridagilar singari printsipda ishlaydi, ammo uning ishonchli ishlashi uchun R ning kiymati r ga nisbatan juda katta, ya'ni R » r bulishi kerak. Agar bu elementning xam birinchi va ikkinchi kirish kismlariga musbat signal berilsa, uning chikish kismida xam signal xosil buladi.

21 – rasm.

YOKI funktsiyasini bajaruvchi mantikiy element bir necha kirish va bitta chikish kismiga ega buladi. Bunda chikish signalini olish uchun kirish kismlarining biri yoki xammasiga signal berish zarur. 21- rasm, a da rele va kontaktorlardan tuzilgan YOKI elementining sxemasi kursatilgan.

21 – rasm, b da esa triodlardan tuzilgan YOKI elementining sxemasi kursatilgan. Bunday elementning normal xolatida ikkala triod xam berk bulib, natijada chikish signali bulmaydi. Agar birinchi yoki ikkinchi triod turiga musbat signal berilsa, undan tok uta boshlaydi va, demak, chikish signali olinadi.

21-rasm, v da tranzistorlardan tuzilgan YOKI elementining sxemasi kursatilgan. Bunda tranzistorlardan bittasining yoki xammasining bazasi manfiy signal berilsa, u xolda elementning chikish kismida signal xosil buladi.

21-rasmda rele va kontaktorlardan tuzilgan YUK elementining sxemasi kursatilgan.

Bunday elementdan chikish signalini olish uchun uning kirish kismlaridan birida signal bulishi, kirish yuk kismida esa signal bulmasligi kerak.

Mantikiy element XOTIRA ni tuzish uchun ikki turgun xolatga ega bulgan triggerlardan xam foydalanish mumkin. Triggerning kirish kismiga uni teskari xolatga utkazuvchi signal berilmaguncha, u uz xolatini turgun ravishda xotiralab(saklab) turadi. Bunday tipdagi xoitra elementlarining ishi yukorida kurilgan edi. 23-rasmda ferrit, ya'ni ferromagnit chala utkazgich uzaklaridan tuzilgan xotira elementi (ferrit matritsasi) ning a – sxemasi va b – uzakning magnitlanish egri chizigi (gisterizis sirtmogi) kursatilgan. Bunda xar bir ferrit uzagi uch chulgamga ega kilinadi. Uzakni bir turgun xoolatdan ikkinchisiga utkazish, ya'ni uni kayta magnitlantirish uchun b va v chulgamlarga impuls berilgan. Ferrit matritsalaridagi yozilgan signallarni sanash uchun esa a chulgami ishlatiladi.

Uzakni tuyinguncha magnitlash uchun uning b va v chulgamlariga, tok impulslari beriladi. Bunda kuyidagi shartlar bajarilishi, ya'ni , bulishi kerak.

Ferritli uzakdagi gisterezis sirtmogining shakli tugri turtburchakka yakin bulgani uchun magnitlovchi tok impulsini uzakdagi chulgamdan olib kuyilsa xam, magnit induktsiyasining kiymati bir ozgina kamayadi, xolos, ya'ni N q 0 bulganda V q Vk buladi. Bunda Vk – koldik magnetizm. Demak, uzakning koldik magnetizmi Q Vk ga ega xolatini 1 kodiga tegishli deb olinsa, - Vk ga ega bulgan xolatini esa 0 deb olish mumkin. Agar 2 uzakni 1 kodi xolatiga utkazish kerak bulsa, u xolda kiymati yukorida kursatilgan tok impulslarini adres shinalari X1 va U2 larga berish kifoya. Bunda 1 xolatiga fakat 2 uzak utadi. 4,6,7 va 9 uzakdagi chulgamlardan tok mutlako utmaydi. 1,3,5 va 8 uzaklardagi chulgamlarning fakat bittasidan tok utgani uchun ular xam 1 xolatga utolmaydilar. 2 uzakda yozilgan signalni ukish (sanash) uchun esa X1 va U2 shinalariga teskari kutbli tok impulslarini berish kifoya. Bunda uzak 2 ning – Vk kiymatigacha teskari magnitlanishi sodir bulib, a chulgamida chikish signali (e.yu.k.) xosil buladi.

23 – rasm.

5.Ferroelektrikli xotira elementlari

(segnetoelektriklar)

R q f (YE) boglanishi ferromagnit materiallarining V q f (N) boglanishi kabi xarakterga ega dielektrik xususiyatli kristallar ferroelektrik yoki segnetoelektrik deb ataladi. Agar bunday dielektrikni tashki elektrik maydonga kiritilsa, uning kutblanishi, ya'ni dielektrikning musbat va manfiy zaryadga ega bulgan kismlarga ajralishi sodir buladi. Bunday xodisani dielektrikning polyarizatsiyalanishi, ya'ni kutblanishi deyilib, uni R q f (YE) bilan ifodalanadi.

bunda R – kutblanish kiymati;

YE – tashki elektrik maydonning kuchlanganligi.

Segnetoelektriklarda xam koldik kuiblanish Rk bulib, agar tashki elektr maydoni Rk tomon yunalgan bulsa, kristallning kutblanishi tuyingunga kadar AB chizik buyicha ortib boradi (24 – rasm).

24 – rasmda eng yaxshi urganilgan va keng tarkalgan bariy titanatidan iborat segnetoelektrikning a – R q f (YE) boglanishi b – segnetoelektrikli xotira elementining sxemasi kursatilgan. Bunda xam YE q 0 bulganda R q Rk , ya'ni koldik kutblanish Rk olinadi. Elektrik maydon kuchlanganligi kiymatini uzgartirish bilan segnetoelektrikning kutblanishi gisterezis sirtmogi singari sirmok buyicha uzgaradi. Demak, ikkilik sistemasidagi 1 va 0 rakamlarini segnetoelektrikning Q Rk (A nutka) va - Rk xolatlari orkali ifodalash va ularni berilgan vakt davomida xotiralab turish imkoni olinadi.

Xozirgi paytda signallarni uzok vakt ichida uzgartirmay saklab turish uchun segnetoelektriklardan keng foydalanilmokda. Bunday xotira elementlari ferroelektrik tulgizilgan kondensator S1 lardan iborat bulib, ularni yiguvchi kondensatorlar deb ataladi. 24-rasmda 1 va 0 signallaprni saklab turuvchi kondensator sxemasi kursatilgan. Bunda 1 kodini yozish uchun S1 kondensatoriga bir xil kutbli kuchlanish berilsa, 0 ni yozishda esa teskari kutbli kuchlanish sigali beriladi. Bu signallarni sanash uchun S2 kondensatori kullanilgan.

Agar xotira kurilmasiga 1 kiritilgan bulsa, uning chikish kismidan katta kiymatli tok impulsi olinadi, 0 kiritilsa kichik kiymatli impuls olinadi. Demak, 1 va 0 yozilganda, S2 kondensatori katta va kichik toklar bilan zaryadlanadi va bu sonlarni kondensatordagi kuchlanishga binoan anikla9sh mumkin buladi. Ferroelektrik tulgizilgan kondensatorlarni bosmalash bilan olingan matritsa sxemaslarida xotiralash elementi sifatida kullash mumkin. 25 – rasmda matritsa tipidagi xotira kurilmasining bosmalash bilan olingan sxemasining bir kismi kursatilgan.

Bunda matritsa ferroelektrik plastinkasidan iborat bulib, uning ikki tomoniga bir-biriga tik bulgan X va U uklari buyicha tok utkazuvchi yullar bosmalangan. X va U yullar kesishgan nuktalar yiguvchi kondensatorlarni xosil kilib, ularning xar biri elementar xotira elementini ifodalaydi.

Bunday xotira kurilmasining ishlash printsipi xam yukoridagi ferrit matritsasidagiga uxshashdir, ammo bu yerda signal sifatida tok urniga kchlanish impulsi beriladi.

24- rasm.

Ikkilik sistemasidagi rakamlarni yozish uchun elementar xotiralarni utkazuvchi plastinkasi X va U ga musbat kuchlanish berilib, boshkasiga shu kuchlanishning teskari ishoraligi beroiladi. Kuchlanish berilgan bu ikkala utkazuvchi plastinka oraligidagi ferroelektrik tashki elektr maydoni tomon kutblanadi va berilgan sonni eslab koladi. X va U yullardagi boshka elementar xotiralarda elektr maydoni ikki marta kichik kuchlanganligi sababli ularning kutblanish xolati uzgarmaydi.

1 rakamini sanash uchun elektrik maydonning yunalishi, uni yozish uchun berilgandagiga teskari bulib, 0 rakamida esa bir tomonga yunalgan buladi. Natijada 1 ni sanashda chikish kismidan katta signal, 0 ni sanashda esa kichik signal olinadi.

Sinov savollari:

1. Elektromagnitaviy muftalarning ishlash printsipi

2. Kontaktsiz datchik kanday tuzilgan

3. Mantikiy elementlarning tuzilishi

4.Ferroelektrikli xotira elementlari

(segnetoelektriklar) asosiy kismlari

Aim.uz