Mavzu: Strelka o‘tgazgichlarda va relsli zanjirlarda tutashmalarni holatini tekshirish Reja: I. Kirish. II. Asosiy qism

Birlamchi parametrlarini o’lchash usullari
Simmetrik rel’sli zanjirlar ikkita birlamchi parametrlar bilan tavsiflanadi:
-rel’slar qarshiligi bilan ze ^jφp = r + jωL;
-izolyatsiya o’tkazuvchanligi bilan ue ^jφb = 1/r _b + jωts_b.
Rel’sli zanjirlarning ikkilamchi parametrlariga to’lqinli qarshilik va elektromagnit to’lqinning doimiy tarqalishi koeffitsiyenti kiradilar va bu yerda, l – rel’sli zanjirning uzunligi (km).
Rel’sli zanjirlarning birlamchi parametrlarini o’lchash birlamchi va ikkilamchi parametrlar orasidagi bog’lanish asosidagi usullari bilan amalga oshiriladi, hamda «Elektr zanjirlar nazariyasi» kursidan ma’lum bo’lgan rel’sli zavnjirlarning boshi va oxiridagi tok va kuchlanishlar orasidagi bog’liqliklar asosida:
(*) İ_K =Ů_K shγℓ + İ_K chγℓ
Umumiy holda rel’sli zanjirlarning birlamchi parametrlarini quyidagi usullar bilan aniqlash mumkin:
yuklama qarshiligi ikkita turli qiymatlarda rel’sli zanjirlarning kirish qarshiligini o’lchash yo’li bilan;
Rel’sli zanjiralni birlamchi parametrlarini o’lchovlari rel’sli zanjirlar ishlatishga topshirilganda (qabul qilish va topshirishdagi o’lchovlar), hamda rel’sli zanjirlarni tutiriqsiz ishlash sabalarini aniqlash uchun bajariladi (avariyali o’lchovlar).
YUklama turli xil qiymatlarda kirish qirshiliklarini o’lchash yo’li bilan rel’sli zanjirlarning birlamchi parametrlarini aniqlash.
Bunday holatda birlamchi parametrlarni aniqlash usuli releli uchida Z_k^’ va Z_k^’’ yuklamalr ikkita qiymatlarida rel’sli zanjirlarning ta’minlov boshida tok va kuchlanishlarning argument va modullarini o’lchashda asoslangan.
Agar Z_k^’ yuklama qarshiligida U_n^’, I_n^’ va ahamiyatlari hamda Z_k^’’ , U_n^’’, I_n^’’ va ahamiyatlari ma’lum bo’lsa, unda rel’sli zanjirlarning kirish qarshiligini aniqlash mumkin:
, . Bu yerda U_n^’, I_n^’ va U_n^’’, I_n^’’ , Z_k^’ hamda Z_k^’’ uchun quyidagicha olamiz:

1. 
   

2)
2)

Bu yerda, U_n^’, I_n^’ va U_n^’’, I_n^’’ – rele uchidagi Z_k^’ va Z_k^’’ yuklamalrida kuchlanish va toklar.
Bu tenglamalardan Z_n^’ va Z_n^’’ aniqlash mumkin:

3)


4)

Hosil bo’lgan tenglamalar Z_v va thje ga nisbatan yechiladi:

5)


Isbotlanganki, birlamchi parametrlarni aniqlash darajasi yanada oshadi, qachonki, Z_n^’ va Z_n^’’ kirish qarshiliklarning tafovuti katta bo’lsa. Maksimal tafovut salt yurish (SYU) (Z_k^’=0) va qisqa tutashuv (QT) rejimlarida kuzatiladi.
Salt yurish rejimida I_k=0, shuning uchun (1) formuladan

Qisqa tutashuvda , shuning uchun (2) formuladan rel’sli zanjirlarning ushbu rejimdagi kirish qarshiligi

SHunday qilib, ikkita noma’lum o’zgaruvchanli ikkita tenglamani tizimi kelib chiqayapti va bu tizimdan Z_v bilan th e ni topish mumkin:

6)

je doimiy tarqalishini th e bo’yicha aniqlanadi:

l – asosiy natural logarifmaning 2,718 ifodalarni ko’rib chiqamiz:

Birinchisini ikkinchisiga bo’lamiz:

Logarifm olganimizdan so’ng, quyidagiga ega bo’lamiz:

(a^s dan logarifma slna ga teng), bu yerdan jl qiymati bo’ladi.

Lekin , qayerda l-rel’s zanjirni uzunligi, e-to’lqin tarqalish koeffitsiyenti; -so’nish koeffitsiyenti; -faza koeffitsiyenti. SHuning uchun quyidagi ifodalarni yozib chiqishimiz mumkin:


Birlamchi parametrlarni aniqlash uchun tenglama tizimini hosil qilamiz:

Bu tizimni yechib, ni hosil
qilamiz.

- rel’s va ballastlarni qarshilik moduli.
; .
SHunday qilib, birlamchi va ikkilamchi parametrlari o’zaro quyidagi formulalar bilan bog’langan:

– rel’s qarshiligi, rel’s zanjirining izolyatsiya o’tkazuvchanligi va ballast qarshiligi

– rel’slarni qarshilik argumenti,

– ballastni qarshilik argumenti.
Shunday qilib, SYU va QT rejimlarida kuchlanish va toklarni rel’sli zanjir (RZ) boshida o’lchash natijasida, hamda fazalar siljish burchaklarini o’lchash yo’li bilan birlamchi parametrlarni aniqlash mumkin. Ushbu usulni birlamchi parametrlar ehtimol bo’lgan ahamiyatlarda qo’llanish chegaralarni ko’rib chiqamiz.
So’nish ko’payishi bilan rel’sli zanjirning kirish qarshiligi modul va argument bo’yicha to’lqinligi qarshilikka yaqinlashadi. SHunda Z_xx va Z _KZ orasidagi tafovuti kamayib boradi. Bu holatda Z_xx va Z _KZ modullari va argumentlari teng bo’lganda yuqorida keltirilgan tenglamalar ayniyatlarga aylanadi, bu esa birlamchi parametrlarni aniqlashni istisno qiladi. Bu rel’sli zanjirning katta so’nishida ballast qarshiligi kamayishida va rel’sli zanjirning uzunligi o’sishida kuzatiladi.

3-rasm.Rel’sli zanjirning so’nish grafiki.

50 Gs chastotada 50 Gs |z_r|= 0,8 Om/km. Agar z_b = 0,2 Om·km ni olsak, unda to’lqinlik qarshilik ni tashkil etadi.
bo’ladi.
Grafikda ko’rinib turibdiki, Z_xx va Z _KZ modullarni tengligi z_b = 0,2 Om·km da rel’sli zanjirning uzunligi 0,74 km da z_b = 1 Om·km da 1,65 km uzunligida, z_b q 5 Om·km da rel’sli zanjirning 3,7 km uzunligi uchun to’g’ri keladi.
SHunday qilib, agar uzunligi 2,6 km rel’sli zanjirning ballast qarshiligi z_b = 1 Om·km normativga ega bo’lsa, unda salt yurish va qisqa tutashuv usul bilan uni birlamchi parametrlarni o’lchash imkoni bo’lmaydi.

4-rasm. Ballast qarshiligini chastotaga bog’liqligi.

Agar hisob formulalarni differensiallashtirsak va nuqsonlarni hisobga olsak, ma’lum bo’ladiki, rel’sli zanjirni so’nishi ko’payishi bilan o’lchov xatolari ham ko’payadi. Rel’sli zanjirning o’zini so’nishi 1,7 Nep (14 dB) dan oshadigan bo’lsa, unda SYU va QT usulining o’lchov xatosi keskin oshib boradi.

Avval QT l masofada qilinib, U_ne va I_ne o’lchanadi hamda RZning kirish qarshiligi aniqlanadi:

Keyin rel’sli zanjirda 2e masofada QT qilinadi, U_n2e bilan I_n2e o’lchanib RZning kirish qarshiligi aniqalanadi:

Ma’lumki, unda yuqorida keltirilgan tenglamadan
. Bundan va
.
Ikkilamchi parametrlar aniqlangandan keyin birlamchilar aniqlanadi.
Agar bu usulni xatolik tarafidan ko’radigan bo’lsak, unda ikkita QT usuli, qachonki RZning so’nishi 1,7-2 Nep atrofida joylashsa, ya’ni 1,7 Nep (14 dB) dan oshsa, ishlatish maqsadga muvofiq va bu usul yanada ko’proq aniqlik beradi.

5-rasm. Rel’sli zanjirning qarshilik moduli (a) va argument (b) o’lchovlarining nisbiy xatosi.

1-ikki QT usuli uchun;

2-XX va QT usuli uchun.
Hisoblar shuni ko’rsatadiki, doimiy signal toki ularni 25-75 Gs o’zgaruvchan chastota uchun rel’sli zanjirlarda 1,7 Nep so’nishida Z_xx va Z _KZ modullar nisbati quyidagini tashkil etadi:
Agar bu nisbat  0,95 – unda SYU va QT usuli qo’llaniladi.
Agar bu nisbat  0,95 – unda ikki QT usuli qo’llaniladi.
Demak, ikkita ko’rib chiqilgan usullarni maqsadga muvofiqligini berilgan nisbat kattalikka qarab aniqlash mumkin.
Rel’sli zanjir boshida va oxirida toklarni va kuchlanishlarni o’lchash yo’li bilan rel’sli zanjirlarning birlamchi parametralrini aniqlash.
Bu usulni qo’llashda rel’sli zanjirning uchlarida kuchlanish va toklarni o’lchash zarur, undan tashqari o’zgaruvchan tokni rel’sli zanjir uchun rel’sli zanjir uchlarida tok va kuchlanish orasidagi fazalar surilishi burchagini o’lchash zarur yoki kuchlanishlar orasidagi fazalar surilishi burchagini o’lchash kerak.
Usul rel’sli zanjirning asosiy tenglamalarni (*) qo’llanishda tayangan.
Lekin, rel’sli zanjir uchlari bir-biridan katta masofada joylashgani uchun bu burchaklarni o’lchash katta qiyinchiliklar bilan bog’liq. SHuning uchun bu usul o’zgarmas tokli rel’s zanjirlarida qo’llanishi mumkin.