Avtomatlashtirish va boshqarish

Tezlikni o’lchash
Turli texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishda tezlikni o‘lchash asboblari keng qo‘llanilmoqda, bu jarayonlarda mashina va mexanizmlar qismlarining aylanishlar sonini o‘lchash hamda nazorat yoki boshqarish tizimiga berilgan qiymatdagi aylanishlarga yetganda buyruq berish talab qilinadi. Burchak tezlikni o‘lchovchi asboblar — taxometrlar ishlash prinsipiga ko‘ra mexanik, stroboskopik, magnitoinduksion, elektrik va elektronli bo‘ladi. Taxometrlar ko‘rsatishlarni (ma'lumotlarni) masofaga uzatuvchi va ma'lumotlarni bevosita joyda ko‘rsatuvchi turlarda ishlab chiqariladi. Asboblar o‘lchash ob'ektiga ulash usuliga ko‘ra turli xil tuzilishda yasaladi. Mexanik va stroboskopik taxometrlar avtomatlashtirish tizimlarida cheklangan tarzda qo‘llaniladi, shu munosabat bilan mazkur darslikda ular qarab chiqilmaydi.
Magnitoinduksion taxometrlar texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish tizimlaridagi mexanizmlar va mashinalar qismlarining aylanishlar sonini ham mahalliy o‘lchash uchun, ham masofadan o‘lchash uchun keng qo‘llaniladi. Masofadan turib o‘lchaydigan magnitoinduksion taxometrlarning ishlash prinsipi ob'ekt valining aylanish chastotasini birlamchi o‘zgartkich tomonidan valning aylanish chastotasiga mutanosib chastotali elektr yurituvchi kuchga aylantirishga hamda uch fazali toklar tizimining aylanuvchi magnit maydonini vujudga keltirish xossasiga asoslangan. Tuzilishi jihatidan o‘zgartkich o‘zgarmas magnitli uch fazali o‘zgaruvchan tok generatoridan iborat. Kuchlanish generatordan ko‘rsatuvchi asbobga keladi, unda esa qabul qilgich (priyomnik) sifatida doimiy magnitlarni aylantiruvchi sinxron dvigatel qo‘llanilgan. Aylanish chastotasining strelkaning burchak siljishiga o‘zgartirish magnitoinduksion o‘lchov uzeli (bo‘g‘ini) vositasida amalga oshiriladi, bo‘g‘inning ishlashi esa aylanuvchi doimiy magnitlar magnit maydonning shu maydoning metall diskka yo‘naltirgan induksion toklar bilan o‘zaro ta'siriga asoslangan. Bunday o‘zaro ta'sir natijasida strelka bilan bog‘liq diskning aylanish momenti yuzaga keladi, bu moment magnitlarning aylanish chastotasiga mutanosibdir, disk qarshi ta'sir ko‘rsatuvchi prujina yordamida muvozanatga keltirib turiladi.
Uzoq masofaga uzatmaydigan taxometrlarda mexanizm valining aylanishi doimiy magnitlar o‘rnatilgan asbob valiga bevosita uzatiladi.
Magnitoinduksion taxometrlar aylanish tezligini o‘lchashning ishchi oralig‘i doirasida 1% gacha aniqlikda o‘lchashga imkon beradi, shkalaning qolgan qismida esa o‘lchashning yuqori chegarasidan ko‘pi bilan 1,5% aniqlikda o‘lchashga imkon beradi.
Elektr taxometrlar mexanizm va mashinalar vallarining aylanish chastotasini masofadan turib o‘lchash imkonini beradi. Taxometrlarda datchik sifatida o‘zgaruvchan va o‘zgarmas tok generatorlaridan foydalaniladi, ko‘rsatuvchi asboblar sifatida esa shkalasi tegishlicha graduslarga ajratilgan strelkali elektr o‘lchov asboblaridan foydalaniladi. Taxometrlar val mexanizmlari bilan bikr ulanadi yoki turli xil tuzilishdagi ulash muftalari orqali ulanadi. Yo‘l qo‘yiladigan xato o‘lchamining yuqori chegarasidan 1,5% bo‘ladi. Taxometr atrofidagi havoning harorati 10÷60°S bo‘lganda va nisbiy namlik 80% gacha bo‘lganda ishlashga mo‘ljallangan. Texnologik mashinalarning aylanish (burchak) tezliklarini o‘lchash uchun kichik quvvatli o‘zgarmas yoki o‘zgaruvchan tok mashinalari — taxogeneratorlardan foydalaniladi
(19.1-rasm). Taxogeneratorning vali texnologik mashinalar valiga mexanik bog‘langan bo‘lib, undan chiqadigan signal — elektr yurituvchi (EYuK) texnologik mashina va mexanizmlarning aylanish tezligi p ga mutanosib bo‘ladi.
O‘zgarmas tok taxogeneratorining sxemasi 19.1-rasm, a da ko‘rsatilgan. Undan olinadigan elektr yurituvchi kuch (EYuK):

E=Se*p. (19.2)

Kollektor bilan cho‘tka orasidagi qarshilikning o‘zgaruvchanligi taxogeneratordan chiquvchi signal ye ning qiymatiga ta'sir qiladi. Ish vaqtida taxogeneratordan chiqadigan ovozning yuqoriligi, gabarit o‘lchamlari va massasining katta bo‘lishi taxogeneratorning asosiy kamchiliklari hisoblanadi.

Bunday kamchiliklardan bir muncha holi bo‘lganligi uchun hozirgi paytda o‘zgaruvchan (asinxron, sinxron) tok taxogeneratorlari keng qo‘llanilmoqda.

19.1-rasm, v da asinxron taxogeneratorning tuzilish sxemasi ko‘rsatilgan. Asinxron taxogenerator statorida o‘zaro 900 ga burilgan ikki chulg‘am o‘rnatilgan. Birinchi chulg‘am I o‘zgaruvchan tok manbaiga ulanadi. Ikkinchi chulg‘amdan olinadigan EYuK esa tezlikni o‘lchash uchun xizmat qiladi. Taxogeneratorning rotori 1 jez yoki alyuminiydan stakansimon kilib yasalgan bo‘lib, uning vali 2 stakanning tub tomonida bo‘ladi (7.6-rasm, g).
Statorning manbaga ulangan chulg‘amida hosil bo‘ladigan pulsatsiyalanuvchi oqim F1 rotor devorlarida induksiyalanadigan o‘zaro 90° burchakka burilgan ikki xil tok va ular tufayli vujudga keladigan Fd va Fq oqimlarni hosil qiladi. Taxogeneratorning ikkinchi chulg‘amida induksiyalanadigan EYuK qiymati rotorning aylanish tezligi p ga mutanosib (Fq = const) bo‘lgani uchun
eq=Ce*n (19.3)

bo‘ladi. Bunday EYuK ni ko‘rsatuvchi millivoltmetr shkalasidan texnologik mashinaning aylanish chastotasi (tezligi) p aniqlanadi.

Elektron taxometrlarning ishlash prinsipi berilgan barqaror vaqt oralig‘ida birlamchi o‘zgartkichdan chiqadigan impulslar sonini elektron qurilma yordamida sanashga asoslangan. Birlamchi o‘zgartkich o‘zgaruvchan tokni kuchaytiruvchisi bo‘lgan magnitoelektrik o‘zgartkichdan iborat. Nazorat qilinayotgan ob'ektning valida mahkamlangan ferromagnit materialdan yasalgan tishli disk aylanganda, birlamchi o‘zgartkichning chulg‘amida o‘zgaruvchan kuchlanishli impulslar paydo bo‘lib, ular kuchaya boradi va taxometrning elektron blokiga keladi. Impulslarning chastotasi tishli diskning aylanish chastotasiga mutanosib, demak, nazorat qilinayottan ob'ektning aylanish chatotasiga ham mutanosib bo‘ladi. Elektron blokiga kelayotgan impulslarning o‘zgarishi o‘lchangan aylanish chastasining zarur tarzda axborot berishini ta'minlashga imkon beradi, shuningdek, berilgan aylanishlar soniga yetganda elektr signali agregati tomonidan boshqarish tizimiga signal berishga va chiqarishga imkon beradi.
Aylanish tezliklarini o‘lchash oraliqlari 2—4000 ayl/min. Asosiy o‘lchashning yo‘l qo‘yiladigan xatolik chegarasi ko‘pi bilan 0,5%. Taxometr atrof havosining harorati 10÷50°S bo‘lganda va nisbiy namlik 80% gacha bo‘lganda ishlash uchun mo‘ljallangan.