Mühazirəçi: T. E. N., Prof. İ. M.Əliyev FƏNN: avtomatikanin əsaslari mühazirə 12

AZƏRBAYCAN RESPUBLİKASI KƏND TƏSƏRRÜFATI NAZİRLİYİ


AZƏRBAYCAN DÖVLƏT AQRAR UNİVERSİTETİ
MÜHƏNDİSLİK fakültəsi
ELEKTRİK MÜHƏNDİSLİYİ kafedrası


Mühazirəçi: T.E.N., PROF. İ.M.Əliyev


FƏNN: AVTOMATİKANIN ƏSASLARI


Mühazirə 12


MÖVZU: AVTOMATİKANIN İCRA MEXANİZMLƏRİ VƏ
TƏNZİMLƏYİCİ ORQANLARI

P L A N

1. 
   İcra mexanizmləri haqqında anlayış.
   
2. 
   İcra mexanizmlərinin siniflərə bölünməsi.
   
3. 
   Elektrik icra mexanizmləri.
   
4. 
   Pnevmatik icra mexanizmləri.
   
5. 
   Hidravlik və pnevmatik icra mexanizmləri.
   

ƏDƏBİYYAT

1. 
   A.Ə.Əfəndizadə Avtomatik idarəetmə nəzəriyyəsi. Bakı 1981.
   
2. 
   В.И.Загинайлов, Л.Н.Шеповалова. Основы автоматики. М.2001.
   
3. 
   И.Ф.Бородин, Н.И.Кирилин. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов. М.1977.
   

GƏNCƏ 2011
AVTOMATİKANIN İCRA MEXANİZMLƏRİ VƏ
TƏNZİMLƏYİCİ ORQANLARI

İdarə siqnalına müvafiq olaraq obyektin tənzimləyici elementinin yerini dəyiş­dirən quruluşa icra elementi deyilir.

Obyektə daxil olan enerjinin yaxud materialın axınını dəyişmək yolu ilə ida­rəetmə obyektinə tənzimləyici orqanın köməyilə təsir göstərən qurğuya icra mexa­nizmi deyilir.
Tənzimləyici orqanlar kimi müxtəlif növlü drossellər, cəftələr, ventillər, reos­tatlar, şiberlər, siyirtmələr, klapanlar, kranlar, zolotniklər, forsunkalar, dozalayıcılar, qi­dalandırıcılar, istiqamətləndirici aparatlar istifadə olunurlar.
Tənzimləyici orqan tənzim olunan parametrin maye etməsi nəticəsində siqnal alan və tənzimləmə obyektinə təsir göstərən elementdir.
Şiber – içərisindən qaz və ya maye keçən kanalı açıb – bağlamaq üçün qapayıcı quruluşdur. Düzbucaqlı və ya fiqurlu şəkildə olur. Forsunka – buxar qazanlarının ol­duğuna, mühərriklərin silindrinə və s. maye və ya toz halında yanacaq vermək üçün cihazdır. Drossellər – onlardan keçən hava yaxud mayenin miqdarını məhdud­laş­dırmaq üçündür. Onlar müxtəlif konstruksiyalarda olurlar.
İcra mexanizmi ümumi şəkildə intiqaldan, tənzimləyici orqandan, son qırıcı açarlardan, idarəetmə və siqnallaşdırma elementlərindən və onlar arasındakı kinematic və elektrik əlaqələrdən ibarətdir.
Bir sıra icra mexanizmlərində tənzimləyici orqanlar onların ayrılmaz hissəsi olub, onlarla vahid qurğu kimi nəzərdə tutulurlar. Başqa hallarda isə tənzimləyici orqan idarəetmə obyektində yerləşir və onun tərkib hissəsi sayılır.
İcra mexanizmlərinə bir sıra hallarda relelər, addım axtarıcıları, kontaktorlar, maqnit işə buraxıcıları və başqa açarlar aid edilir. Bunlar idarəetmə obyektlərinin avtomatik açılmasını və qoşulmasını yerinə yetirirlər.
İcra mexanizmlərində elektrik enerjisindən, maye axınının hərəkət enerjisindən yaxud sıxılmış hava və onun təzyiqindən, qaldırılmış yükün potensial enerjisindən yaxud sıxılmış yaydan, partlayış enerjisindən və s. istifadə edirlər. Avtomatikada ən çox elektrik, hidravlik və pnevmatrik icra mexanizmləri daha çox yayılmışlar. Onlar elektrik enerjisini və maye təzyiqini yaxud sıxılmış havanın enerjisini tənzimləyici or­qanların mexaniki yerdəyişməsinə çevirirlər. Onları bəzən servointiqal adlandı­rır­lar.
İcra mexanizmləri avtomatik sistemlərin ən güclü hissələridir.
İcra mexanizmləri aşağıdakı növlərə bölünürlər: elektrik, hidravlik və pnevmatik (şək. ).


Elektrik icra mexanizmləri

Elektrik icra mexanizmlərinin aşağıdakı növləri vardır (şək ) . Elektrik icra mexanizmləri müxtəlif konstruksiyalı elektromaqnitlərdən yaxud elektrik mühərriklərindən ibarətdir.

Elektrik icra mexanizmləri avtomatik sistemlərdə daha geniş istifadə olunurlar. Onlarda güclərin ən geniş diapazonu 0,01-dən 1 kVt-a və valın ən böyük fırlanma tezliyi 20 min dövr/dəq-yə qədər olur. Elektrik mühərrikləri tənzimləyici orqanın hərəkətini səlis dəyişmək lazım gəldiyi hallarda tətbiq olunurlar və bu zaman o istənilən aralıq vəziyyət tuta bilir.
a) Elektrik mühərriki icra mexanizmləri
Tənzimləyici orqanın növündən asılı olaraq icra mexanizmləri bir dövrlü, çox dövrlü, addım və daim fırlanan elektrik mühərrikli icra mexanizmlərinə bölünürlər.
Çıxış valının dönmə bucağı 120…270° olan bir dövrlü icra mexanizmləri adətən tənzimləyici orqanları cəftələr, kranlar, şiberlər və s. kimi olan intiqallarda tətbiq olunurlar.
Çox dövrlü icra mexanizmləri bağlama ventilləri, drossellər və siyirtmələr şəkilində olan tənzimləyici orqanların yerdəyişməsi üçün istifadə olunurlar.
Addım icra mexanizmləri funksiyalanmış dönmə bucağında idarəetmənin impuls siqnallarını çevirmək üçün, daha doğrusu hər impulsda mexanizm ciddi olaraq verilən bucaq addımı edir.
İdarə siqnalı “0” və “1” ayrı-ayrı impuls şəkilində verilən qurğularda addım icra mexanizmləri istifadə olunurlar. Onlar addım axtarıcılarına oxşayırlar. Hər impulsda öz rotorunu müəyyən bucaq qədər döndərirlər. Addım axtarıcılarından fərqli olaraq qeyri-məhdud dönmə bucaqlarına malikdirlər və böyük fırlanma tezliyini buraxırlar (1,6 kHs-ə qədər tezlikli impulsları qəbul edə bilirlər).
Onlar kifayət qədər sadə, etibarlı olub kiçik ölçülərə malikdirlər. Əsasən proqram idarəetmə sistemlərində tətbiq olunurlar. Proqramı perfokartda yaxud maqnit lentinə yazırlar, o burada impulslar şəklinə çevrilir və addım mühərikinin idarə dolağına daxil olur.
Daim fırlanan icra mexanizmlərində elektrik mühərrikinin valından moment tənzimləyici orqana adətən elektromaqnit muftaları vasitəsilə ötürülür. Muftanın çıxış istiqamətini və fırlanma sürətini muftanın təsirlənmə cərəyanını dəyişməklə tənzimləyirlər.

İdarəedici qurğunun növünə görə hidravlik icra mexanizmləri zolotnikli və axınlı icra mexanizmlərinə bölünürlər.

Şək. İcra mexanizmlərinin təsnifatı.

Elektrik mühərrikli icra mexanizminin blok sxemi şək. –də göstərilmişdir.

Şək. 2. Elektrik mühərrikli icra mexanizminin blok sxemi:

G – gücləndirici; Mİ – məsafədən idarə; M – mühərrik; Ə İ- əl ilə idarə;

SA-son qırıcı açar; TO – tənzimləyici orqan; ƏR - əks rabitə; C – cihaz;
İM – icra mexanizmi.

Mİ – məsafədən idarə qurğusunun köməyilə operator C cihazı üzrə vəziyyətə nəzarət edərək tənzimləyici orqana təsir edə bilir. Məsafədən idarə qurğusu Mİ nasaz olduqda isə Əİ əl ilə idarə qurğusu vasitəsilə təsir edir. TO tənzimləyici orqanının yerdəyişməsi SA son açarlarla məhdudlanır.

Elektrik mühərrikli icra mexanizminin əsas xarakteristikaları çıxış valındakı M nominal momenti və çıxış valının T_çıx tam dövretmə müddətidir.

İşçi dövrlərin sayı -a qədər olduqda icra mexanizminin maksimal fırladıcı momenti həddlərində götürülür.
İrəliləmə yerdəyişməsi 25…750 mm olduqda qüvvə həddlərində götürülür. Moment yaxud qüvvə nə qədər yüksək olarsa, T_çıx bir o qədər böyük olar. saniyəyə qədər ola bilər.
Verilən müddəti və momenti təmin etmək üçün elektrik mühərrikinin gücü P (Vt) aşağıdakı düsturla seçilir:

burada M_çıx.nom – icra mexanizminin çıxış valındakı nominal moment, N.m;
T_çıx – çıxış valının tam dövretmə müddəti, san;
- reduktorun f.i.ə.
Elektrik icra mexanizmləri kontaktlı və konkaktsız elementlərlə idarə olunur­lar. Kontaktlı idarə işçi orqanları sabit sürətlə yerini dəyişdirən mexanizmlərdə istifadə olunurlar. Kontaktsız idarədə elektron və yarımkeçirici elementlər tətbiq olunurlar. Onlardan mühərriklərin reversinə və fırlanma tezliyinin dəyişməsinə siqnallar daxil olur.
Şək. 3-də bir dövrlü (ИМ-2/120 tipli) icra mexanizminin kontaktlı irdarəetmə sxemi göstərilmişdir.
Şək. 3. Bir dövrlü (ИМ-2/120 tipli) elektrik icra mexanizminin kontaktlı idarəetmə sxemi

ИМ-2/120 tipli bir dövrlü icra mexanizminin nominal momenti 20 Nm, valının tam dövretmə müddəti 120 saniyədir. İki fazalı asinxron mühərrikinin dolağından biri (1 yaxud 2) rele-tənzimləyicinin P₁ və P₂ kontaktları ilə bilavasitə dəyişən cərəyan şəbəkəsinə qoşulur. İkinci dolaq isə dolaqdan axan cərəyanın faza sürüşməsini yaradan C kondensatoru vasitəsilə qoşulur. (İkinci dolaq isə). Kondensatorun sayəsində elektrik mühərriki başlanğıc moment və mümkün olan revers (saat əqrəbi istiqamətində və ya əks istiqamətdə) alır.

Şək.2 M mühərriki -reduktoru vasitəsilə TO tənzimləyici orqanın valını fırladır. Bu valda (şək. 3) SA1 və SA2 son açarları qoyulur. Həmin açarlar çıxış valının gedişini 120°-yə qədər məhdudlaşdırır. Çıxış valı ilə vəziyyət üzrə ƏR əks rabitənin R_ər reostatının sürüncəyi əlaqədardır. (Şək. 3). Mühərrik açıldıqdan sonra ətalət qarşısının azaltmaq üçün kontaktlara paralel olaraq R1 və R2 rezistorlarını qoşurlar (Şək. 3).
Çox dövrlü elektrik icra mexanizmlərinin intiqal mühərrikləri adətən birdövrlülərə nisbətən güclü olurlar, ona görə onların tənzimləyici orqanları idarə etməsi üçün üçfazalı asinxron mühərriklər tətbiq olunurlar. Belə elektrik intiqalının prinsipial idarəetmə sxemi şək.4-də göstərilmişdir.
M mühərriki K_н B düyməsi ilə məsafədən yaxud ikimövqeli rele – tənzimləyicisinin P₁ kontaktlarını qaramaqla avtomatik “İrəli” hərəkətə qoşulur. Sxemi K_н H yaxud rele tənzimləyicisinin P₂ kontaktları ilə reversləyirlər. Mexanizm kənar vəziyyətlərə çatdıqda CA1 və CA2 son qırıcı açarları işləyirlər. Həmin açarlar KЛВ və КЛН maqnit işə buraxıcıları vasitəsilə mühərriki dövrədən açırlar və ЛH siqnal lampaları qoşulurlar. Məsafədən açma K_нC düyməsi ilə həyata keçirilir. Mühərrikin momenti buraxıla bilən qiymətindən artıq olduqda açılması PT maksimal cərəyan relesi vasitəsilə yerinə yetirilir. Zaman saxlayan (zaman dözümlü) PT relesi işə buraxma cərəyanlarını sazlayır.
Mühərrik həddən artıq yükləndikdə cərəyan artır, PT relesi KЛВ yaxud КЛН maqnit işə buraxıcılarını PT kontaktları ilə dövrədən açır və ЛA qəza dayanma siqnal lampasını qoşur.
Elektromaqnit solenoid icra mexanizmləri

Elektromaqnit icra mexanizmləri elektrik mühərrikli icra mexanizmlərinə nisbətən kiçik güclüdürlər. Amma onlar konstruksiyalarının sadəliyi, idarəetmə sxemlərinin mürəkkəb olmaması, kiçik ölçülərə və kütləyə malik olması, ucuz olması və yüksək etibarlılığı ilə fərqlənirlər.

Elektromaqnit solenoid icra mexanizmlərinin xarakterik (səciyyəvi) xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, onlar yalnız iki mövqeli idarəetmə sxemlərində, daha doğrusu tənzimləyici orqan ancaq iki son vəziyyət aldıqda (“açıqdır” yaxud “bağlıdır) tətbiq oluna bilər.
Elektromaqnit intiqal həm sabit, həm də dəyişən cərəyanda işləmək xüsusiyyətinə malikdir. Sabit cərəyan elektyromaqnitləri yaxşı xarakteristikaları ilə fərqlənirlər. Eyni ölçülərdə sabit cərəyan elektromaqnitləri böyük dartı qüvvəsi yaradırlar, parametrlərin daha yüksək stabilliyinə malikdirlər, konstruksiyaları sadədir və ucuz başa gəlir. Qida mənbəyi kimi dəyişən cərəyan şəbəkəsindən, solenoid intiqal isə düzləndirici ilə qidalanır.
Solenoid silindrik səthə sarınmış cərəyan axan naqildən ibarətdir. Solenoid – yunan sözü olub boruşəkilli, boruya oxşar deməkdir. Xarici maqnit sahəsinə görə solenoid düz sabit maqnitli sahəsinə oxşayır. Maqnit nüvəli solenoid elektro­maq­nitdir.

Şək . 5. Dəyişən cərəyan şəbəkəsindən qidalanan

muftanın idarəetmə sxemi

Adətən elektromaqnit muftalar sabit cərəyan mənbəyindən qidalanırlar. Əgər sabit cərəyan mənbəyi olmasa, qidalanma düzləndirici vasitəsilə dəyişən cərəyan mənbəyindən verilir.

Sxemdə EMM muftasının dolağına sabit cərəyan D düzləndiricisindən verilir. Təsirlənmə cərəyanı isə dəyişən müqavimətli R rezistoru vasitəsilə dəyişdirilir.