24. Электромагниттік құрылғы. Электромагниттік құрылғының есептелу тәртібі. Электромагниттік құрылғы сипаттамасы.

Магнит пен статорлық орамды (8.1 - сурет) металл өзекшесінен тұратын электромагниттік жүйе электромагниттік құрылғы (ЭҚ) деп аталады (ЭҚ). ЭҚ жұмыс істеу принципі статорлық орамға ток берген кезде, өзекше

(якорь) магниттік индукцияның әсерінен орын ауыстырылуына негізделген.

1. - Сурет. Электромагниттік құрылғы

Автоматика жүйелерінде ЭҚ автоматиканың ауыстырып – қосу (реле) және орындаушы құрылғылары ретінде қолданылады. Реле ретінде қолданылатын ЭҚ электромагниттік реле (ЭР) деп аталады. ЭР кіріс электрлік сигналдың әсерінен қайта қосылады, сонымен бірге шығыс сигналдың секірмелі өзгеруі жүреді.

2. - Сурет. Электромагниттік реле

8.2 – суретте электромагниттік реле келтірілген, мұндағы: 1 - орауыш (катушка), 2 - бұғау (ярмо), 3 - өзекше, 4 – сақтағыш тісше, 5 – ұштық (наконечник), 6 - пластиналар, 7 - якорь.

Электромагниттік реленің жұмыс істеу принципі келесіге негізделген, статордың орамына (катушкаға) ток берген кезде магниттік ағын пайда болады, ол өзекше арқылы өткен кезде якорды өзекшеге тартатын электромагниттік күш туғызады, ол соңынан 6 байланысын тұйықтайды. Ұштық 5 саңылау болмаған кездегі якордың өзекшеге жабысып қалмауын қадағалайды. Сондықтан, әрқашан бастапқы саңылау ₀ болады. 4 (наконечник) тісше якор мен өзекшені бір-бірімен жабысып қалуынан сақтайды.

Электромагниттік құрылғыны есептеу реті Мысал ретінде, тұрақты тоқты нейтралды электромагниттің (ЭМ) есебін қарастырамыз. Есептің бастапқы мәліметтері ретінде: якордағы күштің ( закон изменения усилия) өзгеру заңын; кіріс кернеуді немесе тоқты; жұмыс режимін және уақыттық сипаттамаларын аламыз. Есептеу кезінде пайдалану шарттарын, діріл мен тозудан қорғау шараларын ескерген жөн. Есептеменің нәтижелері бойынша ЭҚ түрі, катушканың сипаттамалары, статор орам сымының ұзындығы мен көлденең қимасы, магнитті сым материалдары таңдалады. Жобаланған ЭҚ габаритті өлшемі аз, салмағы кіші және құны арзан болуы керек. Есептеудің бастапқы сатысында, орындаушы құрылғы мен ЭҚ бір – бірімен жалғанудың кинематикалық сұлбасы және электромагниттің түрі таңдалады. Электромагниттің түрін таңдау үшін конструктивті К көрсеткішін қолдану ыңғайлы болады, оны төмендегідей анықтаймыз:

(8.1)

мұндағы F_min - әуе саңылауының максимум рұқсат етілген мәні _max

кезінде ЭМ жұмыс жасайтын якорьдағы минималды күш.

К мәндері бойынша анықтама әдебиетінен ЭМ түрі таңдалады. Мысалы: реле ретінде қолданылатын клапанды ЭМ үшін К= 2900 Н^1/2/м.

Кейін, бастапқы мәндегі, жұмыс саңылауындағы магниттік индукцияның В_d мәні алынады. Көп жағдайда В_d магниттік индукцияны В_d =f(K) нонограммасы бойынша таңдалады. В_d мәні 0.06…1 Тл шектерінде болады. В_d таңдалуына якорь мен өзекше арасындағы саңылау d өзгерген кездегі якорьдың катушкаға тартылу күшімен электромагниттік күштің F берілген мәндерінің арасындағы тәуелділік үлкен әсерін тигізеді. 8.6 - суретте, электромагнитті күштің якорь мен өзекше арасындағы d саңылауына тәуелді өзгеруінің графигі көрсетілген. Бұл график тартылыс күшінің сипаттамасы деп аталады. F көп болған сайын В_d үшін де үлкен мән таңдалады.

8.6 - сурет. ЭМ тартылыс күшінің сипаттамасы

Жұмыс саңылауының қимасы келесі жолмен анықталады

S = 2 ₀F_min / B_d². (8.2)

Бұл жердегі коэффициент ₀ = 0,15 = 0,25.

Өзекшенің қимасын жұмыс саңылауының қимасына тең деп алуға болады. Катушканың ормының S қимасы мен l ұзындығын тағайындамас бұрын l/S қатынасы алынады. Бұл қатынас материалдың шығынына тәуелді болады. Якорьдың аз жүрісі мен аз күші кезінде бұл қатынастың үлкен мәнін таңдаған жөн болатыны тәжірибелерде белгіленген. Әдетте реле үшін l/S=5 8 шамасын алуға кеңес беріледі.

ЭҚ сипаттамалары ЭҚ жұмыс жасау үрдісін диаграммада көрсетілгендей (8.7 - сурет) 4 кезеңге бөлуге болады:

1 кезең - реленің іске қосылуы; 2 кезең - реленің жұмысы; 3 кезең - релені босату; 4 кезең - реленің тыныштығы. Диаграммада уақыттың әртүрлі жағдайына байланысты тоқ күшінің өзгеруі көрсетілген.

1. - кезеңде қисықтың а нүктесі көрсетілген, ол I_{қозғалу} ток пен t_{қозғалу} уақыт арасындағы якорьдің қозғала бастайтын аралығына сәйкес келеді. А нүктесіне сәйкес келетін сипаттамаларға қол жеткізгенге дейін якорь t_{ағ қ} уақыт ағынымен қозғалады және А (t_{і. қосу}, I _{і. қосу}) нүктесінде реле іске қосылады. Демек, толық іске қосылудың уақыты t_{і. қосу}= t_{қозғалу}+ t_{ағ қ.}

2. - кезеңде реле (АВС бөлігінде) t_жұм ұзақтықтығымен жұмыс істейді. АВ бөлігінде іске қосылған ток, катушканың орамы бойымен өтіп орнықты мәнге I _орн қол жеткізгенге дейін реленің күйін сипаттайды.

Реленің сипаттамаларының бірі реле қорының коэффициенті болып табылады және ол келесі қатынас түрінде анықталады К_қор= I _орн / I _{і. қосу} =1,52 . I _орн және де рұқсат етілген мәні орамның қызуының шарттары бойынша анықталады.

8.7 - сурет. Реленің күйінің диаграммасы

3. - кезеңде реленің жұмысы тоқтағаны жөнінде сигналдың берілген кезінен басталады немесе кіріс сигналдың өшкен кезінен басталады. Дегенмен орамдағы токтың ағымы жалғасады. Сонымен бірге t_ж якорьды жіберу уақыты деп аталады. Кейін якорь бірнеше уақыт бойы t_{ағ қ} ток I_жіб түсу тоғының мәніне дейін азайғанша қозғала бастайды, және де D нүктесіне қол жеткізген кезде реле әсерін тоқтатады.

Сондай - ақ реленің сипаттамасы ретінде жіберу уақыты t_жіб= t_ж+ t_д жене де кері қайтару коэффициенті беріледі. Кері қайтару коэффициенті К_кері қ= I_жіб / I_{іс. қосу} =0,40,5 деп жіберу тоғының жұмыс істеу тоғына қатынасын айтады.

4. - кезең реленің жұмыс істеуін тоқтатқан кезден бастап реленің тыныштық күйі басталған кезге дейінгі уақытпен сипатталады.

Іске кірісу уақыты мен босату уақытын құрылымдық және сұлбалық әдіспен өзгертеді. Мысалы, релені сұлба бойынша (8.8,а – сурет) іске қосса, онда жұмысқа кірісу уақытының арттыруына әкеледі. Релені сұлба бойынша (8.8, b – сурет) іске қосса, онда босату уақытының арттыруына әкеледі. Сол уақытта релені (8.8,с – сурет) сұлба бойынша қосса, онда түсiрудi уақыттың үлкеюiне алып келеді.

a-

8.8 - сурет. Релені байланыстырудың нұсқалары

25. АБЖ – дегі коммуникациялар.

Коммуникация — бұл кеңістікте ақпараттардың таралу үрдісі. Коммуникацииялар басқару жүйесінде маңызды роль атқарады. АБЖ энергетикалы ағынмен қатар ақпаратты ағындары жүретін, әртүрлі материалдармен жабдықталған элементтерден тұратын жүйелерді көрсетеді. Мысалы, АБЖ және буындардың күйі туралы ақпарат датчиктерден орталық процессорға жіберіледі, ал басқарушы сигналдар одан атқарушы механизмдерге жібереді. Коммуникация құралдарының көмегімен қашықтықта объектіні бақылайтын және басқаратын техникалық құралдар және теориясы туралы ғылым мен техниканың аймағын телемеханика деп атайды.