Aç/Kapa Kontrol Ünitesi: Nedir? (Çalışma Prensibi)

Bir On-Off Kontrolör Nedir?

Bazen, kontrol elemanı sadece iki pozisyonda olabilir: tamamen kapalı veya tamamen açık. Bu kontrol elemanı, kısmen açık veya kısmen kapalı herhangi bir ara pozisyonda çalışmaz. Böyle elemanları kontrol etmek için yapılan kontrol sistemi, on-off kontrol teorisi olarak bilinir. Bu kontrol sisteminde, işlem değişkeni belirli bir önceden ayarlanmış seviyeyi aşar ve sistemın çıkış değeri aniden tamamen açılır ve %100 çıkış verir.

Genellikle, on-off kontrol sisteminde, çıkış işlem değişkeninde bir değişim sağlar. Bu nedenle, çıkışın etkisiyle işlem değişkeni tekrar ters yönde değişmeye başlar.

Bu değişimi sırasında, işlem değişkeni belirli bir önceden belirlenmiş seviyeyi aştığında, sistemin çıkış değeri hemen kapanır ve çıkış aniden %0'a düşer.

Çıkış olmadığı için, işlem değişkeni tekrar normal yönünde değişmeye başlar. Belirlenen seviyeyi aştığında, sistemin çıkış vanası tekrar tamamen açılır ve %100 çıkış verir. Bu çıkış vanasının kapanma ve açılma döngüsü, söz konusu on-off kontrol sistemi çalışırken devam eder.

On-off kontrol teorisinin çok yaygın bir örneği, bir transformatör soğutma sisteminin fan kontrol şemasıdır. Transformatör, belirli bir yük ile çalıştığında, elektrik gücü transformatörünün sıcaklığı önceden belirlenmiş değerden daha yüksek olur ve bu nedenle soğutma fanları tam kapasitede dönmeye başlar.

Soğutma fanları çalışırken, zorlanmış hava (soğutma sisteminin çıkışı) transformatörün sıcaklığını azaltır. Sıcaklık (işlem değişkeni) önceden belirlenmiş değerin altına düştüğünde, fanların kontrol anahtarı tetiklenir ve fanlar transformatöre zorlanmış hava sağlamayı durdurur.

Sonrasında, fanların soğutma etkisi olmadığı için, transformatörün sıcaklığı tekrar yük nedeniyle artmaya başlar. Sıcaklık artarken, önceden belirlenmiş değeri aşındığında, fanlar tekrar transformatörü soğutmek için dönmeye başlar.

Teorik olarak, kontrol ekipmanlarında gecikme olmadığını varsayıyoruz. Yani, kontrol ekipmanının açma ve kapatma işlemlerinde zaman gecikmesi yoktur. Bu varsayım altında, ideal bir on-off kontrol sisteminin serisini çizersek, aşağıdaki grafiği elde ederiz.

Ancak pratik on-off kontrollü sistemlerde, kontrolör elemanlarının kapanma ve açma hareketleri için her zaman sıfırdan büyük bir zaman gecikmesi vardır.

Bu zaman gecikmesi, ölü zaman olarak adlandırılır. Bu zaman gecikmesi nedeniyle, gerçek tepki eğrisi yukarıda gösterilen ideal tepki eğrisinden farklıdır.

Bir on-off kontrol sisteminin gerçek tepki eğrisini çizmeye çalışalım.

Diyelim ki T O anında transformatörün sıcaklığı artmaya başlar. Sıcaklık ölçüm cihazı, sıcaklık sensör ampulündekicuryumun ısıtılması ve genişlemesi için bazı zaman gecikmesi gerektirdiği için anında tepki vermez. Diyelim ki T1 anından itibaren sıcaklık göstergesinin işaretçisi yükselmeye başlar.

Bu yükseliş üstel doğadadır. Nokta A'da, kontrolör sistemi soğutma fanlarını açmak için harekete geçer ve sonunda T2 süresi sonunda fanlar tam kapasiteleriyle zorlanmış havayı sağlamaya başlar. Sonra transformatörün sıcaklığı üstel bir biçimde azalmaya başlar.

Nokta B'de, kontrolör sistemi soğutma fanlarını kapatmak için harekete geçer ve sonunda T3 süresi sonunda fanlar zorlanmış havayı sağlama durdurur. Sonra transformatörün sıcaklığı tekrar aynı üstel biçimde artmaya başlar.

Not: Bu işlem sırasında, elektrik gücü transformatörünün yükleme koşullarının, çevresel sıcaklığın ve çevrenin diğer tüm koşullarının sabit ve sürekli olduğunu varsaymışızdır.

Bildiri: Özgün kaynakları saygılı olun, iyi makaleler paylaşılacak, telif hakkı ihlali varsa silme talebinde bulunun.