Elektrik Təhlükəsizliyi Aparatı

Tahografın Tanımı və Növləri

Tanım

Tahograf, onunla birləşdirilmiş cihazın dövri sürətini və ya qövs hərəkət sürətini ölçmək üçün istifadə olunan cihazdır. İşləməsi, məcnun sahə və birləşdirilmiş cihazın şaqulları arasındakı nisbi hərəkətə əsaslanır. Şaqul döndüyükcə, bu nisbi hərəkət sabit məcnun sahədə yerləşdirilmiş bobində elektrik potensial diferensiyası (EPM) yaradır. Yaradılan EPM-nin miqdarı, şaqulun dövri sürətinə müvəqqəti olaraq nisbətli olur, bu da cihazın sürətinin ölçülmesini mümkün edir.

Tahograf Növləri

Tahograflar iki əsas kateqoriyaya bölünü bilər: mexaniki və elektrik.

• Mexaniki Tahograf: Bu növ tahograf, şaqulun dövri sürətini dəqiqədə dövr (D/D) cinsindən ölçür. Dövri sürətin mexaniki göstəricisi kimi, adətən mexaniki bağlanış və kalibrlənmiş diaqlamalı bir göstərici ilə təmin edilir.

• Elektrik Tahograf: Elektrik tahograf, qövs hərəkətiyi elektrik voltajına çevrilir. Mexaniki tahograflarla müqayisədə, elektrik tahograflar daha yüksək dəqiqlik, elektron idarəetmə sistemlərinə asan inteqrasiya və sürət məlumatının uzun məsafələrdən çatdırılması imkanları kimi bir çox üstünlük təqdim edir. Bu səbəbdən, onlar, şaqulların dövri sürətinin ölçülmasında geniş istifadə olunurlar. Yaradılan voltajın təbiətinə görə, elektrik tahograflar daha da iki alt növə bölünə bilər:

• AC Tahograf Jeneratoru

• DC Tahograf Jeneratoru

DC Tahograf Jeneratoru

DC tahograf jeneratoru, bir neçə əsas komponentlərdən ibarətdir: sabit məcnun, armatur, kommutator, fırça, dəyişən rezistor və hərəkət edən bobinli voltmeter. Cihazın sürətini ölçmək üçün, onun şaqulu DC tahograf jeneratorunun şaqulu ilə birləşdirilir.

DC tahograf jeneratorunun işləmə prinsipi, elektromagnit induksiyaya əsaslanır. Kapalı dairəlik kənar məcnun sahədə hərəkət etdikdə, kənar içərisində EPM yaradılır. Yaradılan EPM-nin miqdarı iki faktora bağlıdır: kənarla bağlı olan məcnun fluk və şaqulun dövri sürəti. Şaqul döndüyükcə, DC tahograf jeneratorunun armaturu sabit məcnunun məcnun sahəsində hərəkət edir, şaqulun sürətinə nisbətli olan EPM yaradır. Bu yaradılan EPM, kommutator və fırçalar vasitəsilə DC voltaja çevrilir, bu da hərəkət edən bobinli voltmeter və ya müxtəlif tətbiqlər üçün elektron devreler vasitəsilə ölçülə bilər.

DC Tahograf Jeneratorunun İşləməsi və Funksionallığı

DC tahograf jeneratorunda, armatur sabit məcnunun məcnun sahəsində hərəkət edir. Armatur döndüyükcə, elektromagnit induksiya baş verir, onun etrafında sarılmış bobinlərdə EPM yaradılır. Müsbətən, yaradılan EPM-nin miqdarı, onunla birləşdirilmiş şaqulun dövri sürətinə nisbətli olur; şaqul daha sürətli döndüyükcə, yaradılan EPM daha yüksəkdir.

Kommutator, fırçalarla birgə, jeneratorun işləməsində əhəmiyyətli rol oynayır. O, armatur bobinlərində yaradılan alternativ akımı (AA) doyma akımı (DA) kimi çevirir. Bu çevrilmə, elektrik sinyalinin daha sadə və mütəyin ölçüləməsinə imkan verir. Hərəkət edən bobinli voltmeter, yaradılan EPM-i ölçmək üçün istifadə olunur, bu da şaqulun dövri sürətinə uyğun ölçülü bir çıxış təmin edir.

Qeyd edək ki, yaradılan voltajın polüsi mühüm məlumat taşır. O, şaqulun hərəkət istiqaməsini müəyyən edir. Məsələn, müsbət pol, saat əqrəbinin istiqamətində hərəkəti, mənfi pol isə saat əqrəbinin əks istiqamətində hərəkəti göstərə bilər. Voltmetri korumaq və dəqiq ölçümlər etmək üçün, onun seriyada bir rezistor qoşulur. Bu rezistor, armatur tərəfindən yaratılan potensial yüksək akımın axınına məhdudlaşdırmalı, ölçmə cihazının zədələnməsini önələrək ölçmə prosesinin bütövlüyünü saxlayır.

DC tahograf jeneratorunda yaradılan EPM aşağıdakı düsturla ifadə oluna bilər:

Burada, E – yaradılan voltaj
Φ – pol başına gələn məcnun fluk (Veb)
P – pol sayı
N – dövri sürət (d/d)
Z – armatur bobinlərindəki kənar sayı.
a – armatur bobinlərindəki paralel yol sayı.

DC Tahograf Jeneratorunun Üstünlükləri və Zərürətləri və AC Tahograf Jeneratorunun Təsviri
DC Tahograf Jeneratorunun Üstünlükləri

DC tahograf jeneratoru, aşağıdakı nöqtələrdə xüsusi üstünlüklər təqdim edir:

• Şaqulun Dövri İstiqamətinin Göstərişi: Yaradılan voltajların polusu, şaqulun dövri istiqamətinin açıq göstəricisi olur. Bu xüsusiyyət, ölçülən maşının dövri dinamikasına dair mühüm məlumat təqdim edir, operatorlara sistemin daha effektiv izlənilməsini və idarə edilməsini imkan verir.

• Adi Voltmetrin İstifadəsi: Adi DC növü voltmeter, yaradılan voltajı ölçmək üçün istifadə oluna bilər. Ölçmə sisteminin qurulması ilə bağlı mürəkkəbləyi və maliyyətini azaltmaqda bu sadə ölçmə cihazı, geniş bir tətbiq sahəsi üçün rahat və asan istifadə edilir.

DC Tahograf Jeneratorunun Zərürətləri

Üstünlüklərinin yanı sıra, DC tahograf jeneratoru, nəzərə alınması lazımi olan bəzi zərürətlərə malikdir:

• Baxış və Korunma Tələbləri: Kommutator və fırçalar, armaturda yaradılan AA-nı DA-a çevirmək üçün əsas komponentlərdir və periodik baxış və korunma tələb edirlər. Vaxtla birlikdə, bu komponentlər, mexaniki sürtünmə və elektrik arkasından zədələnə bilər, performansını azaldıraq və düzgün baxış olmayanda potensial arızalar yaradıraq.

• Çıxış və Giriş Rezistor Problemləri: DC tahografın çıxış rezistorsu, giriş rezistorsuna nisbətən daha yüksəkdir. Armatur kənardasında böyük akım yarandıqda, bu, sabit məcnunun məcnun sahəsində deforme edici təsir yarada bilər. Bu deformasiya, yaradılan EPM-nin ölçməsində dəqiqliyin azalmasına və nəticədə şaqulun dövri sürətinin yanlış tapılmasına səbəb olur.

AC Tahograf Jeneratoru

DC tahograf jeneratorunun kommutator və fırçağa bağımlılığı, bir neçə limitlərə səbəb olur. Bu problemləri həll etmək üçün, AC tahograf jeneratoru inkişaf etdirildi. AC tahograf jeneratoru, sabit armatur və dövri məcnun sahəni özündə birləşdirir. Bu dizayn, kommutator və fırçalara ehtiyacını ortadan qalxdırır, bu da DC tahograflarla bağlı baxış və performans problemlərini həll edir.

Dövri məcnun sahə, statorun sabit bobinləri ilə etkileşdikdə, EPM yaradılır. Yaradılan EPM-nin amplitud və frekvansı, şaqulun sürətinə doğrudan nisbətli olur. Bu əlaqə, amplitud və ya yaradılan elektrik sinyalinin frekvansını analiz edərək dövri sürətin ölçüləməsinə imkan verir.

Aşağıdaki devr, rotordan yaradılan voltajın amplitudunu nəzərə alaraq onun sürətini ölçmək üçün istifadə olunur. Öncə, yaradılan voltajlar, AA-nı DA-a çevirmək üçün rektifikasiya edilir. Sonra, rektifikasiya edilmiş voltajlar kondensor filtre vasitəsiylə keçirilir, bu da rektifikasiya edilmiş voltaj dalğasındakı titreklikləri silər, şaqulun dövri sürətinə uyğun daha sabit və dəqiq bir ölçmə təmin edir.

Drag Cup Rotorlu AC Jenerator
Aşağıdakı şəkildə, drag cup növü A.C tahograf göstərilir.

• AC Tahograf Jeneratorunun Strukturu və Xüsusiyyətləri
  AC tahograf jeneratorunun statoru, referens mili və kvadratura mili adlı iki müxtəlif mil ilə donatılmışdır. Bu miliar, bir-birinə 90 dərəcə qonşu olaraq yerləşdirilib, bu da jeneratorun dəqiq işləməsi üçün əsas bir detaydır. Tahografın rotoru, incə allüminium kupdan hazırlanmış və sahə strukturu içərisində yerləşdirilib.
  Rotor, indüktivlikli materialdan hazırlanmış və aşağı inertiyaya malik olduğundan, dövri sürət dəyişikliklərinə tez cavab verir. Referens milinə elektrik daxili təchizatı təmin olunur, nəticə sinyali isə kvadratura mildən alınır. Rotor, məcnun sahədə döndüyükcə, algılama (kvadratura) milində voltaj yaradır. Yaradılan voltajın amplitudu, rotordan dövri sürətinə nisbətli olur, bu da dövri sürətin dəqiq ölçüləməsinin sağlam mekanizmasını yaratır.
  Üstünlüklər
  Riplsiz Çıxış: Drag cup tahograf jeneratoru, riplsiz bir çıxış voltajı yaratır. Bu pürüzsüz çıxış, daha dəqiq və sabit sürət ölçümlərini təmin edir, bu da onu, dəqiq sürət izlənməsi tələb edilən tətbiqlər üçün uyğun edir.
  Maliyet Qarşısız: Başqa bir əhəmiyyətli üstünlük, onun nisbətən aşağı qiymətidir. Bu maliyyət qarşısızlığı, drag cup tahograf jeneratorunu, funksional tələbləri qoruyarkən, maliyyət qarşısızlığı əsas tələb edilən geniş bir tətbiq sahəsi üçün cazibəli bir seçim edir.
  Zərürət
  Amma, drag cup tahograf jeneratoru, bir zərürətə malikdir. Rotordan yüksək sürət dövri zamanı, çıxış voltajı və daxili sürət arasında doğrusal olmayan bir əlaqə yaranır. Bu doğrusalsızlıq, düzgün nəzərə alınmadıqda, sürət ölçməsində səhvələrə səbəb olur və bu, jeneratorun, yüksək sürət və yüksək dəqiqlikli dövri sürət ölçmələri tələb edilən senaryolarda istifadəsini məhdudlaşdıra bilər.