சிங்க்ரோ என்றால் என்ன?

சிங்க்ரோ என்றால் என்ன?

வரையறை

சிங்க்ரோ என்பது ஒரு வகையான மாறிசை உபகரணம் (transducer) ஆகும். இது ஒரு அச்சின் கோண நிலையை மின்சாரத்தாக மாற்றுகிறது. இது பிழை கண்டறிப்பானாகவும், சுழற்சி நிலை அளவியாகவும் செயல்படுகிறது. அச்சின் தவறான நிலைக்கு ஏற்படும் பிழைகள் பொதுவாக இந்த அமைப்பில் இருக்கும். சிங்க்ரோவின் இரு முக்கிய கூறுகள் அனுப்பிகள் (transmitter) மற்றும் கட்டுப்பாட்டு மாறிசை ஆகும்.

சிங்க்ரோ அமைப்பு வகைகள்

இரு வகையான சிங்க்ரோ அமைப்புகள் உள்ளன:

கட்டுப்பாட்டு வகை சிங்க்ரோ

• திண்மம் அனுப்பும் வகை சிங்க்ரோ

• திண்மம் அனுப்பும் வகை சிங்க்ரோகள்

இந்த வகையான சிங்க்ரோவின் வெளியீட்டு திண்மம் மிக குறைவாக இருக்கும். இதனால், இது ஒரு துண்டு அல்லது அதற்கு சமமான இலகு வேகமாக செயல்படும் வேண்டிய சார்புகளுக்கு ஏற்றமாக உள்ளது. இதற்கு எதிராக, கட்டுப்பாட்டு வகை சிங்க்ரோ பெரிய வேகங்களை செயல்படுத்துவதற்கு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

கட்டுப்பாட்டு வகை சிங்க்ரோ அமைப்பு

கட்டுப்பாட்டு சிங்க்ரோகள் நிலை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளில் பிழைகளை கண்டறிவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவற்றின் அமைப்பு இரு அலகுகளாக இருக்கும்:

• சிங்க்ரோ அனுப்பிகள்

• சிங்க்ரோ பெறுமானங்கள்

சிங்க்ரோ எப்போதும் இந்த இரு பகுதிகளுடன் இணைந்து செயல்படுகிறது. கீழே சிங்க்ரோ அனுப்பி மற்றும் பெறுமானம் பற்றிய விரிவாக விளக்கம் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

சிங்க்ரோ அனுப்பிகள்

இதன் கட்டமைப்பு மூன்று - பகுதி வித்தியாச விளையாட்டு போன்றதாக இருக்கும். சிங்க்ரோவின் ஸ்டேட்டர் ஆயிரம் இழப்புகளை குறைக்க ஆக்கரிதத்தில் செய்யப்படுகிறது. ஸ்டேட்டர் மூன்று - பகுதி சுருவங்களை அடுத்து உள்ளது. ஸ்டேட்டர் சுருவங்களின் அச்சுகள் ஒருவருக்கொருவர் 120º தொலைவில் இருக்கும்.

இங்கு (Vr) ரோட்டர் வோல்ட்டின் வர்க்க சராசரி (r.m.s.) மதிப்பு, மற்றும் (ωc) காரிய அதிர்வெண். ஸ்டேட்டர் சுருவங்களின் கோயில்கள் நட்சத்திர அமைப்பில் இணைக்கப்படுகின்றன. சிங்க்ரோவின் ரோட்டர் ஒரு வில்லை போன்ற வடிவத்தில் உள்ளது, அதன் சுற்று ஒரு கோட்டு வடிவில் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு ஒலிப்பு மின்னோட்டம் (AC) வோல்ட்டு ஸ்லிப் வளைகளின் மூலம் ரோட்டருக்கு தரப்படுகிறது. சிங்க்ரோவின் கட்டமைப்பு கீழே உள்ள படத்தில் விளக்கப்பட்டுள்ளது.கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ரோட்டருக்கு வோல்ட்டு தரப்பட்டால், இது ஒரு சுருக்கமான மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும், இது தரும் ஒரு ஒலிப்பு மாநிலத்தை ரோட்டரின் அச்சில் உருவாக்கும். ரோட்டர் மற்றும் ஸ்டேட்டர் மாநிலங்களின் பொது உத்தரவைகள் விளைவாக, ஸ்டேட்டர் சுருவங்களில் ஒரு வோல்ட்டு உருவாக்கப்படுகிறது. ஸ்டேட்டர் சுருவில் உள்ள மாநில இணைப்பு ரோட்டர் மற்றும் ஸ்டேட்டரின் அச்சுகளுக்கு இடையே உள்ள கோணத்தின் கோசைன் விகிதத்திற்கு விண்ணப்பமாக இருக்கும். இதனால், ஸ்டேட்டர் சுருவில் ஒரு வோல்ட்டு உருவாக்கப்படுகிறது. V1, V2, V3 என்பன ஸ்டேட்டர் சுருவங்கள் S1, S2, S3 இல் உருவாக்கப்பட்ட வோல்ட்டுகள் முறையே என்க. கீழே உள்ள படத்தில் சிங்க்ரோ அனுப்பியின் ரோட்டர் நிலை விளக்கப்பட்டுள்ளது. இங்கு, ரோட்டர் அச்சு ஸ்டேட்டர் சுருவு S2 உடன் θr கோணத்தை உருவாக்குகிறது.

ஸ்டேட்டர் சுருவின் மூன்று முனைகள்

ரோட்டருடன் ஸ்டேட்டர் முனைகளின் அச்சின் மாற்றம் கீழே உள்ள படத்தில் விளக்கப்பட்டுள்ளது.

ரோட்டர் கோணம் சுழியாக இருக்கும்போது, ஸ்டேட்டர் சுருவு S2 இல் அதிகாரமான மின்னோட்டம் உருவாக்கப்படுகிறது. ரோட்டரின் சுழிய நிலை ரோட்டரின் கோண நிலையை நிரூபிக்க ஒரு அடிப்படை விதியாக இருக்கும்.

அனுப்பியின் வெளியீடு கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் ஸ்டேட்டர் சுருவில் தரப்படுகிறது, இது கீழே உள்ள படத்தில் விளக்கப்பட்டுள்ளது.

சிங்க்ரோ அமைப்பில் அனுப்பி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு மாறிசையில் ஒரே அளவு மின்னோட்டங்கள் செல்கின்றன. இந்த சுழல் மின்னோட்டத்தினால், கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் வாயில் ஒரு மாநில உருவாக்கப்படுகிறது.

கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் மற்றும் அனுப்பியின் மாநில அச்சுகள் ஒரே ஒழிவில் இருக்கும். கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் ரோட்டரில் உருவாக்கப்பட்ட வோல்ட்டு, அனுப்பி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் ரோட்டர்களின் அச்சுகளுக்கு இடையே உள்ள கோணத்தின் கோசைன் விகிதத்திற்கு விண்ணப்பமாக இருக்கும். கணித வழியாக, வோல்ட்டு பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படுகிறது

இங்கு φ அனுப்பி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் ரோட்டர் அச்சுகளுக்கு இடையே உள்ள கோண விலகலை குறிக்கிறது. θ-90 எனில், அனுப்பி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் ரோட்டர் அச்சுகள் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக இருக்கும். மேலே உள்ள படத்தில் அனுப்பி மற்றும் பெறுமானத்தின் ரோட்டர்களின் சுழிய நிலை விளக்கப்பட்டுள்ளது.

அனுப்பி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் ரோட்டர்கள் ஒரே திசையில் சுழலும் என வைத்துக்கொள்வோம். அனுப்பியின் ரோட்டர் θR கோணத்தில் விலகியிருக்கும், கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் ரோட்டர் θC கோணத்தில் விலகியிருக்கும். இந்த இரு ரோட்டர்களுக்கு இடையே மொத்த கோண விலகல் (90º – θR + θC) ஆகும்.

சிங்க்ரோ மாறிசையின் ரோட்டர் முனைகளில் உருவாக்கப்பட்ட வோல்ட்டு

அவற்றின் ரோட்டர் நிலைகளின் இடையே உள்ள சிறிய கோண விலகல் Sin (θR – θC) = (θR – θC) ஆகும்.

கோண விலகலின் மதிப்பை (1) சமன்பாட்டில் பதிவிட்டால், நாம் பெறுவது

சிங்க்ரோ அனுப்பி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு மாறிசை இரண்டும் பிழைகளை கண்டறிவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மேலே காட்டப்பட்ட வோல்ட்டு சமன்பாடு, கட்டுப்பாட்டு மாறிசை மற்றும் அனுப்பியின் ரோட்டர்களின் அச்சு நிலைகளுக்கு சமமாக இருக்கும்.

பிழை சிக்னல் வித்தியாச விளம்பரத்திற்கு தரப்படுகிறது, இது சேர்வோ மோட்டருக்கு உள்ளீடு வழங்கும். சேர்வோ மோட்டரின் சிக்கல் கட்டுப்பாட்டு மாறிசையின் ரோட்டரை சுழல்கிறது.

கீழே உள்ள படத்தில் சிங்க்ரோ பிழை கண்டறிக்கும் அமைப்பின் வெளியீடு, ஒரு மாற்று சிக்னல் ஆகும். மேலே உள்ள மாற்று தரவு ரோட்டர் நிலை மற்றும் காரிய தரவுகளுக்கு இடையே உள்ள தவறான ஒழிவை விளக்குகிறது.