Energetika

Mikroprotsessorli tizim arxitekturasi

Hisoblash funksiyalarini MP dan tashqari xotira va kiritish-chiqarish qurilmalari mavjud bo‘lgandagina amalga oshirish mumkin. Bu qurilmalar MP ga nisbatan tashqi qurilmalar bo‘lib, u bilan birgalikda mikroprotsessor tizimini tashkil etadi (8.2- rasm). Mikroprotsessor tizimlarida xotiraning roli turlicha bo‘ladi. Shunga muvofiq ayrim xotira bloklarini amalga oshirish ham turlicha bo‘ladi.

Doimiy xotira qurilmalari (DXQ). DXQda saqlanadigan axborot, ya’ni buyruqlar yoki ma’lumotlar to‘plami, qurilma o‘chirilganda ham saqlanib qoladi. Bunday xotira energiyaga bog‘liq bo‘lmagan xotira deb ataladi. DXQ fizik jihatdan magnit lentasida, magnit diskda va maxsus integral mikrosxemalarda (IMS) amalga oshirilishi mumkin. IMS ko‘rinishidagi DXQ lar keng ko‘lamda mikro kontrollerda qo‘llanilmoqda. DXQ ning har bir mikrosxemasida 16 kV gacha axborot hajmi joylashtirilishi mumkin. DXQ da odatda ish dasturlarining asosiy, o‘zgarmaydigan qismi joylashtiriladi. Bundan tashqari operator pulti bilan bog‘lanishni, sozlash rejimlarini ta’minlaydigan, o‘z-o‘zini nazorat qiladigan maxsus xizmat dasturlari joylashtiriladi.



2- rasm. MP tizimining tuzilish sxemasi.

Mikrosxemali DXQ ning uchta asosiy turi bo‘lib, ular dasturlash xarakteri bilan bir-biridan farq qiladi.

Massali dasturlangan DXQ da dasturni mikrosxe­mani ishlab chiqarish jarayonida yozish amalga oshiriladi. Bunday DXQ lar odatda katta hajmdagi nusxada chiqariladigan buyumlarda ishlatiladi.

Bir marta dasturlab foydalanuvchi DXQ larda ichki ulanishlar еruvchan materiallardan tayyorlanadi. Bu ulanishlarning ma’lum manzillar bo‘yicha joylashgan qismi DXQ ni dasturlayotgan paytda maqsadga yo‘naltirilgan ravishda o‘zgartirilishi mumkin. Bu foydalanuvchiga axborotni saqlagan holda DXQ va dasturlash imkonini beradi.

Uchinchi turi — qayta dasturlanadigan DXQ (QDXQ) bo‘lib, unda axborotni bir necha marta yozib-o‘chirish mumkin.

Barcha turdagi DXQ ning IMS ni dasturlash odatda MP tizimidan tashqarida dasturlovchi deb nomlanadigan maxsus qurilmalarda amalga oshiriladi.

O‘zgarmas tok yuritmasini mikroprotsessorli boshqarish

Tiristor o‘zgartgichli, o‘zgarmas tok dvigatelning uch konturli an’anaviy tizimi 3- rasmda keltirilgan.

Tezlik rostlagichining (TR) chiqish signali tok konturi uchun topshiriq signali bo‘lib, tok rostlagichining (TokR) chiqish signali esa ichki kuchlanish konturi uchun topshiriq signali bo‘lib xizmat qiladi. Mantiqiy qayta ulash qurilmasi (MXQ) yuritmani to‘rtta kvadrantda ishlashini ta’minlaydi. Bu tizim analog tizimdir. Bunday klass tizimida quyidagi muam­molarni samarali hal etish imkoniyati mavjud emas:

— statik tavsiflarga oid rostlash aniqligi va teskari bog‘lanish zanjirlarini harorat o‘zgarishiga, eskirishga, ta’minot kuchlanishi parametrlari o‘zgarishiga moyilligi;

3- rasm. Elektr yuritmaning analog tizimi.

— dinamik tavsiflarga oid — kuchlanishni rostlashning ichki konturi yordamida nochiziqlik kompensatsiyalanmaydi. Shuning uchun tezkorlik yuklama tokiga bog‘liq holda o‘zgaradi. Tiristorli o‘zgartgichni reverslash vaqti ishlash shartlariga bog‘liq; tarmoq kuchlanishi bilan sinxronlashtirilgan impulslarni shakllantiruvchi ustun signalining buzilishi, o‘zgartgich tiristorlarining ishida uzilishlarga olib kelishi mumkin.

Himoya hamda tashhisga oid analog qurilmalar ishlaganda, topshiriq signali va teskari bog‘lanish signallarini taqqoslash, nazorat qilish, signallarni operat­siyagacha va undan keyin hisoblash, avariya sabablarini aniqlash qiyin kechadi.

Ushbu muammolar mikroprotsessorli boshqarish­ning raqamli tizimiga o‘tish bilan hal etiladi.

Agar axborot yetarli darajada tez qayta ishlansa, raqamli boshqarish analog tizimga nisbatan yuritma ishlashini yaxshiroq ta’minlaydi. Ventillarning ochi­lish burchagi asimmetriya ±0,75° atrofida bo‘ladi. Shuning uchun ma’lumotlarni qayta ishlash oralig‘i 50 mks ga teng bo‘ladi. Ochilish impulsini shakllantirish uchun ma’lumotlarni qayta ishlash ushbu oraliqning bir qismida amalga oshirilishi kerak.



4- rasm. Elektr yuritmaning mikroprotsessorli tizimi.

Chunki tokni rostlash, tiristorli o‘zgartgichning nochiziq tavsiflarini to‘g‘rilash va tezlikni rostlash uchun ham ma’lumotlarni qayta ishlash talab etiladi.

Yuritmani rostlashning raqamli tizimi 4- rasmda ko‘rsatilgan.

Yuritmani boshqarishda bosh dastur tezlik bo‘yicha topshiriqni ishlab chiqaradi, ishga tushirish va to‘xtatish rejimini ta’minlaydi, dvigatel hamda o‘zgartgichni himoyalash va avariya holatida boshqarishni ta’minlaydi. Bu dastur doimiy chaqiril­gan bo‘lib, toki, uzilish signalini ishlab chiqish so‘ralmagunga qadar ishlayveradi. Qolgan dasturlar tezlik va tokni rostlash konturlarini boshqarib, tiristorlarni ochuvchi impulslarni ishlab chiqaradi. Ular uzilish signallari bo‘yicha ishlaydilar.

Tezlik rostlagichi tezlik bo‘yicha topshiriq va teskari bog‘lanishdan foydalanib, tezlik konturidagi signalni hisoblaydi.

Tok rostlagichi esa tok bo‘yicha topshiriq va teskari bog‘lanishdan foydalanib, tok konturi uchun boshqa­rish signalini hisoblaydi. Dvigatel rejimidan generator rejimiga o‘tish va orqaga qaytish nuqtalarida, u revers paytidagi tokni rostlash signalini hisoblaydi hamda o‘tishni nazorat qiladi.

Ikkita dastur tiristorli o‘zgartgichni boshqaruv­chi signal fazasini surish va uni shakllantirish uchun ishlatiladi. Ulardan birinchisi boshqarish burcha­gining ustun fazasini (a=0) ishlab chiqaradi. Ikkinchi dastur faza uchun ochish impulsini shakllantiradi. Shunday qilib, boshqarish impulslarini shakllantirish va fazasini surish dastur asosida amalga oshiriladi.

Funksional sxemadan ko‘rinib turibdiki, tok va kuchlanish xabarchisidan olinayotgan teskari bog‘lanishning analog signallari, analog-raqamli o‘zgartgich orqali raqamli signalga aylantiriladi va MP ga beriladi. Tezlik bo‘yicha teskari aloqa-dvigatel o‘qidagi taxolgeneratordan raqamli ravishda chiqari­lib, MP ga uzatiladi.

6-Amaliy mashg’ulot. Kranlar mexanizmlarining statik grafiklarini hisoblash va motorlari quvvatini aniqlash.
4АН160S4 русумли асинхрон моторнинг берилган номинал кўрсаткичлари: Р2Н = 18,5 кВт; nН=1450 айл/мин; I1H=36,5 А; H=88%; cosН=0,87; Мн.т./Мн=1,3; ММАХ/Мн=2,1; J=0,37 кГм². Асинхрон моторнинг ўзгармас қуввати исрофи аниқлансин.

Иш режими юкланиш моменти орқали берилган бўлгани учун ҳисоблашни электр юритманинг механик координаталари ва кўрсаткичлари орқали амалга оширамиз. Асинхрон моторнинг номинал ва салт юриш режими бурчак тезликларини аниқлаймиз:

Асинхрон моторнинг номинал сирпаниши ва моменти қийматларини аниқлаймиз:

Асинхрон мотор механик тавсифининг ушбу участкасини чизиқли деб қараб (4.16) ифодадан эканлигини аниқлаб ва ни ҳисоблаб топамиз.

Ушбу нуқта учун P ни аниқлаймиз

Р=Мсун0Sсун(1+R1/R’2)=1101570,03(1+0,6) = 829 Вт.

РН=РН(1 - Н)/Н=18500(1- 0,88)/0,88=2523 Вт.

Vн=Mн0 SН(1+R1/)=1221570.033(1+0,6)=1011 Вт.

Асинхрон моторнинг ўзгармас қуввати исрофи

K=PН - VН=2523 - 1011=1512 Вт.

Машқ 7. Асинхрон моторнинг куйидаги жадвалда берилган номинал кўрсаткичлари асосида моторнинг ўзгармас қуввати исрофи аниқлансин. J=0,37 кГм².

Вари-ант №	РН, кВт	nH, айл/мин	I1H, A	cosН	H, %	Мн.т./Мн	ММАХ/Мн
1	10	1200	24	0,7	74	1,1	1,8
2	12	1300	26	0,72	75	1,2	1,9
3	14	1400	28	0,74	76	1,3	2
4	16	1500	30	0,76	77	1,4	2,1
5	18	1600	32	0,78	78	1,5	2,2
6	20	1700	34	0,79	79	1,6	2,3
7	22	1800	36	0,8	80	1,7	2,4

7-Amaliy mashg’ulot. Kranlar mexanizmlarining statik grafiklarini hisoblash va motorlari quvvatini aniqlash.
4А160S русумли асинхрон моторнинг қуйидаги номинал кўрсаткичлари берилган: Р_К=15 кВт; _К=1645 айл/мин; I_1Н = 29,3 A; _М= М_К/М_Н = 2,3; _I= I_1М/I_1H = 7; р = 2; f_1H = 50Гц; U_1H = 380B.

Асинхрон моторнинг табиий механик тавсифи ҳисоблансин.

Асинхрон моторнинг қуйидаги физик катталикларини ҳисоблаймиз:

М_К=_Н М_Н=2,39,8=225 Нм;

S_К=S_Н=(_Н+)=0.025(2.3+)=0,11.

Асинхрон моторнинг механик тавсифини ҳисоблаймиз

М=2М_К/(s/s_K+s_K/s)= 2225/(s/0,11+0,11/s)

ва тенгламадаги сирпаниш s га 0 дан 1 гача бўлган қийматларни бериб бориб,  ва М ларни ҳисоблаб жадвал тузамиз ва бу олинган катталиклар асосида М(S) – ва М() – тавсифларни қурамиз.

S	1	0,8	0,6	0,4	0,2	0,11	0
, c^-1	0	31,4	62,8	94,2	125,6	157	157
M,Нм	48,9	60,7	79,8	115	190	225	0

Машқ 4. U_1H=380B; =50Гц асинхрон моторнинг қуйидаги жадвалда келтирилган номинал кўрсаткичлари асосида моторнинг табиий электромеханик ва механик тавсифларини ҳисоблаб тавсифлари қурилсин.

Вари-ант №	РН, кВт	nH, айл/мин	I1H, A	М=МК/МН	I=I1M /IН1	p
1	10	1200	24	2,2	5,5	2
2	12	1300	26	2,3	6	2
3	14	1400	28	2,4	6,5	2
4	16	1500	30	2,5	7	2
5	18	1600	32	2,6	7,5	2
6	20	1700	34	2,7	8	2
7	22	1800	36	2,8	8,5	2

8-Amaliy mashg’ulot. Ventilyator mexanizmlari uchun elektr yuritma tayyorlash.
1 – масалада берилган мотор учун электромеханик тавсифининг _сун= 50 с^-1 ва I_CУН= 40 А координата нуқтасида ишлашини таъминловчи қўшимча қаршилик қиймати аниқлансин ва электромеханик тавсифи қурилсин.

моторнинг R_Я+R_Қ+ қийматини ҳисоблаймиз

R_Я+R_ҚЧ=0,75U_Н(1 - _н)/I_Н=

= 0,75220(1 - 0,78)146,5=0,78 Ом.

1а – расмдаги моторнинг табиий электро-механик тавсифи 1 дан I_сун= 40 А га тўғри келадиган _сун= 90 тезликни топамиз.

Топилган қийматларни қўйиб ҳисоб-лаймиз

R_Қ+=(1 - _СУН) (U_H/I_СУН - R_Я - R_ҚЧ)=

=(1 - 50/90) (220/40 - 0,78)=2,1 Ом.

Моторнинг табиий тавсифи бўйича якор токининг 20 100 А қийматларига мос келувчи _Т нинг қийматларини топамиз. Якор токининг шу қийматлари учун бўйича _сун нинг қийматларини ҳисоблаб қуйидаги жадвалга ёзамиз:

I, A	20	40	60	80	100
T, c^-1	130	90	74	60	48
сун , с^-1	03	40	20	-4	-23

Жадвалдаги қийматлар асосида _СУН (I_СУН) моторнинг сунъий электромеханик тавсифини қурамиз (1 б – расмдаги 2 – тавсиф).