Mаnevr svetоforlаrining lаmpаlаrini svetоdiodli modulini ishlаb chiqish
Download 1.8 Mb. Pdf ko'rish
|
мд Жуманиязов — копия
|
24 II bob. Manevr svetoforlarining lampalarini svetodiodli modulini ishlab chiqish masalalari 2.1.Manevr svetoforlarining svetodiodli moduli Temir yo‘l svetoforlari poezdlar harakatini, manyovr poezdlarini tartibga solishga, shuningdek, tepadan tushish tezligini tartibga solishga mo‘ljallangan. Shuningdek, svetoforlar yoki qo‘shimcha yorug‘lik ko‘rsatkichlari haydovchiga marshrut haqida xabar berishi yoki boshqa yo‘l bilan ko‘rsatmani ko‘rsatishi mumkin. Shuning uchun ularning ishlarining ishonchliligi va uzatiladigan signal ko‘rsatkichlari sifatiga qo‘yiladigan yuqori talablar. Yorug‘lik manbalari sifatida akkor lampalar ishlatilgan temir yo‘l svetoforlarini ekspluatatsiya qilishning uzoq yillik tajribasi ularning texnik-iqtisodiy ko‘rsatkichlari past degan xulosaga kelishimizga imkon beradi. Svetoforlarning ishlash muddati 2000 soatdan oshmaydi, ular past ishonchliligiga ega, shuningdek, ularning 0,2% gacha bo‘lganlari ilgari belgilangan xizmat muddatini buzishadi. Rangli filtr linzalari quyosh nuri aks etishi yoki svetoforning ochiq qopqog‘idan o‘tishi sababli signal o‘qilishini noto‘g‘ri qabul qilish xavfini tug‘diradi. Oddiy oynani svetofor ob’ekti sifatida ishlatish buzish holatlari natijasida ularning katta zararlanishiga olib keladi. Shu sababli, har yili linzalarning 10% gacha o‘zgarishi kerak. Himoya metall panjara yoki polimer oynadan foydalanish ularning himoyasini to‘liq kafolatlamaydi va bundan tashqari, svetoforlarning ko‘rish masofasini pasaytiradi. So‘nggi 50 yil ichida svetoforlar sifat jihatidan jiddiy o‘zgarishlarga duch kelmadi. Katta umidlar ikki filamentli lampalardan foydalanish bilan bog‘liq edi, ammo bu yorug‘lik manbasining yuz foiz ortiqcha bo‘lishiga olib kelmadi. Shunday qilib, lampochka tez-tez sodir bo‘ladigan bosim tushganda, ikkala ip bir vaqtning o‘zida yonib ketadi. Bundan tashqari, so‘nggi yillarda svetoforlarning sifati sezilarli darajada yomonlashdi. 25 Masalan, Privoljskaya temir yo‘lining Avtomatika va telemexanika xizmatining tahliliga ko‘ra, 2010 yilda svetoforlarning ishlashida 44 ta nosozlik yuz bergan, bu tezkor xodimlarning aybi bilan ishlamay qolganlarning 41 foizini tashkil etadi. Svetoforlarning normal ishlashini buzishining asosiy sabablari chiroq ushlagichidagi elektr aloqasining yo‘qolishi - 20 ta holat, svetoforning yonishi - 23 ta holat. Shu sababli, chiroq svetoforlarini muqobil juda ishonchli yorug‘lik manbalariga almashtirish istiqbollari endi haqiqatan ham dolzarbdir. Yillar o‘tib olimlar tajribalari asosida zamonaviy LED (svetodiod) yaratildi. LED inglizcha - “Light-Emitting Diode” (yorugʼlik chiqaruvchi diod) so‘zlarining bosh harflaridan olingan qisqartma bo‘lib – elektr toki oldinga yo‘nalgan holda undan o‘tganda optik nurlanishni hosil qiluvchi elektron – teshik (kovak) birikmali yarim o‘tkazgichli asbob. Ularning ilk avlodlari Genri Davra (1907), Oleg Losev (1927), Nik Holonyak (1962) tomonidan ixtiro qilingan. LEDlar past kuchlanishli va kichik nuqtalarda yorug‘lik energiyasini chiqarishga qodir past oqim qurilmalari. Bir tomondan, bu shubhasiz afzallik: kam quvvat sarfi bilan yorug‘lik signallari manbalarini olish va ta’minot zo‘riqishida impulslarining ish aylanishini o‘zgartirib, yorug‘lik qizg‘inligini sozlash mumkin. Bunday holda, signallarning ko‘rinishi LEDlarning tezligi va insonning inertsiyasi tufayli ta’minlanadi. LED mexanik jihatdan kuchli va juda ishonchli, uning ishlash muddati 100 ming soatni tashkil qilishi mumkin, bu akkor lampochkadan deyarli 100 baravar ko‘p. Va nihoyat, LED past kuchlanishli elektr moslamasi va shuning uchun xavfsizdir. Umuman olganda, LED, bardoshli qurilma, LEDlarning ishlash muddati hozirda 20-50 ming soatni tashkil qiladi. 2006 yilda qizil LED boshlari taqdim etildi. Bunday boshga tez-tez xizmat ko‘rsatilmaydi va shuning uchun xarajatlar deyarli o‘n baravar kamayadi. O‘rnatish va ekspluatatsiya xarajatlari kamayadi, ko‘rish va asboblarning ishlashi yaxshilanadi. 2011 yilda yangi LED svetoforlarini foydalanishga tayyorlash vazifasi qo‘yildi. LED svetoforlarini rivojlantirishda hali uzoq yo‘l bor. 26 2.1.1-rasm. LED svetoforining boshi Umuman olganda, Rossiya temir yo‘llari uchun LED yoritgich signalizatsiya moslamalarini joriy etish 1998 yildan beri davom etmoqda. Yo‘l harakati xavfsizligi dasturini amalga oshirish doirasida LED svetoforlari ishlab chiqarilmoqda. Temir yo‘l kesishmalaridagi chiroq svetoforlarini almashtirgan zamonaviy LED svetoforlari qo‘shimcha afzalliklarga ega. Signalning ko‘rish oralig‘i 200 dan 300 metrgacha, ko‘rish burchagi 200 dan 500 metrgacha oshiriladi, himoya oynasi yoki LEDlarning shikastlanishi signal rangining o‘zgarishiga olib kelmaydi. 2.1.2-rasm - LED boshli svetofor Yoritgichlarda LED-lardan foydalanish eng zamonaviy yoritish texnologiyasidir. LED yorug‘lik manbalarining energiya samaradorligi lyuminestsent lampalarga qaraganda 2 baravar va akkor lampalarga nisbatan 10 baravar yuqori. Kam quvvat sarfi, yuqori ishonchlilik, uzoq umr ko‘rish, atrof- 27 muhit xavfsizligi, muntazam texnik xizmat ko‘rsatishga ehtiyoj yo‘qligi va vandalga qarshi fazilatlar ushbu yorug‘lik manbalarini an’anaviy akkor, lyuminestsent va desarj lampalar bilan taqqoslaganda juda foydali qiladi. LEDlarning ulkan istiqbollarini tushunish, ular asosida yoritishni ishlab chiqish va amalga oshirishga hozirgi kunda dunyodagi yirik elektrotexnika ishlab chiqaruvchilari (Flibs, Osram, General Electric va boshqalar) katta e’tibor berishmoqda. Ushbu bosqichda rus ishlab chiqaruvchilari asosan chet elda ishlab chiqarilgan LED chiplari yordamida yorituvchi LEDlarni ishlab chiqaradilar. Rossiyaning tegishli sifatli chiplarini ishlab chiqarishdan ko‘p vaqt o‘tmasa ham, “Svetlana-Optoelektronika” va “Optogan” mahalliy korxonalari bu yo‘nalishda yaxshi sur’atlarda harakat qilmoqdalar. Eng muhim afzalliklardan biri, birinchi navbatda, 100 ming soat va undan ko‘proq vaqtni tashkil etadigan LED svetoforlarining ishlashining ancha yuqori ishonchliligi va chidamliligi bilan bog‘liq. Bu svetoforlarda akkor lampalardan foydalanish va ikki filamentli lampalardan foydalanishni tark etish zarurligini keltirib chiqaradi. Yana bir afzallik optik emitentlarning quvvat sarfini sezilarli darajada pastligi, bu svetofor tizimlari tomonidan quvvat manbalaridan iste’mol qilinadigan quvvatni bir necha baravar kamaytiradi. So‘nggi o‘n yil ichida bir qator mahalliy va xorijiy olimlar va mutaxassislarning ilmiy-texnikaviy ishlanmalari tufayli LED svetoforlarining texnik va ekspluatatsion xususiyatlarini yaxshilashda ma’lum yutuqlarga erishildi. Yangi elektron echimlar ishlab chiqildi va ma’lum ilmiy tadqiqotlar olib borildi. Mahalliy ishlab chiqarish zavodlari "Rossiya temir yo‘llari" ning yo‘l tarmog‘ida keng qo‘llaniladigan LED svetoforlarining turli xil modifikatsiyalarini ishlab chiqaradi. Mavjud va yangi ishlab chiqilgan temir yo‘l transporti uchun svetoforlarning texnik va ekspluatatsion talablarini belgilaydigan mahalliy standart ishlab chiqildi va “Temir yo‘l transporti infratuzilmasi xavfsizligi texnik reglamenti”ga tegishli o‘zgarishlar kiritildi. LED svetoforlarida ishlatiladigan LEDlar va SDMlarning nazariyasi va ishlashining eng umumiy asoslari mahalliy va xorijiy olimlar va muhandislarning 28 ilmiy yutuqlariga asoslangan. Hozirgi vaqtda Rossiyaning eng yirik korporatsiyalari orasida LED yoritgichlarining etakchisi hisoblanadi. Ushbu bosqichda LEDlardan foydalanishning asosiy yo‘nalishlari temir yo‘l transportining (temir yo‘l stantsiyalari, stantsiyalar, omborlar, ko‘priklar va tunnellar) va LED yorug‘lik signalizatsiyasi moslamalarini (marshrut belgilari va svetoforlar) LED yoritgichlari. Ikkinchisiga batafsil to‘xtalmoqchiman. LED yoritgichli signalizatsiya moslamalarini joriy etish "Temir yo‘l transportida resurslarni tejaydigan texnologiyalarni joriy etish" investitsiya loyihasi doirasida amalga oshirilmoqda, uning bosh pudratchisi "Yangi texnika va texnologiyalarni tatbiq etish sohaviy markazi" hisoblanadi. Asosiy maqsad temir yo‘l transportining yorug‘lik signalizatsiyasi qurilmalarining samaradorligi va ishonchliligini oshirish, ularning yoritish parametrlarini yaxshilash (ko‘rish ko‘rsatkichlari va signal ko‘rsatkichlarining ajralib turishi), bu harakat xavfsizligini oshirishga va haydovchilarning ish sharoitlarini yaxshilashga olib keladi . O‘rnatilgan svetoforning svetoforlari yo‘llardan ijobiy fikrlar oldi. Haydovchilar har qanday ob-havo sharoitida osongina ko‘rinadigan yorqin LED svetoforlarni yaxshi ko‘radilar. Konferentsiyaning tadbirlaridan biri LED mavzularidagi panel muhokamasi bo‘lib, unda quyidagi asosiy vazifalar belgilab olindi: - svetoforning boshlarini o‘rnatish uchun (boshning nurini o‘qini belgilash) tegishli xizmatlarga murojaat qilish taklif qilindi, masalan, marshrutlash kabi maxsus metrik vositalar to‘plamini yaratish. Haydovchilarni diodli svetofor boshlari bilan ko‘zni qamashtirishi bilan bog‘liq ba’zida yuzaga keladigan muammolar aynan shu nurning noto‘g‘ri o‘rnatilgan o‘qi bilan bog‘liq deb taxmin qilinadi; - ishlab chiqaruvchilarning kafolat majburiyatlari hisobiga ehtiyot qismlar va aksessuarlarni har kuni amalga oshiriladigan joylarga yaqin joylashgan joyda joylashish manzillari bilan shakllantirish; 29 - LED svetoforlarini ishga tushirish va ishlatish bo‘yicha call-markazni tashkil etish. Yaqin yillarda svetoforlar asosida yana bir necha turdagi svetoforlarni joriy etishga tayyorgarlik ko‘rish rejalashtirilgan. Shunday qilib, LEDlarning uzoq safari endi boshlanmoqda. Hozirgi vaqtda ishlab chiqarilgan LED svetoforlari va LED modullari, shu jumladan temir yo‘l transporti uchun mo‘ljallangan modellar qatori juda katta. Rivojlanishlarning aksariyat qismida LED svetoforlari har birida bir nechta bitta LEDlarning ketma-ket ulanishi bilan bir nechta parallel davrlardan iborat bo‘lgan SDMlardir. Har bir parallel zanjirdagi LEDlar orqali kerakli oqim qiymatini shakllantirish odatda faol qarshilik yoki chiziqli doimiy voltaj regulyatori yordamida amalga oshiriladi. Bunday sxemani amalga oshirish, bir tomondan, emitentning boshqaruv sxemasini sezilarli darajada soddalashtirishga imkon beradi, ammo boshqa tomondan, qurilmaning energiya samaradorligi pasayadi va ishlash ko‘rsatkichlari yomonlashadi. Energiya nuqtai nazaridan reaktiv elementlar: induktorlar yoki kondensatorlardan foydalanadigan LEDlar orqali oqim hosil qilish uchun sxemalar ancha samaralidir. SDM svetodiodlari orqali tokni hosil qilish uchun, shuningdek, integral impuls doimiy voltaj stabilizatorlari shaklida ishlab chiqarilgan mikroelektronik drayvlar ishlatiladi. Hozirgi vaqtda bunday mahalliy va xorijiy haydovchilarning doirasi katta va ularni svetoforni boshqarish sxemalarida amaliy qo‘llash uchun etarli. Bunday mikroelektronik drayverlarning samaradorligi ancha yuqori va 0,85- 0,95 gacha bo‘lganligi sababli, ularning faol rezistorlardan foydalanadigan qurilmalarga nisbatan yuqori energiya samaradorligi shubhasizdir. Bundan tashqari, mavjud bo‘lgan integratsiyalashgan, shu jumladan quvvatli mikrosxemalarning narxi nisbatan past, shuning uchun ularni temir yo‘l avtomatizatsiyasi qurilmalarida ishlatish maqsadga muvofiqdir. Ma’lum bo‘lgan integral mikrosxemalardan (IC) foydalanishning ba’zi bir cheklovlari ba’zi hollarda svetoforlar ishining harorat oralig‘idagi, xususan, temir yo‘l transportida 30 yuzaga keladigan past harorat mintaqasidagi cheklovlardir. Svetoforlarning asl texnik echimlari turli xil emissiya ranglariga ega bo‘lgan LEDlarning ranglarini aralashtirishga asoslangan qurilmalardir. Ushbu sxemalar, agar sxemada ikki turdagi LED mavjud bo‘lsa, uchta rang nurlanishini olishga imkon beradi. Bunday sxemalar elektron ma’lumot moslamalarini namoyish qilish qurilmalarida, masalan, stantsiyani avtomatlashtirish qurilmalarida keng qo‘llaniladi. Shubhasiz, turli xil emissiya ranglarining LEDlarini oshirish orqali emissiya ranglari sonini ko‘paytirish mumkin. Ushbu qurilmalar uchun dizayn talablari har xil LEDlarning p-n-biriktiruvchi kristallarini bir-biriga yaqin joyda joylashtirish zarurati. Bunday texnik qurilmalar me’yoriy hujjatlarda belgilangan svetoforlarning turli xil o‘qishlarining talab qilinadigan nurlanish uzunliklarini olish qiyinligi sababli, amaliy qo‘llanishda ma’lum darajada cheklovlarga ega. Emissiya rejimida svetoforning ishlashini boshqarish uchun turli xil yong‘in rölesinden foydalanish imkoniyatlarida taklif qilingan. Bu erda yong‘in ro‘lesinin ishlash va bo‘shatish momentlari o‘rnatiladi, bu LED svetoforlari uchun juda muhimdir, ularning iste’moli lampalarnikidan ancha past. Bu LED svetoforlarida standart yong‘in o‘rni ishlatilishiga yo‘l qo‘ymaydi. Biroq, LEDlarning texnologik va harorat volt-amper xususiyatlarining sezilarli darajada beqarorligi amalda bunday qurilmalardan foydalanishni juda muammoli qiladi. Hozirgacha LED svetoforining ishlashining turli xil rejimlarida ishlashini boshqarish muammosi to‘liq hal qilingan deb hisoblanmaydi. Ta’riflanganlardan tashqari, LED svetoforlari uchun juda ko‘p sonli mahalliy va xorijiy elektron echimlar mavjud, ularning ma’lumlaridan farqi tubdan emas. Chet el temir yo‘llarida birinchi LED svetoforlari o‘tgan asrning 90-yillarning o‘rtalarida paydo bo‘ldi. Axborotni namoyish qilish va chiqarish uchun LEDlardan foydalanish ancha ilgari tan olinganiga qaramay, ularni har xil turdagi svetoforlarda ishlatish bir qator qiyinchiliklarga duch keldi. Avvalo, bu ularning nurlanishining spektral xarakteristikasi radiatsiya to‘lqin uzunliklari (radiatsiya xromatikligi) diapazonlari uchun talab qilinadigan standartlarga javob 31 bermasligi bilan bog‘liq edi. Masalan, o‘sha paytda hech qanday yashil LED yo‘q edi. Eng taniqli qizil LEDlar edi. LED va SDM svetoforlarining kerakli yorug‘ligini yaratish va markazlashtirishda ham katta qiyinchilik tug‘dirdi. Shuningdek, konstruktiv-texnologik va tartibga solish tartibining to‘liq hal qilinmagan masalalari mavjud. LED texnologiyasidan foydalanishning dastlabki bosqichida bu faqat qizil nurlanish ishlatilgan svetoforlarni kesib o‘tishda LEDlardan foydalanishga olib keldi. Shu bilan birga, shahar transportini tartibga solish uchun LED svetoforlaridan foydalanish bo‘yicha tadqiqotlar boshlanadi va kengayadi. Ushbu maqsadlar uchun har xil turdagi LEDlarning fotometrik xususiyatlari tahlil qilindi va ko‘k va yashil LEDlarni amalga oshirish imkoniyati yaratildi. Mahalliy temir yo‘llarda me’yoriy talablarga javob beradigan birinchi LED svetoforlari o‘tgan asr 90-yillarning oxirida paydo bo‘ldi. Strukturaviy ravishda, ular bir nechta parallel davrlarga ega SDM edi, ularning har birida bitta LEDlar ketma-ket ulangan. LEDlar orqali kerakli oqim hosil bo‘lishi faol rezistorlar yordamida yoki ketma-ket ulangan chiziqli doimiy voltaj regulyatori yordamida samarasiz ravishda amalga oshirildi. So‘nggi paytlarda xorijiy temir yo‘llarda juda muhim ma’lumotlarni lokomotivga etkazish uchun LED svetoforlarining nurlanishidan foydalanishga urinishlar sodir bo‘ldi. Shubhasiz, bu poezdlar harakatini xavfsiz va samaraliroq tartibga solish uchun svetoforlardan foydalanish uchun printsipial jihatdan yangi funksionallik bo‘lib, lokomotivga uzatiladigan ma’lumotlarning hajmini sezilarli darajada oshirishga imkon beradi. Download 1.8 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|