دھاتی کاٹنے والی مشینوں میں بوجھ، قوتوں اور لمحات کی نگرانی کے لیے برقی آلات

خودکار آلات کے آپریشن کے دوران، بوجھ کو کنٹرول کرنا ضروری ہو جاتا ہے، یعنی مشینوں اور مشینوں کے عناصر میں کام کرنے والی کوششیں اور لمحات۔ یہ انفرادی حصوں کو پہنچنے والے نقصان یا الیکٹرک موٹروں کے ناقابل قبول اوور لوڈنگ کو روکتا ہے، آپ کو مشینوں کے آپریشن کے بہترین انداز کا انتخاب کرنے، آپریٹنگ حالات کا شماریاتی تجزیہ کرنے وغیرہ کی اجازت دیتا ہے۔

مکینیکل لوڈ کنٹرول ڈیوائسز

اکثر لوڈ کنٹرول ڈیوائسز مکینیکل اصول پر مبنی ہوتے ہیں۔ مشین کی کینیمیٹک چین میں ایک لچکدار عنصر شامل ہے، جس کی اخترتی لاگو بوجھ کے متناسب ہے۔ ایک مخصوص بوجھ کی سطح سے تجاوز کرنے سے ایک کائیمیٹک لنک کے ذریعے لچکدار عنصر سے منسلک مائکرو سوئچ کو متحرک کرتا ہے۔ کیم، بال یا رولر کپلنگ والے لوڈ کنٹرول ڈیوائسز مشین ٹول انڈسٹری میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔وہ کلیمپنگ ڈیوائسز، رنچوں اور دیگر معاملات میں استعمال ہوتے ہیں جہاں الیکٹرک ڈرائیو ہارڈ اسٹاپ پر چلتی ہے۔

الیکٹریکل لوڈ کنٹرول ڈیوائسز

کینیمیٹک چین میں ایک حساس لچکدار عنصر کی موجودگی الیکٹرو مکینیکل ڈرائیو کی مجموعی سختی کو کم کرتی ہے اور اس کی متحرک خصوصیات کو خراب کرتی ہے۔ لہٰذا، وہ ڈرائیو موٹر کے ذریعے استعمال ہونے والے کرنٹ، پاور، سلپ، فیز اینگل وغیرہ کو کنٹرول کرکے برقی طریقوں کے ذریعے بوجھ (اس صورت میں ٹارک) کی شدت کے بارے میں معلومات حاصل کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔

انجیر میں۔ 1 اور انڈکشن موٹر کے اسٹیٹر پر موجودہ بوجھ کی نگرانی کے لیے ایک سرکٹ دکھاتا ہے۔ الیکٹرک موٹر کے کرنٹ I اسٹیٹر کے متناسب وولٹیج، موجودہ ٹرانسفارمر TA کے ثانوی وائنڈنگ سے ہٹا کر، درست کیا گیا اور کم کرنٹ پر کھلایا گیا۔ برقی مقناطیسی ریلے K، جس کی سیٹ ویلیو پوٹینشیومیٹر R2 کے ذریعے ایڈجسٹ کی جاتی ہے۔ ٹرانسفارمر کے ثانوی وائنڈنگ کو نظرانداز کرنے کے لیے ایک کم مزاحمتی ریزسٹر R1 کی ضرورت ہوتی ہے، جس کو شارٹ سرکٹ موڈ میں کام کرنا چاہیے۔

تصویر 1. سٹیٹر کرنٹ کے ذریعے الیکٹرک موٹر کے بوجھ کی نگرانی کے لیے سکیم

اسٹیٹر کرنٹ کو کنٹرول کرنے کے لیے، تیزی سے کام کرنے والے حفاظتی کرنٹ ریلے کو ch میں بیان کیا گیا ہے۔ 7. سٹیٹر کرنٹ کا تعلق موٹر شافٹ کے شافٹ ٹارک سے غیر لکیری شکل کے انحصار سے ہوتا ہے۔

جہاں Azn — اسٹیٹر کا ریٹیڈ کرنٹ، Mn — ریٹیڈ ٹارک، βo =AzO/بیکار کرنٹ کی Azn-ملٹیپلیسیٹی۔

یہ انحصار تصویری شکل میں دکھایا گیا ہے۔ 1، ب (وکر 1)۔ گراف دکھاتا ہے کہ کم بوجھ پر الیکٹرک موٹر کا اسٹیٹر کرنٹ بہت ہلکا بدل جاتا ہے اور اس علاقے میں بوجھ کو ایڈجسٹ کرنا ناممکن ہے۔اس کے علاوہ، سٹیٹر کرنٹ کا انحصار نہ صرف ٹارک پر ہوتا ہے بلکہ مینز وولٹیج پر بھی ہوتا ہے۔ جب مینز وولٹیج کم ہو جاتا ہے، انحصار 1(M) تبدیل ہو جاتا ہے (وکر 2)، جو سرکٹ کے آپریشن میں ایک خرابی کو متعارف کرواتا ہے۔

الیکٹرک موٹر کا اسٹیٹر کرنٹ بغیر لوڈ کرنٹ اور کم روٹر کرنٹ کا ہندسی مجموعہ ہے:

جب لوڈ تبدیل ہوتا ہے، کرنٹ I2 تبدیل کرتا ہے ' نو لوڈ کرنٹ عملی طور پر بوجھ سے آزاد ہوتا ہے۔ لہذا، چھوٹے بوجھ پر قابو پانے والے آلات کی حساسیت کو بڑھانے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ بغیر لوڈ کرنٹ کی تلافی کی جائے، جو زیادہ تر دلکش ہوتی ہے۔

کم طاقت والی الیکٹرک موٹروں میں، کیپیسیٹر گروپ سی سٹیٹر سرکٹ میں شامل ہوتا ہے (تصویر 1، اے میں نقطے والی لکیریں)، جو ایک اہم کرنٹ پیدا کرتی ہے۔ نتیجتاً، الیکٹرک موٹر نیٹ ورک سے کم کرنٹ کے برابر استعمال کرتی ہے۔ روٹر کرنٹ، اور انحصار 1 (M) تقریباً لکیری ہو جاتا ہے (تصویر 1، b میں وکر 3)۔ اس طریقہ کار کا ایک نقصان نیٹ ورک وولٹیج میں اتار چڑھاو پر بوجھ کی خصوصیات کا مضبوط انحصار ہے۔

زیادہ طاقت والی الیکٹرک موٹروں میں، کپیسیٹر بینک بڑا اور مہنگا ہو جاتا ہے۔ اس صورت میں، موجودہ ٹرانسفارمر (تصویر 2) کے سیکنڈری سرکٹ میں بغیر لوڈ کرنٹ کی تلافی کرنا زیادہ مناسب ہے۔

تصویر 2. لوڈ کنٹرول ریلے بغیر لوڈ کرنٹ معاوضے کے ساتھ

سرکٹ ایک ٹرانسفارمر استعمال کرتا ہے جس میں دو بنیادی وائنڈنگ ہوتے ہیں: موجودہ W1 اور وولٹیج W2۔ ایک کپیسیٹر C وولٹیج وائنڈنگ سرکٹ میں شامل ہے، جو کرنٹ کے فیز کو 90° سے تار میں شفٹ کرتا ہے۔ٹرانسفارمر کے پیرامیٹرز کا انتخاب کیا جاتا ہے تاکہ وائنڈنگ W2 کی میگنیٹائزنگ فورس وائنڈنگ W1 کی میگنیٹائزنگ فورس کے اس جزو کو معاوضہ دے جو الیکٹرک موٹر کے بغیر لوڈ کرنٹ سے متعلق ہے۔ نتیجے کے طور پر، سیکنڈری وائنڈنگ W3 کے آؤٹ پٹ پر وولٹیج روٹر کرنٹ اور لوڈ ٹارک کے متناسب ہے۔ اس وولٹیج کو درست کیا جاتا ہے اور برقی مقناطیسی ریلے K پر لگایا جاتا ہے۔

مشین کنٹرول سسٹم میں، انتہائی حساس لوڈ ریلے استعمال کیے جاتے ہیں، جن میں بوجھ کے ٹارک پر آؤٹ پٹ وولٹیج کا واضح ریلے انحصار ہوتا ہے (تصویر 3، بی)۔ ایسے ریلے کے سرکٹ (تصویر 3، اے) میں کرنٹ ٹرانسفارمر TA اور ایک وولٹیج ٹرانسفارمر ٹی وی ہوتا ہے، جس کا آؤٹ پٹ وولٹیج مخالف سمتوں میں آن ہوتا ہے۔

تصویر 3. اعلی حساسیت لوڈ کنٹرول ریلے

اگر بغیر لوڈ کرنٹ کی تلافی مثال کے طور پر کیپسیٹر بینک C کے ذریعے کی جاتی ہے، تو سرکٹ کا آؤٹ پٹ وولٹیج

جہاں Kta، Ktv- کرنٹ اور وولٹیج ٹرانسفارمرز کے تبادلوں کے عوامل، U1 — موٹر مرحلے میں وولٹیج۔

Kta یا Ktv کو تبدیل کرکے، سرکٹ کو کنفیگر کرنا ممکن ہے تاکہ دیئے گئے ٹارک Mav کے لیے آؤٹ پٹ وولٹیج کم سے کم ہو۔ پھر دیے گئے موڈ سے کوئی بھی انحراف U آؤٹ اور ریلے K کو ٹرگر کرے گا۔

اسی طرح کی اسکیموں کو پیسنے والے سر کے تیز رفتار نقطہ نظر سے ورکنگ فیڈ میں منتقلی کے دوران ورک پیس کے ساتھ پیسنے والی ڈسک کے رابطے کے لمحے کو کنٹرول کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

لوڈ ریلے، نیٹ ورک سے غیر مطابقت پذیر الیکٹرک موٹر کے ذریعے استعمال ہونے والی طاقت کے کنٹرول پر مبنی، زیادہ درست طریقے سے کام کرتے ہیں۔ اس طرح کے ریلے میں ایک لکیری خصوصیت ہوتی ہے جو مینز وولٹیج میں اتار چڑھاو کے ساتھ تبدیل نہیں ہوتی ہے۔

بجلی کی کھپت کے متناسب وولٹیج کو انڈکشن موٹر کے سٹیٹر کے وولٹیج اور کرنٹ کو ضرب دے کر حاصل کیا جاتا ہے۔ اس کے لیے، quadratic volt-ampere کی خصوصیت-quadrators کے ساتھ غیر لکیری عناصر پر مبنی لوڈ ریلے استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس طرح کے ریلے کے آپریشن کا اصول شناخت (a + b)2 - (a - b)2 = 4ab پر مبنی ہے۔

لوڈ ریلے تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 4.

پیکر 4۔ بجلی کی کھپت کا ریلے

ریزسٹر RT پر لوڈ کرنٹ ٹرانسفارمر TA اور وولٹیج ٹرانسفارمر TV الیکٹرک موٹر کے کرنٹ اور فیز وولٹیج کے متناسب سیکنڈری وائنڈنگ وولٹیجز پر بنتا ہے۔ وولٹیج ٹرانسفارمر میں دو ثانوی وائنڈنگز ہیں جن پر مساوی وولٹیج -Un اور +Un بنتے ہیں، مرحلہ 180 ° سے شفٹ ہوتا ہے۔

وولٹیجز کا مجموعہ اور فرق ایک فیز-حساس سرکٹ کے ذریعے درست کیا جاتا ہے جس میں مماثل ٹرانسفارمرز T1 اور T2 اور ایک ڈائیوڈ برج ہوتے ہیں، اور لکیری قربت کے اصول کے مطابق بنائے گئے مربعوں A1 اور A2 کو کھلایا جاتا ہے۔

اسکوائرز R1 — R4 اور R5 — R8 اور والوز پر مشتمل ہوتے ہیں جو ڈیوائیڈرز R9, R10 سے لیے گئے ریفرنس وولٹیج سے بند ہوتے ہیں۔ جیسے جیسے ان پٹ وولٹیج بڑھتا ہے، والوز باری باری کھلتے ہیں اور ریزسٹرس R1 یا R5 کے ساتھ متوازی طور پر جڑے ہوئے نئے ریزسٹرس کو عمل میں لایا جاتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، چوکور کی کرنٹ وولٹیج کی خصوصیت ایک پیرابولا کی شکل رکھتی ہے، جو ان پٹ وولٹیج پر کرنٹ کے چوکور انحصار کو یقینی بناتی ہے۔ آؤٹ پٹ الیکٹرو مکینیکل ریلے K کا تعلق دو مربعوں کے کرنٹ کے درمیان فرق سے ہے، اور بنیادی شناخت کے مطابق، اس کے کنڈلی میں کرنٹ گرڈ سے برقی موٹر کے ذریعے استعمال ہونے والی بجلی کے متناسب ہے۔کواڈرینٹ کی درست ترتیب کے ساتھ، پاور ریلے میں 2% سے کم کی خرابی ہے۔

ایک خاص کلاس پلس ٹائم پلس ریلے کے ذریعہ ڈبل ماڈیولیشن کے ساتھ بنتی ہے، جو زیادہ سے زیادہ عام ہوتی جارہی ہے۔ اس طرح کے ریلے میں، موٹر کرنٹ کے متناسب وولٹیج کو پلس چوڑائی کے ماڈیولر کو کھلایا جاتا ہے، جو دالیں پیدا کرتا ہے جس کا دورانیہ ناپے ہوئے کرنٹ کے متناسب ہوتا ہے: τ = K1Az... یہ دالیں مینز وولٹیج کے ذریعے کنٹرول ہونے والے طول و عرض ماڈیولیٹر کو کھلائی جاتی ہیں۔ .

نتیجے کے طور پر، دالوں کا طول و عرض الیکٹرک موٹر کے سٹیٹر پر وولٹیج کے متناسب نکلتا ہے: ام = K2U۔ ڈبل ماڈیولیشن کے بعد وولٹیج کی اوسط قدر کرنٹ اور وولٹیج انڈکشن کے متناسب ہے: Ucf = fK1К2TU، جہاں f ماڈیولیشن فریکوئنسی ہے۔ اس طرح کے پاور ریلے میں 1.5٪ سے زیادہ کی خرابی نہیں ہے۔

انڈکشن موٹر شافٹ پر مکینیکل بوجھ میں تبدیلی مینز وولٹیج کی نسبت سٹیٹر کرنٹ کے مرحلے میں تبدیلی کا باعث بنتی ہے۔ جیسے جیسے بوجھ بڑھتا ہے، فیز اینگل کم ہوتا جاتا ہے۔ یہ آپ کو مرحلے کے طریقہ کار کی بنیاد پر لوڈ ریلے بنانے کی اجازت دیتا ہے۔ زیادہ تر معاملات میں، ریلے کوزائن یا فیز اینگل فیکٹر کا جواب دیتے ہیں۔ ان کی خصوصیات کے مطابق، اس طرح کے ریلے پاور ریلے کے قریب ہیں، لیکن ان کا ڈیزائن بہت آسان ہے.

اگر ہم کواڈرینٹ A1 اور A2 کو سرکٹ سے خارج کرتے ہیں (تصویر 4 دیکھیں) اور اس میں متعلقہ ٹرانسفارمرز T1 اور T2 کو ریزسٹرز سے تبدیل کریں، تو پوائنٹس a اور b کے درمیان وولٹیج cosfi کے متناسب ہوگا، جو کہ اس کے لحاظ سے بھی تبدیل ہوتا ہے۔ موٹر لوڈ. الیکٹرو مکینیکل ریلے K، سرکٹ کے پوائنٹس a اور b پر جڑا ہوا، آپ کو الیکٹرک موٹر پر بوجھ کی دی گئی سطح کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے۔سرکٹ کو آسان بنانے کا نقصان لائن وولٹیج میں تبدیلی سے وابستہ بڑھتی ہوئی خرابی ہے۔