Ipari elektronika

ELŐSZÓ Az elektronika az elektrotechnika újkeletű részterülete. Gáztöltésű vagy vákuumcsövekkel működő elektromos áramkörök és kapcsolások technikájával foglalkozik. Minden áramkör, amely legalább egy helyen tartalmaz olyan elemet, amelyben fémes vezetés helyett elektromosan töltött részecskék mozgása megy végbe légritkított vágy gázzal töltött térben, szigorúan véve az elektronika területére sorolandó. Következésképpen nemcsak a sokoldalú rádiótechnikai alkalmazási lehetőségeket nyújtó erősítőcsövek tartoznak ide, hanem a fotocellák, az elektronsugárcsövek, a röntgencsövek, a gáztöltésű rácsos és rácsnélküli egyenirányítócsövek, sőt még a jólismert fénycsövek is ide számíthatók. Az elektronika már néhány évtizede döntő jelentőségű a modern technikában és ezért nem szabad csodálkozni azon, hogy az ipar a legkülönfélébb folyamatok szabályozásánál és ellenőrzésénél, a gyártási eljárások és vizsgálatok finomításánál és javításánál az elektronika előnyeit különös mértékben ki is használja. így például az elektronikus motorszabályozás a gyakorlatilag tehetetlenség- és fogyasztásmentes szabályozó- és vezérlőtagokkal működtetett olyan meghajtásmódokat tesz lehetővé, amelyek fordulatszám-forgatónyomaték karakterisztikája majdnem teljesen tetszésszerinti. Előtolásberendezések, szerszámgépeknél, szinkronmeghajtások hengersoroknál és fonógépeknél, tekercselőberendezések a textiliparban és a huzalfeldolgozó üzemekben, felvonó- és szállítóberendezések vezérlései és sok más meghajtás az elektronika segítségével azok felhasználási céljaik szerint ideális módon ruházhatók fel a megkívánt tulajdonsággal. Fényelektromos cellákkal vagy más érzékelőszervekkel felszerelt jelző-, ellenőrző- és számlálóberendezések pedig futószalaggyártás, kémiai folyamatok, szállítóberendezések és sokféle ipari munkafolyamat önműködő ellenőrzésének lehetőségét teremtik meg. Az elektronikus időkapcsolók nagy pontossággal szabályozzák a hegesztőgépek munkafolyamatának időbeli lefutását és a gyártásban tekintélyes minőségjavulást eredményeznek. Vissza TARTALOM Bevezetés ..................................................3 Fontosabb jelölések magyarázata...............................................7 A CSÖVEK ÉS KAPCSOLÁSAIK ........................................10 1. Erősítő- és adócsövek..............................................11 Erősítési tényező......................................................14 Rezgéskeltés .............................................................16 Thomson-képlet ..............................................17 A C-osztályú beállítás számítása............................................................21 Anód- és rácsveszteség.......................................... 23 2. Egyenirányító csövek ....................................................28 Vákuumegyenirányító csövek .....................................................28 Gáztöltésű egyenirányító csövek ......................................................................30 Az egyutas egyenirányító számítása................................................................31 Többfázisú egyenirányító kapcsolások, fázistényező ....................................36 Zárófeszültség...............................................................................................39 Gáztöltésű csövek élettartama........................................................40 3. Tiratroncsövek................................... . . .....................43 Kritikus gyújtási jelleggörbe.......................................................................43 Integrálási idő .........................................................44 A gáztöltés befolyása...............................................................45 Árnyékoltrácsos tiratroncsövek..........................................................................46 Visszagyújtás ..........................................................................47 Konstrukciós jellegzetességek ............................................................................47 Vízszintes vezérlés............................................49 Impulzustranszformátor ......................................................51 Függőleges szabályozás ............................................53 Különböző alapkapcsolások................................................................................54 A kimenőfeszültség és áram különböző gyújtási szögeknél........................56 Szabályozott egyenirányító ...................58 Tiratroncsövek párhuzamos kapcsolása...............61 Élettartam ..............................................61 Fázishidak számítása ............................. 63 4. Senditroncsövek..........................................................64 Felépítés és működés .........................................64 Kapacitív gyújtó...........................................................65 Ponthegesztő készülékek szabályozása ........................................................66 Villanófény stroboszkóp.................................................................................66 Teljes kapcsolás ponthegesztő készülékek szabályozására ........................67 Két cső párhuzamos ellenkapcsolása..............................................................69 5. Ignitron- és excitroncsövek ..............................................70 Gyújtóelektróda....................................................71 A terhelés határai................................................................................72 Ellenálláshegesztő gépek szabályozása ............................................................73 Teljesítmény diagram...................................................................74 Szabályozás tiratronnal.............................................76 Ignitronok egyenirányító kapcsolásokban........................................................79 Vákuumvizsgálat..................................................................79 Gyújtóelektróda hibavizsgálata..........................................................................80 Excitroncsövek......................................................................................................80 6. Stabilizátorcsövek .................................................................82 Áram-feszültség jelleggörbe..................................................................................82 Váltakozóáramú ellenállás.................................................................83 Feszültségstabilizáló alapkapcsolások................................................................83 Az előtétellenállás számítása.................................................84 Többszörös stabilizálókapcsolások ............................................85 Fűrészfog alakú rezgések előállítása ................................................................86 Elektronikus stabilizálás..........................................................87 7. Fotocellák.......................................................................89 A fotokatód felépítése ...................................................89 Színérzékenység ....................................................................................................90 Sötétáram ........................................................................90 Vákuumcellák viselkedése ......................................................................90 Gáztöltésű cellák....................................................................................................91 Gázerősítés...........................................................................................92 Fényvezérlésű relé alapkapcsolásai ..........................................................93 Kapcsolások egyenáramú erősítővel..................................................................94 8. Relécsövek....................................................................................96 Hideg katód..............................................96 Gyújtási jelleggörbe...............................................97 Fényvezérlésű relékapcsolás........................................98 Körszámláló kapcsolás ............................................99 9. Elektronsugárcsövek..........................................101 Elektronoptika....................................................101 Elektrosztatikus és mágneses eltérítés .............................. 102 Szimmetrikus és aszimmetrikus eltérítés ............................ 103 Ernyőszín és utánvilágítási idő ....................................104 Rezgésvizsgáló kapcsolása ......................................... 105 ELEKTRONIKUS KÉSZÜLÉKEK IPARI CÉLOKRA 10. Elektronikus relék .............................................113 Szürkületkapcsoló................................................. 113 Fotoelektromos relé váltakozó fényre.............................. 114 Fotoelektromos relé előerősítővel................................... 116 Önműködő ajtónyitó..............................................117 Olajtüzelések ellenőrzése........................................... 120 Füstsűrűséget jelző készülék....................................... 122 Konzervdobozok ellenőrzése .......................................124 Motorok irányváltása .............................................124 11. Elektronikus számlálókapcsolások...............................126 Felező kapcsolás.................................................. 126 Körszámlálókapcsolás ............................................. 127 Eccles-Jordan-kapcsolás.......................................... 129 Tizes számlálócső................................................. 133 Fényképezőgép zárak működési idejének mérése..................... 139 Számlálókészülék számelőválasztással ............................... 141 Szorzókapcsolás ................................................... 145 Elektronikus kapukapcsolás ........................................ 145 Impulzusgenerátor................................................14 Elektronikus kivonás és osztás ..................................147 Jelátvitel nyomtatóberendezésekre..................................148 12. Elektronikus időkapcsolók .........................................149 A kondenzátor feltöltése és kiürítése ...............................149 Időállandó.......................................................151 Időkapcsoló fényképészeti célokra..................................153 Időkapcsoló két időtartamra.......................................153 Periodikusan működő időkapcsoló..................................154 Két időtartam periodikus kapcsolása................................155 Megvilágítási idők szabályozására szolgáló kapcsolás .............155.... Elektronikus kapcsoló hegesztéshez.................................156 NÉMA időkapcsoló hegesztéshez ................................... 156 Hegesztésidőkapcsoló négy időtartamra.............................156 13. Egyenirányító kapcsolások ipari célokra..............................161 Kétutas (egyfázisú) egyenirányítók számítása........................161 Szabályozott kétutas egyenirányító................................. 165 Háromfázisú egyenirányító ........................................171 24 Ipari elektronika - 3/1 S Szabályozott háromfázisú egyenirányító ............................ 173 A simítófojtó meghatározása.......................................175 A rácsszabályozás befolyása ....................................... 176 Kétutas töltőegyenirányító ........................................ 180 Áramkorlátozás primer oldali fojtóval ..............................181 Négyfázisú töltőegyenirányító...................................... 182 Állandó kimenőfeszültségű egyenirányító............................ 183 Szabályozás egyenárammal előmágnesezett fojtóval .................. 184 Hatfázisú egyenirányító primer köri előmágnesezett fojtóval.......... 186 A kioltócső ......................................................188 Transzformátornélküli egyenirányító...... ........... . . ............. 191 Transzformátornélküli egyenirányító kapcsolás szabályozott kimenőfeszültséggel ....... 193 Ignitron-egyenirányító.............................................194 15. Elektronikus világításszabályozás ...................................199 Fénycsövek szabályozása..........................................200 Elektronikus fényerősségszabályozó.................................202 Zavarcsökkentés..................................................207 Önműködő fotoelektromos világításszabályozás ............................................207 Elektromos színpadvilágítás szabályozó.......................................210 15. Fordulatszám- és hőmérsékletszabályozó berendezések................. 213 Fotocellavezérlésű szabályozóberendezés papírmegmunkáló gépekhez ... 213 Teljesen elektronikusan működő szabályozóberendezés................................216 Fotoelektromos motorirányváltás a tekercselési szegély pontos elhelyezésére...............218 Váltakozóáramú motorok fordulatszám szabályozása ....................................223 RC rezgéskeltő (oszcillátor).........................................223 Elektronikus hőmérsékletszabályozás................................227 Hőmérsékletszabályozás nagy teljesítményeknél............................................228 Állandó hőmérséklet tartása elektronikus úton ............................................230 16. Elektronikus hegesztésidőkapcsolás..................................234 Tompahegesztő gépek elektronikus vezérlése..................................................235 Varrathegesztő gépek önműködő vezérlése ..........................239 A transzformátor visszamaradó mágnesességének elkerülése......................244 Impulzushegesztő gépek vezérlése .................................. 247 Háromfázisú hegesztésidőszabályozás .................................252 17. Elektronikus motorszabályozás .....................................255 Alapismeretek....................................................255 Forgórész- és gerjesztésszabályozás..................................256 Fordulatszámstabilizálás...........................................258 Kétutas motorszabályozó berendezés elvi kapcsolása..................259 Forgórészáramkorlátozás ..........................................261 IR kompenzáció..................................................261 Forgórész-feszültségszabályozású meghajtás állandó forgatónyomatékkal 261 Kapcsolás fordulatszámstabilizálással és gyorsfékezéssel...............264 Háromfázisú motorszabályozó kapcsolás forgórész- és gerjesztésszabályozással ......265 Meghajtás állandó forgatónyomatékkal..............................268 Tekercselés elektronikus szabályozása..............................................................269 Meghajtás állandó teljesítménnyel...................................270 Áramvisszanyerő (rekuperációs) fékezés..............................270 Egyenirányító a motor irányváltására...............................271 Letapogató (érzékelő) fokozatmentes fotoelektromos szabályozás.......276 Irányváltó háromfázisú egyenirányítója..........................................................277 Transzformátornélküli kapcsolások....................................................................282 Szokásos felcsövezés ..............................................283 Példák a kivitelezésre........................................................................................283 Leonard-gépcsoportok szabályozása................................. 287 18. Fémek induktív hevítése nagyfrekvenciával ..........................290 Elméleti alapismeretek............................................ 291 Behatolási mélység és hatásfok ....................................293 Nagyfrekvenciás generátor munkatekerccsel .........................295 Illesztés .........................................................296 Közbenső transzformátor (koncentrátor) ............................298 Az acél edzése................................................... 299 Forrasztás ........................................................ 300 19. Szigetelőanyagok kapacitív melegítése nagyfrekvenciával...............303 Alapismeretek....................................................303 A fa összeenyvezése .............................................. 305 Műanyag előkezelése .............................................. 307 Különböző illesztőkapcsolások......................................309 5 kW-os generátor ................................................ 311 Generátor stabilizált frekvenciával ................................. 315 Önműködő lehangolás.............................................320 Nagyfrekvenciás generátorok szerkezete............................. 326 20. Elektronikus készülékek különleges célokra .........................328 Egyen- és váltakozófeszültség elektronikus stabilizálása ............................330 Ultrahang forrasztópáka......................................333 Fényelektromos fordulatszámmérő ..................................................................335 Kétutas váltóirányító.............................................341 Gázok elektronikus portalanítása...........................................................344 Befejezés........................................................348 Irodalom............................................................ 351 Függelék...........................................................355