Мехатроника философиясы

                                                    Мазмұны 

Кіріспе......................................................................................................................3

Мехатроника мен философияның байланысы.....................................................4

Мехатрондық объектілердің беріліс механизмдерінің  кинематикасы…........7

Мехатрондық қозғалыс модульдері...............................................................8

Пневматикалық МҚМ.........................................................................................10

Электромеханикалық  МҚМ.............................................................................11

Электрогидравликалық  МҚМ..............................................................................17

Қорытынды………………………………………………………………………20

Глоссарий……………………….………………………………………….…….21

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі………………………………………....……22

ҚОСЫМША.....................................................................................……………23 
 
 
 

 

Кіріспе

      Мехатроника – басқа салаларға қарағанда бір-екі саты артта қалып келеді. Бірақ дамуы баяу емес, қарқынды болып келе жатыр. Электроника, электротехника, механика және роботтарды зерттейтін робототехника саласының өзі жеке дамып, өзінің сүбелі үлесін қосып келеді.

      Ал  енді бұл жұмыстың тақырыбы мехатрониканың философиямен байланысты болуы, екеуінің сол өздерінің орталарында байланысын зерттеп айқындап беру болып отыр. Философия гуманитарлық сала бола тұра, жаратылыстану ғылымдарына байланысы  қандай болуы мүмкін? Біз осы жұмысымызда  осы мәселені айқындауға тырысып  көрелік.

      Философия – барлық қоғамдық ғылымдардың түп атасы. Бұл анықтамадан білетініміз, мехатроника да ғылым саласы, осы жағына жақын болуы мүмкін. Ол - үнемі дамып, адмзат ақыл-ойының жетістіктерімен толықтырылып отыратын ғылым. Ал енді нағыз жетістіктерге жететін техникалық ғылымдар, соның ішінде мехатрониканың өркендей түсетіні белгілі. Бұл ғылымдардың дамуымен, философия да толықтырылып отырады делініп отыр. Яғни екі ғылымның бір-біріне байланысы осы анықтамалардан жақындай түскен секілді.    

 

     Мехатроника мен философияның байланысы

     Философия (philio-сүйемін, sophia-даналық) – деген екі сөзден құралып, яғни даналықты сүйетін ғылым екендігін білдіріп отыр. 

     Философия – адамзат дамуының қайнарынан бастау алатын ғылым.

       Философия – дін мен ғылым  екеуінің арасындағы дәнекер  дейтін көзқараста та кездеседі.  Әрине, философия – өз алдына  ғылым. Ол, ең алдымен, дүниетанымдық, теориялық, методологиялық ғылым. Философия бүкіл әлемді, басты салалары – табиғат, қоғам, адам санасын тұтас құбылыс ретінде алып, оның жалпы заңдылықтарын ашады, объективтік шындық жөніндегі белгілі қағидалар жүйесін қалыптастырады. Сол мақсатқа жетуде ол басқа ғылымдар сияқты қоғам тарихында өз орны бар ғылым ретінде өмір сүреді.

     Сонымен, философия дегеніміз – материя мен сана, таным мен болмыс, адам мен қоғам жайлы адамзат ой-cанасының дамуы барысында жинақталған, жүйеленген ғылыми ой-п-пікірдің теориялық жиынтығы.

     Философияның  техникалық салалармен қатысы бар ма, қаншалықты бір-біріне жақын? Техникалық салалар дамыған сайын философия  өзгеріп, әр дәуірлерге бөлінді. Мысалға, кемелер жасалып, су жолының ашылуы қайта өрлеу дәуірінің философиясының дамуына алып келді. Ал оған дейін ежелгі үнді, қытай, араб философиялары болып келген еді.    

     Мехатроника —түрлі ашылуларға, эксплуатациялық машиналар және компьютермен басқарылатын жүйелердің қозғалысының ғылым мен техникадағы саласы. Механика, электроника және микропроцессорлық техника, ақпараттану және компьютерлік басқару білімдерімен машиналар мен агрегаттардың қозғалысының басқарылуы.

     Альтернативтік  анықтама:

     Мехатроника – электротехникалық және компьютерлік компоненттермен, электрондық механика синергетикалық бірлестіктерге негізделген ғылым мен техниканың саласы. Олар жаңа модульдердің, жүйелердің, машиналар мен кешендік машиналардың  жобалануы мен өндірілуін интеллектуалды басқаруы мен функционалды қозғалыстармен бірге жүруін қамтамасыз етеді.  

     Меха́ника (грекше μηχανική — машина құрастыру өнері) — материалдық объектілер мен олардың арасындағы өзара байланысты зерттейтін физиканың саласы. 

   Мехатроника ғылым саласы, философия да ғылым саласы болып табылады. Бірақ екеуінің бағыттары әртүрлі болып келеді. Бұл екеуі әртүрлі салаларда оқытылып, жүргізіледі. Мехатрониика философияға қарағанда көбірек қолданылады. 

      Қоғам өмірін тарихи процесс ретінде бейнелеу үшін қолданылатын ұғымдардың бірі –  прогресс ұғымы (лат. – ілгері қозғалу, табыс деген сөзден алынған).

      Прогресс  – қоғамның материалдық күш-қуатының артуы, оның қатынастарының кемелдене түсуі, қоғам мүшелерінің жан-жақты жетілуіне қажетті мүмкіндіктердің молаюы, яғни қоғамның ұдайы төменнен жоғарыға қарай өрлей дамуының түрі, сипаты.

     Адамзат қоғамының қалыптасып, одан әрі өсіп-өркендеуінде, тарихи сатылармен ілгерілеуінде ғылымның атқаратын рөлі айрықша екені белгілі. Екінші жағынан, ғылым – қоғамның өзі дүниеге келтірген, оның өркендеуінде жағдай туғызған құбылыс. Біз ғылымның дүниені танып, игерудің, данышпандық пен зерделіліктің қайнар көзі екенін жақсы білеміз. Сонда ғылым деген не? Ғылым және білім деген түсініктер бір мағынада ма?

     Білім дегеніміз – материалдық және рухани құбылыстар туралы шынайы әрі нақты мәліметтер жиынтығы, олардың адам санасында дұрыс, объективті бейнеленуі.

     Сөйтіп, ғылым дегеніміз – заттардың, құбылыстар мен процестердің ішкі болмысын, табиғатын ашып көрсететін, олардың даму заңдылықтарын, байланыстарын ашып, даралап тұжырымдайтын шынайы, ақиқат, жүйеленген, қисынға келтірілген білім және объективтік шындық.

     Ғылымның  негізгі ерекшеліктеріне тоқталайық. Табиғат пен қоғамның объективті, адам санасынан тәуелсіз заңдарын ашу  – ғылымның негізгі мақсаты.

     Ғылымды математикаландыру, ғылым мен техниканың дамуында есептеу техникасы мен  информатиканы кеңінен қолдану, адам қызметінің көптеген саласына компьютерлік техниканың еркін енуі – қазіргі  ғылым ерекшеліктерінің бірі.

     Ғылымды техникамен және өндіріспен байланыстыратын  қажетті буын – қолданбалы зерттеулер мен технологиялық ізденістер. Болашақ жаңа технология мен техниканың жалпы нұсқасы мен іргетасы нақ осында қаланады.

     Қазіргі ғылыми-техникалық прогресті жеделдету жағдайында іргелі және қолданбалы зерттеулер арасындағы байланысты анықтау ғылыми жұмысты тиімді жоспарлау мен ұйымдастырудың қажетті шарты болып отыр. Ғылым жетістіктері негізінде жаңа техника мен технология жасалып, содан кейін олар өндірісте қолданылады. Ғылым саласында өндірістің жаңа құралдары мен технологиялық процестері, өнеркәсіптің мүлде жаңа салалары мен бағыттары пайда болып отыр. Оған инженерлік орталықтар, ғылыми—өндірістік бірлестіктер, салааралық ғылыми-техникалық кешендер жатады. Сөйтіп, ғылым мен өндірістің арасында белгілі бір формалар қалыптасуда. Инженерлік академиялар өмірге келді. Ядролық физика бойынша кезінде жүргізілген ғылыми-зерттеу жұмыстарына байланысты өнеркәсіптің жаңа саласы – ядролық энергетика, сол сяқты қатты дене, қиын балқыту физикасы мен жоғары қысым физикасына сәйкес жартылай  өткізгішті аспаптар мен жасанды алмастар, биотехнология пайда болды. Осыған орай радио-технологиялық құрылымдыр және робот техника түрлері қолданылатын өнеркәсіп орындарында сапалық өзгерістер, сондай-ақ ультрадыбыс, қалдықсыз технология әдістерін өндіру жолға қойылуда.

     Қазіргі кездегі ғылымның дамуы, осы заманғы  ғылыми-теориялық ойдың қалыптасуы мен өрістеуі, жалпы алғанда, диалектиканың заңдары мен категорияларына сүйене отырып, оларды ғылыми теорияны қалыптастыру мен дамыту процестеріне тікелей қолданады. Диалектикалық логика – біртұтас философиялық ғылым.

     Жаратылыстанудағы ең жаңа революциялық табыстарға байланысты философия категорияларының (материя, қозғалыс, кеңістік, уақыт, т.б.) мазмұны, соған сәйкес материализмнің мәні өзгерістерге ұшырады. Ескі классикалық физикадан  жаңа физикаға (яғни салыстырмалылық  теориясы мен микрофизика) өтуге  орай метафизикалық методологияның диалектикалық материализм методологиясына  орын босатуы тиісті болады. 

 

1-сурет.  Мехатрониканы құрайтын ғылым салалары

Мехатрондық объектілердің беріліс  механизмдерінің  кинематикасы

     Беріліс механизмдері (БМ) барлық мехатрондық  объектілерде болады. Олар қозғалтқыш және атқарушы орган немесе атқарушы механизм буынының (манипулятордың) арасында орналасады.

      Беріліс механизмі функционалдық қатынаста  бір қозғалысты басқаға түрлендіреді, мысалы ілгерілемелі қозғалысты айналмалы  қозғалысқа немесе керісінше; қозғалыстың  бағытын және жылдамдығын өзгертеді; қозғалысты біршама қашықтыққа береді.

      БМ-нің  негізгі кинематикалық сипаттамасы беріліс қатынасы болып табылады. БМ-нің беріліс қатынасы кіріс буынының сызықтық (бұрыштық) жылдамдығының шығыс буынындағы сызықтық жылдамдығына қатынасына тең. Беріліс қатынасымен қатар БМ-нің маңызды кинематикалық сипаттамасы беріліс дәлдігі болып келеді.

      Беріліс механизмдерін таңдау және салыстыру  үшін шусыз, жатық, қатаңдық, пайдалы  әсер коэффиценті (ПӘК) сияқты динамикалық  қасиетке негізделген сипаттамалар қолданылады.

      БМ  ретінде бір түрлі қозғалысты келесіге түрлендіру үшін бұрама және төрткілдеш (реечный) берілістер қолданылады. Бір айналмалы қозғалысты басқа  айналмалы қозғалысқа түрлендіру үшін қозғалмайтын өсті тісті берілістер (цилиндрлік, конустық, гипоидты доңғалақты), планетарлық, қозғалмалы өсті дифференциал берілістер, сонымен қатар, иілгіш тісті доңғалақты толқынды беріліс қолданылады. Айналмалы қозғалысты қашықтыққа беру үшін белдікті, шынжырлы, арқанды, таспалы, тросты берілістерді қолданады. Иінтіректі және жұдырықшалы механизмдер БМ-нің функциясын атқара алатынын ескеру қажет.     

      Роботтардың атқарушы механизмдерінде және жетектерінде айналмалы қозғалысты кеңістікте әртүрлі  берілген екі өстер арасында қайта  болдыру үшін механизмдер кең  қолданылады. Екі қозғалмайтын өстер  арасындағы берілген беріліс қатынастарын қайта болдыру үшін қолданатын қарапайым  механизм үшбуынды механизм болып табылады. Бұл жағдайда тісті доңғалақ тістер ілінісі ішкі және сыртқы цилиндрлі тісті болып келетін берілісті құрайды. Егер бірліктер өсьтері қиылысса, онда тісті доңғалақтар конустық беттік түрге ие және ереже бойынша конустық берілісті болып келеді. Егер бірліктер осьтері айқастырылған болса, онда тісті доңғалақтар гиперболоидты тісті беріліс береді. Гиперболоидты берілістен практикада бұрандалы, гипоидты, бұрамалы тісті берілістер қолданыс тапты.

      Кинематикалық көзқараспен тісті доңғалақтардың үш буынды тісті механизмдерінде  айналу әртүрлі бұрыштық жылдамдықтармен  орындалады.  

 

                                     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2-сурет. Мехатрониканың жұмыс сферасы

     БМ-ның  маңызды кинематикалық сипаттамасы  ретінде беріліс қатынасы деп  аталатын бұрыштық жылдамдықтарының қатынасы саналады.

      Егер  доңғалақтар әртүрлі бағытта  айналса, беріліс қатынасын теріс  таңбамен алу шартталған. Сондықтан, екі доңғалақтың сыртқы ілінісінде берілістік қатынасы теріс санды, ал ішкі ілінісінде – оң санды болады.

      Беріліс қатынасын геометриялық өлшемдер арқылы және доңғалақтың тістер саны арқылы өрнектеуге болады. Кинематикалық көзқарас тұрғысынан алады.

      Практикада  көбінесе шамасы бойынша беріліс  қатынасын қайта болдыру талап  етіледі. Бұл жағдайда қарапайым  үш буынды механизм жеткіліксіз болып  шығады, сондықтан көпсатылы тісті  механизмдерді қолданады.

      Егер  БМ-ның жетекші буыны жетектегі буынға қарағанда үлкен бұрыштық жылдамдыққа ие болса, онда мұндай механизм редуктор деп аталатынын ескеру қажет. Редуктор бұрыштық жылдамдықты төмендетеді. Егер, керісінше жетекші доңғалақ жетектігімен салыстыррғанда кіші бұрышты жылдамдыққа ие болса, онда мұндай БМ мультипликатор деп аталады. Мультипликатор бұрыштық жылдамдықты жоғарылатады.  

Мехатрондық қозғалыс модульдері

     МЖ-гі орындаушы құрылғылар қажетті  механикалық қозғалысты алу үшін  арналған. Төменде МЖ модулін  ұсынған орындаушы құрылғылар  қарастырылған, ол басқару құрылғысынан  (БҚ) және орындаушы деңгейге жататын  ақпаратты-өлшеу құрылғысынан (АӨҚ), механикалық энергияны беретін  қорек көзінен (Д), және қосымша  механикалық құрылғылар жалғастырғыш (муфты), тежегіш(Т), беріліс мехнизімінен (БМ) тұрады. Айтылған орындаушы құрылғы мехатрондық қозғалыс модулі деп аталады (МҚМ).  

         3-сурет. Мехатронды қозғалыс модулінің блок-схемасы 

     МҚМ құрамы жағынан МЖ құрамында да, немесе өздігінше техникалық құрылғы  ретінде және әртүрлі машиналарда  қолданылуы мүмкін.

Ескерте кететін бір жай, әдебиеттерде кездесетін әртүрлі терминалогиялық түсініктерге байланысты, басқарушы және орындаушы  жетектер, сервожетектер, сервомеханизмдер, бақыланатын жетектердің бәрі МҚМ-ге сәйкес сипаттамалары бар, сондықтан МҚМ-ге жатқызуға болады.

     МҚМ МЖ-нің базалық функционалдық  элементі болып табылады, ол МЖ-нің  барлық қасиеттері мен мүмкіндіктерін анықтайды.Әрине, қоғамның және байланыстың  жоғары даму кезінде, жоғары технология элементі болғандықтан МЖ және МҚМ-ге әртүрлі көрсеткіштері бойынша  жоғары талаптар қойылады.    Осылайша ,мысалы, МҚМ айнымалы динамикалық  сипаттамалар шартында жұмыс істеуі қажет. Және де олар кері факторларға  әсер етпеуі тиіс. Үлкен жүктеме кезінде МҚМ осы жүктеменің  демпфирлеумен қамтамасыз ету қажет.

     МҚМ-ге қойылатын маңызды шарттардың бірі салмаққа қуаттың үлкен қатынасы. Жалпы салмақты және өлшемдерді кішірейту  МҚМ-дің сипатты үрдісі болып  табылады.МҚМ қозғалысты басқаруды  орындайтын мехникалық энергияны түрлендіретіндіктен, МҚМ-ге келесідей талаптар қойылады жылдамдық, қозғалыс байсалдығы, жоғары жүктемелік қасиеті, дірілдің болмауы. Пайдалану кезінде МҚМ нақты  берілген қозғалыспен қамтамасыздандыру  қажет, жоғары шу көздері болмауы  керек, пайдалануда қауіпсіз және ыңғайлы  болу керек. Нарық талаптарына сәйкес МҚМ төмен бағалы, сәйкес үлгіжобасы, және ыңғайлы адам-машиналық интерфейсі болу керек. 

     Практикада  көптеген белгілермен ерекшеленетін  арнауы әртүрлі МҚМ кездеседі. Негізгі  ерекше белгісі мехникалық энергияны  түрлендіретін қорек көзі болып  табылады. Осы белгілері бойынша  МҚМ пневматикалық, электрогидравликалық және электрлік болып бөлінеді. Кейбір МЖ құрамына әртүрлі белгілері бар  МҚМ кіреді. Осы МҚМ әр қайсысына  толық тоқталайық.

             Пневматикалық МҚМ

   Пневматикалық МҚМ-де мехникалық энергияны түрлендіруші пневмоқозғалтқыштар сызықты (пневмоцилиндр) және айналмалы қозғалысты(бұрылмалы  пневмоқозғалтқыштар) болып табылады. МҚМ-дің пайдалану аймағы өндірістік роботтытехника, дәлдігі жоғары емес жетектерде, екіқалыпты мехнизм жетектерінде(қақпақ, ұстау) және қарапайым өндірістік автоматтарда.   Мехникалық қозғалысты тікелей орныдау  үшін пневматикалық МҚМ құрамына: біржақты және екі жақты қозғалыс пневмоқозғалтқыштары, толықбұрылмайтын пневмоқозғалтқыштар, пневмомоторлар, мембраналық камералар және т.б. кіреді.  Қозғалтқыштарды басқару  және жұмыс жасату үшін қосымша құрылғыларға мыналар кіреді: үлестіруші аспап, әртүрлі  пневмоқақпақтар, пневмодросселдер, қысымды айқындағыш және түзетуші, ауаны дайындау аспабы және т.б. Пневматикалық МҚМ басқару үшін микропроцессорлық басқару модулі және де ағымды автоматқа негізделген басқару жүйесін қолдануға болады.

    4-сурет. Пневматикалық МҚМ

    Пневмоцилиндрдің  сояуыш күйі потенциометрлмен өлшенеді(П), оның сигналы қорек көзінен қоректенетін(ҚК) сервокүшейткіштерге түседі(СК). Сервокүшейткіш сигналды пневмоцилиндрге ауаның келуін басқаратын сервоүлестірушіге береді.  

Пневматикалық МҚМ негізгі ерекшеліктері:

  • жылдамдығы;
  • шығысында күшті басқару мүмкіншілігі;
  • қосымша мехникалық берілісті талап еткізбейтін қарапайым құрылысты;
  • пайдалануда қарапайымдылығы;
  • от және жарылу қауіпсіздігі;
  • ағымды автоматиканы қолдану мүмкіншілігі.

      Алайда  пневматикалық МҚМ-ді қолдануды  шектейтін себептері де бар. Пневматикалық  МҚМ-дің мәнді жетіспеушіліктері  де бар, солардың маңыздысы ауаның қысылуынан берліген нақты қозғалысты және орнын анықтау мүмкін емес. Және де пневматикалық МҚМ төмен жұмыс қысыммен шартталған төмен қуатты болады, қозғалыс байсалдылығымен (плавность) қамтамасыз ете алмайды,  ауаны дайындау құрылғысын талап етеді. Алайда, болашақта пневматикалық МҚМ қолдану аумағын кеңейту үшін пневмоавтоматика элементтері мен құрылғылары жасалуы мүмкін.  

Электромеханикалық  МҚМ

      Әртүрлі аумақтарда қолданылатын  МЖ-де ең кең қолданылатын электромеханикалық  МҚМ болып табылады. Бұны келесідей  түсіндіруге болады, жоғарыда айтылған  МҚМ-мен салыстырғанда, ның бағасы  арзан, құрылысы қарапайым, шу  деңгейі төмен және жоғары  сенімділігі бар. Электромеханикалық  МҚМ-дер мехатрондық жүйе құрамына  кіреді немесе өзінше бір жүйе  бола алады. Электромеханикалық  МҚМ құрылымы жоғарыда келтірілген  МЖ құрылымына ұқсас. Электромеханикалық  МҚМ құрамына электрлік қозғалтқыш  кіреді, ол қозғалыстың механикалық  түрлендіргіші арқылы орындаушы  мехнизмге немесе тікелей жұмыс  органына әсер етеді. Электрлік  қозғалтқышты және толықтай МҚМ  басқару үшін МПС басқару жүйесі  және ақпаратты-өлшеу жүйесі бар.МҚМ  жұмыспен қамтамасыздандыру үшін  оның құрамына БЖ және де  электрлік қозғалтқыш үшін қорек  көзі бар. Электрлік параметрлері  бойынша МҚМ екіге бөлінеді: тұрақты  тоқты электрлік қозғалтқышы  бар МҚМ және айнымалы тоқ.  Төменде электрқозғалтқышы үшін  келесідей белгілеулер енгізілген:

  1. магнитті электрлік,оларда магниттік өріс  тұрақты магнитпен жасалады;
  2. қозу орамы жеке қорек көзінен қоректенетін, тәуелсіз қозатын электромагнитті;
  3. якорь және қозу орамы бір қорек көзімен паралеллель жалғанатын паралелльді қозуы бар электромагнитті;
  4. якорь және қозу орамы қорек көзіне тізбектей қосылған тізбекті қозуы бар элетромагнитті;
  5. аралас қозуы бар электромагнит, мұнда қорек көзіне якроь мен қозу орамы екі схемамен қосылады;
  6. қысқатұйықталған ротормен;
  7. фазалық ротормен;
  8. электромагнитті;
  9. магнитоэлектрлік;
  10. белгілі полюсті (магниттік қатынаста симметриялы емес)
  11. белгісіз полюсті- (магниттік қатынаста симметриялы).
 
 

    5-сурет. Біріктіру сұлбалары 

     МҚМ басқару үшін қорек көзі мен электрлік  қозғалтқыш арасында күштік түрлендіргіш құрылғысы бар. Күштік түрлендіргіштер  жұмыс істеу принципі бойынша  келесі топқа бөлінеді:

    • енді-ипульсті түрлендіргіштер(ЕИТ);
    • басқарылатын түзеткіштер (БТ);
    • басқарылмайтын түзеткіштер(Т);
    • автономды инверторлар (АИ);
    • жиілікті тікелей түрлендіргіш (ЖТТ).

     Функционалды  түрде ЕИТ шығыста қорек көзінің  тұрақты кернеуін тұрақты реттелетін кернеуге түрлендіреді.

     Басқарылатын  түзеткіш  f = 50 Гц жиіліктегі айнымалы кернеуді тұрақты кернеуге түрлендіреді.

     Автономды инвертор тұрақты кернеудің жиілігі реттелетін айнымалы кернеуге түрлендіреді.

     Жиілікті  тікелей түрлендіргіші f = 50 Гц жиілікті айнымалы кернеудің жиілігі реттелетін айнымалы кернеуге түрлендіреді.

Ескерте кетейік, айынамлы тоқ қозғалтқыш бағасы тұрақты тоқ қозғалтқыштан арзан, себебі біріншісі жаппай өндіріс  технологиясына икемді, ал екіншілері-қолмен жиналады. Алайда айнымалы қорек көзінен  қоректенетін айынамалы тоқты электромеханикалық МҚМ-дің кедергісі де жиілігі  де реттеледі. Мұндай МҚМ-де ЖТТ немесе БТ+АИ, Т+АИ бірікпесі қолданылады, тұрақты  тоқ көзінен қоректенген кезде  АИ қолданылады. Осы айтылған қосымша  құрылғылар тұрақты тоқты МҚМ  құрылысын күрделендіреді және бағасын  жоғарлатады. Сондықтан тұрақты  тоқты элетромехникалық МҚМ-дер  айнымалы тоқты МҚМ-ге қарағанда  кең қолданылады.  Алайда айнымалы тоқ МҚМ–де мехникалық сипаттамалары  жағынан тұрақты тоқ қозғалтқыштарына ұқсас вентильді қозғалтқышты қолдану  тиімді деуге болады.

     Тұрақты тоқ қозғалтқышты МҚМ-де тәуелсіз қозуы  бар және электромагниттік қозғалтқыштар  көп қолданылады. Түрлендіргіш ретінде  сызықты мехникалық көрсеткішпен және кең реттеу диапазонмен қамтамасыз ететін кең импульсті түрлендіргіштер  қолданылады. Мысалы, 100000:1 дейін жылдамдықты  реттеу диапазоны бар, 100 Гц өткізу жолағы бар және 10есе аса жүктеу қасиеті  бар электроқозғалтқыштар белгілі.

     Микропроцессорық  басқару құрылғысының шығыс порттарының  қуаты төмен екені белгілі (100 мВт), сондықтан олар тікелей орындаушы  құрылғыны басқара алмайды. Енді-импульс  түрлендіргіштерін пайдалана отырып қозғалтқышқа қорек көзін қосып қана қоймай, қажет болғанда бұрылу бағытын өзгерте отырып қозғалтқыш үймегінің (вал) бұрылу жылдамдығын реттеуге мүмкіндік береді. Кірісіне басқару комплексінен сигнал берілетін ЕИТ-де өзінің басқару жүйесі болады. 

     

     6-сурет. ЕИТ басқару жүйесі 

      ЕИТ-тің  басқару жүйесі генератордан(Г), аратәріздес  кернеу генераторы(АТГ), салыстыру схемасы (СС), импульстарды үлестіруші(ИҮ) және күшейткіштен (К) тұрады. Үлкен қуаттарды  басқару кезінде (>100 Вт) БҚ мен ЕИТ  арасында тікелей электрлік байланысы  болмауы қажет. Себебі, біріншіден ЕИТ  бөгет көзі ретінде БҚ әсер етпеуі қажет, екіншіден тесіліп өту кезінде электрлік байланыс арқылы қорек көзінің жоғары кернеуі БҚ зақымдау мүмкін. Бұл мәселені шешу үшін ИҮ пен Т арасына галваникалық түйінді енгізеді, мысалы, басқару сигналдары оптотранзисторлар арқылы беріледі.

        Жұмыс кезінде қауіпсіздік пен сенімділікпен қамтамасыз ету үшін, ЕИТ электрлік схемаларды құрастырған кезде қуатты жоғалтудан сақтануды алдын-ала ескереді. Бұл схемада ТК1-ТК4 транзисторлық кілттері бар(суретте олар штрих-пунктирлі сызықпен қоршалған).Транзисторлық кілттер VT1 – VT4 транзисторлардан және оларға паралелльді VD1-VD4 диодтар қосылған, олар кілт жабылған кезде тоқтың ағымдық контурын жасау үшін және асажүктеуден сақтандыру үшін қажет. ТК басқарудың екі түрі бар: симметриялы және симметриялы емес. Симметриялы әдіс кезінде  ТК1, ТК4 және ТК2, ТК3 жұпталып және фазаға қарсы жұмыс істейді. Симметриялы емес әдіс кезінде ТК3 және ТК4 фазалық топтың транзисторлық кілттері қайта қосылады, ТК1 кілті ашық және қаныққан, ал ТК2 кілті жабық. ТК3 және ТК4 транзисторлық кілттері қарсы фазада қайта қосылады. Симметриялы әдіс шығысында екіполярлы өзгеріспен қамтамасыз етіледі. Симметриялы емес басқару керісінше жүктемеде бірполярлы кернеуді береді. Енді-импульс реттеуі кезінде қозғалтқыш якорінің кернеуінің Uс орта мәні, амплитуданың өзгеріссіз мәні U кезінде оң(t1) және кері (t2) импульстардың ұзақтығы арқылы реттеледі.Осыдан: 

                                                ,

мұнда Т = t1+ t2 кернеудің өзгеру аралығы.

        Егер біркелкі қосу ұзақтығын g= t1 арқылы белгілесек, онда келтірілген формуланы келесідей жазуға болады:  

                                                  .

    Бұдан шығатыны, g=0,5 кезінде якордің орта кернеуі нольге тең.

     g>0,5 кезінде кернеу Uc>0  болады, яғни t1 үлкен және якорь үймегі оң бағытта айналады.

      g<0,5кезінде кернеу Uc<0болады, яғни кернеу абсолюттік мәні бойынша t2 үлкен болады және якорь үймегі қарама-қарсы бағытта айналып реверс жасайды.

     Ескерте кетейік, түрлендіргіштер туралы әдебиеттер өте көп(8-30).

      Электромеханикалық  МҚМ-ден қадамдық қозғалтқыштарды  ерекшелеуге болады. Ең көп таралған қадамдық МҚМ екі түрі бар. Бірінші  МҚМ қозғалтқышында тұрақты магнитті роторы бар.Бұл жағдайда статор орамынан шыққан магнитік өріс пен ротордың қозу өрісінің әсерлесу нәтижесі қолданылады.

     Қадамдық  МҚМ-нің екінші түрінде магниттік  кедергінің ауалық саңылау бойындағы  айнымалысы және қозбаған роторы бар  қозғалтқыш қолданылады.  Осыдан магнитті жұмсақ темірден жасалған қозбаған ротордан және статордың орамының арасынан шыққан магниттік өрістерге соленоидті өзара әсер ету қағидасы қолданылады. Қадамдық қозғалтқыштың негізгі  ерекшеліктерінің бірі аз жиілікте жұмыс  істеген кезде позициялану қатесі болмайды.. Бір қадамда кеткен қате, қадам саны көбейген сайын өспейді. Әдетте қадамдық МҚМ қозғалтқыштарына кіші қадамды өтеу және импульстің жиілігін көбейту талаптары қойылады. Қадамдық МҚМ-де тұйықталмаған басқару жүйесі болады. 

     МҚМ үшін  қадамдық қозғалтқышты таңдау кезінде импульс жиілігі 300 имп/с  аспаған жағдайда активті қозғалтқыш түрі нақты бекітумен қамтамасыз етеді. Айнымалы магнитті кедергісі  бар қадамдық қозғалтқыштың басқа  түрі нақты бекітуді қажет етпеген  жағдайда және  импульс жиілігінің саны  1200 имп/с аспаған жағдайда қолданылады..  

Мехатроника философиясы