Metal kesme makinelerinde manyetik kuvvetlendiriciler

Manyetik amplifikatör, değeri manyetik devrenin doygunluk derecesine bağlı olan geniş sınırlar içinde endüktif elektrik direncini değiştirerek elektrik devresini değiştirir.

Manyetik kuvvetlendiriciler, güvenilirlikleri ve uzun hizmet ömürleri (otomasyon sistemlerinin en güvenilir unsurlarından biri olarak kabul edilir), hareketli parçaların olmaması, manyetik gerçekleştirme olasılığı nedeniyle metal kesme metal kesme makinelerinin elektrikli sürücülerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Watt kesirleri ile yüzlerce kilovat arasında güce sahip amplifikatörler, titreşim ve şok yükü açısından yüksek güç ve dayanıklılık. Ayrıca manyetik kuvvetlendiriciler sayesinde sinyalleri kolayca toplamak mümkündür. Yüksek karları var. Manyetik yükselteçlerde giriş ve çıkış devreleri arasında elektrik bağlantısı yoktur.

Manyetik amplifikatörün çalışma prensibi, bir ferromanyetik malzemenin mıknatıslanma eğrisinin doğrusal olmamasının kullanımına dayanmaktadır.DC mıknatıslandığında, amplifikatör çekirdeği doyar ve amplifikatörün çalışan AC bobinlerinin endüktansı düşer. Çalışma sargıları genellikle yüke seri olarak bağlanır. Bu nedenle, çekirdek doymadan önce doyma anında amplifikatörün çalışma sargılarına uygulanan voltaj yüke uygulanır.

Yük akımı, manyetik amplifikatörün öngerilim bobinindeki akımı değiştirerek kontrol edilir. Öngerilim bobini, kontrol sinyalinin kutupsallığının işaretine bağlı olarak yükteki akımı farklı şekillerde değiştirmek ve ayrıca özelliğin düz çizgi bölümünde bir nokta seçmek için gerekli olan ilk öngeriyi oluşturmak için kullanılır. Geri besleme bobini, çıkış özelliklerinin gerekli şeklini elde etmek için tasarlanmıştır.

Yapısal olarak, manyetik amplifikatör, üzerine AC ve DC bobinlerinin sarıldığı ferromanyetik sac malzemeden yapılmış bir çekirdektir. Paraziti ortadan kaldırmak için, örn. vesaire. c. DC bobinlerin AC devreleri AC bobinler nüve üzerine ayrı ayrı sarılır ve DC bobinler her iki göbeği kaplar.

En basit manyetik amplifikatörün şeması

Bir manyetik amplifikatör birkaç kontrol bobinine sahip olabilir. Bu durumda çalışma modunda yükteki akım toplam kontrol akımı tarafından belirlenecektir. Yani, ilgisiz elektrik sinyallerinin toplayıcısı olarak kullanılabilir (kalıcı sinyaller toplanır).

Manyetik yükselteçler hem ters hem de ters olabilir. Tersinir olmayan manyetik yükselteçlerde, kontrol sinyalinin polaritesindeki bir değişiklik, yük akımının fazında ve işaretinde bir değişikliğe neden olmaz.

Manyetik amplifikatörlerin çekirdekleri hem transformatör çeliğinden hem de permaloidden yapılır ve manyetik amplifikatörün gücü 1 W'tan büyük olduğunda transformatör çeliği kullanılır. Transformatörün çelik çekirdeğindeki manyetik indüksiyonun büyüklüğü 0,8 - 1'e ulaşır. 0 T. Bu tür manyetik amplifikatörlerin amplifikasyon faktörü 10 ile 1000 arasında değişir.

Permalloy, gücü 1 V'tan az olan manyetik amplifikatörlerde kullanılır. Dikdörtgen karakter histerezis döngüleri permaloy için 1000 ila 10.000 ve daha fazla kar elde etmeyi sağlar.

Manyetik yükselticinin çekirdeği, bobin veya transformatör çekirdekleri gibi ayrı plakalardan yüklenir Toroidal çekirdeklere dayalı manyetik yükselteçler, üretimlerindeki teknolojik zorluklara rağmen bir takım avantajlara sahip olan geniş bir dağıtım kazanmıştır. bunlardan biri, manyetik amplifikatörün özelliklerini geliştiren hava boşluklarının olmamasıdır.

Aşağıdaki manyetik amplifikatör şemaları yaygındır: tek ve itmeli, tersinir ve tersinmez, tek fazlı ve çok fazlı.

Metal kesme makinelerinde (yalnızca metal kesmede değil), çok çeşitli manyetik amplifikatör tasarımları bulabilirsiniz: tek fazlı UM-1P serisi, üç fazlı UM-ZP serisi, altı U şekilli çekirdek üzerine monte edilmiştir. E310 çeliğinden, toroidal çekirdek üzerinde tek fazlı TUM serisi, manyetik amplifikatörlere ek olarak bir panel üzerine monte edilmiş düşürücü transformatörler, diyotlar ve dirençler içeren BD serisinin blok manyetik amplifikatörleri. Elektrikli tahrik sistemleri, bu serideki herhangi bir amplifikatör üzerine kurulabilir.

UM-1P manyetik amplifikatörün sarma devresi

Ek olarak, çeşitli metal kesme makinelerinde manyetik amplifikatörlere ve DC motorlara sahip komple sürücüler, örneğin manyetik amplifikatörler PMU'lu çok yaygın bir sürücü sıklıkla kullanılır. Ama bir dahaki sefere bunun hakkında kesinlikle konuşacağız. Ek olarak, bir sonraki gönderide manyetik amplifikatörleri ayarlama yöntemlerine odaklanacağız ve manyetik amplifikatörlerle çalışırken sürekli karşılaşan veya gelecekte karşılaşacak herkesin ilgisini çekecek bir dizi başka konuya değineceğiz.

Manyetik amplifikatörlü tam elektrikli sürücüler

Statik dönüştürücülerin (tristörler, güç transistörleri, IGBT modülleri), endüstriyel tesislerimizde manyetik amplifikatörlerle birlikte çalışan elektrik motorları ve DC jeneratörleri görmek hala çok yaygındır.

Manyetik amplifikatörler, 1950'lerde endüstriyel ekipmanlarda en yaygın şekilde kullanılıyordu. Genel olarak, yarı iletken teknolojisi çağında, aşağıdaki eğilim vardır - asenkron ve senkron (yüksek güç için) sürücü, regüle edilmemiş elektrikli sürücüde ve elektrik veya statik (tirotron veya cıva doğrultucu, manyetik amplifikatör) ile DC cihazında kullanılır. kontrollü.

Şu anda, çoğu zaman yerli işletmelerde, metal kesme makinelerinin, makinelerin ve tesislerin elektrikli ekipman şemalarında, PMU serisinin manyetik amplifikatörlerine sahip tam doğru akım elektrikli sürücüler bulmak mümkündür.

PMU — manyetik amplifikatörler ve selenyum doğrultucularla sürün. Motor hız ayar aralığı 10:1'dir. Ayar, anma motor hızından armatür gerilimi değiştirilerek yapılır.Elektronik geri beslemeli otomatik kontrol sistemi. d s. takojeneratör ve ara amplifikatörsüz motor. 0,1'den 2 kW'a kadar tahrik gücü. Sürücü, 340 ila 380 V arasında doğrultulmuş bir köprü çıkış gerilimi için tasarlanmıştır. Yeterince sağlam sürücü karakteristikleri elde etmek için, devreye negatif akım ve gerilim geri beslemeleri verilir.

Her bir PMU serisi sürücü, bir güç kaynağı ünitesi, doğrultucular, manyetik amplifikatörler, bir DC motor ve bir hız kontrol cihazından oluşan bir settir.

Sürücü aşağıdaki gibi çalışır. Motora uygulanan voltaj, hızındaki değişime bağlı olarak sinyali otomatik olarak takip eder. Motor devri düştükçe voltaj artar ve bunun tersi de geçerlidir: voltaj, yük değişimi ve diğer rahatsız edici faktörlerden bağımsız olarak hız değerini belirli bir doğrulukla korur.

Çeşitli rahatsız edici faktörlerin dönme hızı üzerindeki etkisi, manyetik amplifikatörün çalışma bobininin reaktivitesini telafi eder: yük arttıkça, armatürdeki akım artar, bu da çalışma bobininin direncinde bir azalmaya yol açar. manyetik amplifikatör Çalışan bobinin direncindeki azalma nedeniyle motor armatüründeki voltaj artar, sargılardaki akım artar, bu da çalışan amplifikatörün sargılarının empedansını daha da azaltır.Dirençteki genel düşüş sonucunda çalışma bobininin motor armatüründeki voltaj artar motor devrindeki azalmayı telafi eder. Gerekli motor hızı, P ayar noktası ve R1 — R4 dirençleri kullanılarak ayarlanır.

PMU-M, PMU serisine benzer, ancak manyetik amplifikatörler U-biçimli çekirdekler üzerine monte edilmiştir. Sürücü gücü PMU-M 0,1'den 7 kW'a.

PMU-M cihazı

PMU-M serisi sürücüler, motor armatür voltajı ve akım geri bildirimi ile otomatik bir hız kontrol sistemi kullanır. Manyetik amplifikatörün iki set kontrol bobini vardır. Birinden, ayar noktası akımının ve geri besleme akımlarının cebirsel toplamı olan bir kontrol akımı akar ve diğeri (önyargı bobini), manyetik amplifikatörün karakteristiğinin düz bölümünün çalışma noktasını seçmeye yarar.

Kabul edilemeyecek kadar yüksek armatür akım değerlerine karşı koruma sağlamak için, 8 ila 11 boyutlarındaki PMU-M sürücüleri bir akım sınırlayıcı ile donatılmıştır. Armatür akımı izin verilen değerleri aştığında aşırı akım rölesi devreye girer, açık kontağı açılır ve kontrol bobininin besleme devresini keser. Önyargı bobini kapalı kaldığından, manyetik yükselticinin enerjisi kesilir ve armatür akımı azalır. PMU-M sürücü devresinin çalışması, PMU sürücü devresinin çalışmasına benzer.

PMU-P — artırılmış doğruluk ve genişletilmiş kontrol aralığı 100: 1 ile sürücüler. Bir takojeneratör ve bir ara yarı iletken amplifikatör kullanılarak gerçekleştirilen, dönüş frekansı için geri beslemeli otomatik kontrol sistemi. Motor hızı, armatür voltajı değiştirilerek ayarlanır.

Bu arada, asenkron motorun terminallerindeki voltajı ve ayrıca temassız yol vericileri düzenlemek için manyetik amplifikatörler de kullanılabilir.

Manyetik amplifikatör-endüksiyon motor sistemi