Magneettiset vahvistimet metallinleikkauskoneissa

Magneettivahvistin kytkee sähköpiirin muuttamalla sen induktiivista sähkövastusta laajoissa rajoissa, joiden arvo riippuu magneettipiirin kyllästysasteesta.

Magneettivahvistimia käytetään laajalti metallinleikkauskoneiden sähkökäytöissä niiden luotettavuuden ja pitkän käyttöiän vuoksi (se pidetään yhtenä automaatiojärjestelmien luotettavimmista elementeistä), liikkuvien osien puuttumisesta ja mahdollisuudesta suorittaa magneettisia. vahvistimet, joiden teho on watin murto-osista satoihin kilowatteihin, suuri lujuus ja kestävyys tärinän ja iskukuorman suhteen. Lisäksi magneettisten vahvistimien ansiosta signaalit on helppo laskea yhteen. Heillä on korkea voitto. Magneettivahvistimissa tulo- ja lähtöpiirien välillä ei ole sähköistä yhteyttä.

Magneettivahvistimen toimintaperiaate perustuu ferromagneettisen materiaalin magnetointikäyrän epälineaarisuuden käyttöön.Kun DC-magnetoidaan, vahvistimen ydin kyllästyy ja vahvistimen käyttöjännitekäämien induktanssi pienenee. Käyttökäämit on yleensä kytketty sarjaan kuorman kanssa. Siksi jännite, joka syötetään vahvistimen käyttökäämeihin kyllästymishetkellä ennen kuin ydin saturoituu, kohdistetaan kuormaan.

Kuormavirtaa ohjataan vaihtelemalla magneettivahvistimen bias-käämin virtaa. Bias-käämiä käytetään alkuesijännityksen luomiseen, joka tarvitaan kuorman virran muuttamiseksi eri tavoin ohjaussignaalin napaisuuden etumerkistä riippuen, sekä pisteen valitsemiseen ominaiskäyrän suoralta osalta. Takaisinkytkentäkela on suunniteltu saamaan vaadittu muoto lähtöominaisuuksista.

Magneettinen vahvistin on rakenteellisesti ferromagneettisesta levystä valmistettu ydin, johon on kierretty AC- ja DC-kelat. Häiriöiden poistamiseksi esim. jne. c. DC-käämien AC-piirit AC-kelat on kierretty erikseen sydämeen ja tasavirtakelat peittävät molemmat sydämet.

Yksinkertaisimman magneettivahvistimen kaavio

Magneettivahvistimessa voi olla useita ohjauskeloja. Tässä tapauksessa käyttötilassa kuorman virta määräytyy kokonaisohjausvirran mukaan. Toisin sanoen sitä voidaan käyttää toisiinsa liittymättömien sähköisten signaalien summaimena (pysyvät signaalit summataan).

Magneettivahvistimet voivat olla sekä invertoivia että invertoivia. Irreversiibelissä magneettivahvistimissa ohjaussignaalin polariteetin muutos ei aiheuta muutosta kuormitusvirran vaiheeseen ja etumerkkiin.

Magneettivahvistimien sydämet valmistetaan sekä muuntajateräksestä että permaloidista ja muuntajaterästä käytetään, kun magneettivahvistimen teho on suurempi kuin 1 W. Muuntajan teräsytimen magneettisen induktion suuruus on 0,8 — 1 . 0 T. Tällaisten magneettivahvistimien vahvistuskerroin vaihtelee välillä 10 - 1000.

Permalloya käytetään magneettisissa vahvistimissa, joiden teho on alle 1 V. Suorakaide hystereesisilmukat permaloylle antaa mahdollisuuden saada voittoa 1000 - 10 000 ja enemmän.

Magneettivahvistimen ydin ladataan erillisiltä levyiltä, ​​kuten kuristimien tai muuntajien ytimistä.Toroidiytimiin perustuvat magneettivahvistimet ovat saavuttaneet laajan levinneisyyden, joilla on tuotannon teknisistä vaikeuksista huolimatta useita etuja, joista ensimmäinen josta on ilmarakojen puuttuminen, mikä parantaa magneettisen vahvistimen ominaisuuksia.

Seuraavat magneettivahvistimien kaaviot ovat yleisiä: yksi- ja työntö-, käännettävä ja irreversiibeli, yksivaiheinen ja monivaiheinen.

Metallinleikkauskoneissa (eikä vain metallinleikkauskoneissa) löytyy erittäin laaja valikoima magneettivahvistimia: yksivaiheinen UM-1P-sarja, kolmivaiheinen UM-ZP-sarja, joka on koottu kuudelle U-muotoiselle ytimelle. E310-teräksestä, yksivaiheinen TUM-sarja toroidisydämisellä, BD-sarjan lohkomagneettivahvistimet, jotka sisältävät magneettivahvistimien lisäksi yhdelle paneelille koottuna alaspäin muuntajia, diodeja ja vastuksia. Sähkökäyttöiset käyttöjärjestelmät voidaan rakentaa mille tahansa tämän sarjan vahvistimille.

Magneettivahvistimen UM-1P käämipiiri

Lisäksi erilaisissa metallinleikkauskoneissa käytetään usein kokonaisia ​​magneettivahvistimilla ja tasavirtamoottoreilla varustettuja taajuusmuuttajia, esimerkiksi hyvin yleinen taajuusmuuttaja magneettivahvistimilla PMU. Mutta varmasti puhumme siitä ensi kerralla. Lisäksi seuraavassa postauksessa keskitymme magneettivahvistimien viritysmenetelmiin ja kosketamme monia muita asioita, jotka kiinnostavat kaikkia, jotka kohtaavat jatkuvasti tai kohtaavat tulevaisuudessa työskennellessään magneettisten vahvistimien kanssa.

Täyssähköiset taajuusmuuttajat magneettivahvistimilla

Huolimatta siitä, että staattiset muuntimet (tyristorit, tehotransistorit, IGBT-moduulit), teollisuuslaitoksissamme on edelleen hyvin yleistä nähdä sähkömoottoreita ja tasavirtageneraattoreita yhdessä magneettivahvistimien kanssa.

Magneettivahvistimia käytettiin laajimmin teollisuuslaitteissa 1950-luvulla. Yleensä puolijohdetekniikan aikakaudella vallitsee seuraava suuntaus - asynkronista ja synkronista (suuritehoista) käyttöä käytetään säätelemättömässä sähkökäytössä ja tasavirtalaitteessa, jossa on sähköinen tai staattinen (tyrotroni- tai elohopeatasasuuntaaja, magneettivahvistin) valvottu.

Tällä hetkellä useimmiten kotimaisissa yrityksissä metallinleikkauskoneiden, -koneiden ja -laitteistojen sähkölaitteiden järjestelmissä on mahdollista löytää täydellisiä tasavirtasähkökäyttöjä PMU-sarjan magneettisilla vahvistimilla.

PMU — taajuusmuuttaja magneettivahvistimilla ja seleenitasasuuntaajilla. Moottorin nopeuden säätöalue on 10: 1. Säätö tehdään muuttamalla ankkurin jännitettä moottorin nimellisnopeudesta.Automaattinen ohjausjärjestelmä elektronisella palautteella. d s. moottori, ilman takogeneraattoria ja välivahvistinta. Käyttöteho 0,1 - 2 kW. Taajuusmuuttaja on suunniteltu tasasuuntaiselle siltalähtöjännitteelle 340 - 380 V. Riittävän jäykkien käyttöominaisuuksien saamiseksi piiriin johdetaan negatiivinen virta- ja jännitepalautetta.

Jokainen PMU-sarjan taajuusmuuttaja on sarja, joka koostuu virtalähteestä, tasasuuntaajista, magneettivahvistimista, tasavirtamoottorista ja nopeudensäätimestä.

Asema toimii seuraavasti. Moottoriin syötetty jännite seuraa automaattisesti signaalia sen nopeuden muutoksesta riippuen. Moottorin kierrosluvun pienentyessä jännite kasvaa ja päinvastoin: jännite säilyttää nopeusarvon annetulla tarkkuudella riippumatta kuormituksen muutoksesta ja muista häiritsevistä tekijöistä.

Erilaisten häiritsevien tekijöiden vaikutus pyörimisnopeuteen kompensoi magneettivahvistimen työkelan reaktiivisuutta: kuorman kasvaessa armatuurissa oleva virta kasvaa, mikä johtaa työkelan resistanssin laskuun. magneettinen vahvistin. Työkelan resistanssin pienenemisen vuoksi moottorin ankkurissa oleva jännite kasvaa, käämien virta kasvaa, mikä edelleen vähentää työvahvistimen käämien impedanssia. Yleisen vastuksen laskun seurauksena Työkelan jännite moottorin ankkurissa kasvaa, mikä kompensoi moottorin nopeuden alenemista. Tarvittava moottorin nopeus asetetaan asetusarvolla P ja vastuksilla R1 — R4.

PMU-M on samanlainen kuin PMU-sarja, mutta magneettiset vahvistimet on koottu U-muotoisille ytimille. Käyttöteho PMU-M 0,1 - 7 kW.

PMU-M laite

PMU-M-sarjan taajuusmuuttajat käyttävät automaattista nopeudensäätöjärjestelmää, jossa on moottorin ankkurijännitteen ja -virran takaisinkytkentä. Magneettivahvistimessa on kaksi sarjaa ohjauskeloja. Toisen läpi kulkee ohjausvirta, joka on ohjearvovirran ja takaisinkytkentävirtojen algebrallinen summa, ja toinen (esijännitekäämi) valitsee magneettivahvistimen ominaiskäyrän suoran osan toimintapisteen.

Suojatakseen liian korkeilta ankkurivirta-arvoilta PMU-M taajuusmuuttajakoot 8-11 on varustettu virranrajoittimella. Kun ankkurivirta ylittää sallitut arvot, ylivirtarele aktivoituu, sen avoin kosketin avautuu ja katkaisee ohjauskäämin syöttöpiirin. Kun esijännitekäämi pysyy suljettuna, magneettivahvistin jännitteettömäksi ja ankkurivirtaa pienennetään. PMU-M-käyttöpiirin toiminta on samanlainen kuin PMU-käyttöpiirin toiminta.

PMU -P — taajuusmuuttajat, joilla on suurempi tarkkuus ja laajennettu ohjausalue 100: 1. Automaattinen ohjausjärjestelmä, jossa on takaisinkytkentä pyörimistaajuudelle, joka suoritetaan takogeneraattorilla ja välipuolijohdevahvistimella. Moottorin nopeutta säädetään muuttamalla ankkurin jännitettä.

Muuten, magneettisia vahvistimia voidaan käyttää myös asynkronisen moottorin liittimien jännitteen säätämiseen sekä kosketuksettomiin käynnistimiin.

Magneettivahvistin-oikosulkumoottorijärjestelmä