Magnētiskie pastiprinātāji metāla griešanas mašīnās

Magnētiskais pastiprinātājs pārslēdz elektrisko ķēdi, mainot tās induktīvo elektrisko pretestību plašās robežās, kuras vērtība ir atkarīga no magnētiskās ķēdes piesātinājuma pakāpes.

Magnētiskie pastiprinātāji tiek plaši izmantoti metāla griešanas metāla griešanas mašīnu elektriskajās piedziņās, pateicoties to uzticamībai un ilgajam kalpošanas laikam (to uzskata par vienu no uzticamākajiem automatizācijas sistēmu elementiem), kustīgu detaļu neesamībai, iespējai veikt magnētisko. pastiprinātāji ar jaudu no vatu frakcijām līdz simtiem kilovatu, augstu izturību un izturību attiecībā uz vibrāciju un trieciena slodzi. Turklāt, pateicoties magnētiskajiem pastiprinātājiem, ir iespējams viegli summēt signālus. Viņiem ir liela peļņa. Magnētiskajos pastiprinātājos starp ieejas un izejas ķēdēm nav elektriska savienojuma.

Magnētiskā pastiprinātāja darbības princips ir balstīts uz feromagnētiskā materiāla magnetizācijas līknes nelinearitātes izmantošanu.Kad līdzstrāva tiek magnetizēta, pastiprinātāja kodols piesātinās un pastiprinātāja darbības maiņstrāvas spoļu induktivitāte samazinās. Darba tinumi parasti ir savienoti virknē ar slodzi. Tāpēc slodzei tiek pielikts spriegums, kas tiek pielikts pastiprinātāja darba tinumiem piesātinājuma brīdī pirms serdeņa piesātinājuma.

Slodzes strāvu kontrolē, mainot strāvu magnētiskā pastiprinātāja nobīdes spolē. Nobīdes spole tiek izmantota, lai izveidotu sākotnējo nobīdi, kas nepieciešama, lai dažādos veidos mainītu strāvu slodzē atkarībā no vadības signāla polaritātes zīmes, kā arī lai izvēlētos punktu raksturlīknes taisnajā posmā. Atgriezeniskās saites spole ir paredzēta, lai iegūtu nepieciešamo izejas raksturlielumu formu.

Strukturāli magnētiskais pastiprinātājs ir kodols, kas izgatavots no lokšņu feromagnētiska materiāla, uz kura ir uztītas maiņstrāvas un līdzstrāvas spoles. Lai novērstu traucējumus, piem. utt. c) Līdzstrāvas spoļu maiņstrāvas ķēdes Maiņstrāvas spoles tiek uztītas atsevišķi uz serdes, un līdzstrāvas spoles aptver abus serdeņus.

Vienkāršākā magnētiskā pastiprinātāja shēma

Magnētiskajam pastiprinātājam var būt vairākas vadības spoles. Šajā gadījumā darba režīmā strāvu slodzē noteiks kopējā vadības strāva. Tas ir, to var izmantot kā nesaistītu elektrisko signālu summētāju (pastāvīgie signāli tiek summēti).

Magnētiskie pastiprinātāji var būt gan invertējoši, gan invertējoši. Neatgriezeniskajos magnētiskajos pastiprinātājos vadības signāla polaritātes maiņa neizraisa slodzes strāvas fāzes un zīmes izmaiņas.

Magnētisko pastiprinātāju serdeņi ir izgatavoti gan no transformatora tērauda, ​​gan no permaloīda, un transformatora tēraudu izmanto, ja magnētiskā pastiprinātāja jauda ir lielāka par 1 W. Magnētiskās indukcijas lielums transformatora tērauda serdenē sasniedz 0,8 — 1 . 0 T. Šādu magnētisko pastiprinātāju pastiprināšanas koeficients svārstās no 10 līdz 1000.

Permalloy tiek izmantots magnētiskajos pastiprinātājos, kuru jauda ir mazāka par 1 V. Taisnstūra rakstzīme histerēzes cilpas par permaloy ļauj gūt peļņu no 1000 līdz 10 000 un vairāk.

Magnētiskā pastiprinātāja serde tiek noslogota no atsevišķām plāksnēm, piemēram, droseles vai transformatora serdeņiem Plašu izplatību guvuši uz toroidālajiem serdeņiem bāzētie magnētiskie pastiprinātāji, kuriem, neskatoties uz tehnoloģiskajām grūtībām to ražošanā, ir virkne priekšrocību, pirmie no kuriem gaisa spraugu trūkums, kas uzlabo magnētiskā pastiprinātāja īpašības.

Plaši izplatītas ir šādas magnētisko pastiprinātāju shēmas: vienfāzes un stumšanas, atgriezeniskas un neatgriezeniskas, vienfāzes un daudzfāžu.

Metāla griešanas (un ne tikai metāla griešanas) iekārtās var atrast ļoti dažādus magnētisko pastiprinātāju dizainus: vienfāzes UM-1P sēriju, trīsfāzu UM-ZP sēriju, kas samontēta uz sešiem U formas serdeņiem. no E310 tērauda, ​​vienfāzes TUM sērija uz toroidāla serdeņa, BD sērijas bloku magnētiskie pastiprinātāji, kas papildus magnētiskajiem pastiprinātājiem satur pazeminošus transformatorus, diodes un rezistorus, kas samontēti uz viena paneļa. Elektriskās piedziņas sistēmas var uzbūvēt uz jebkura šīs sērijas pastiprinātāja.

UM-1P magnētiskā pastiprinātāja tinumu ķēde

Turklāt dažādās metāla griešanas mašīnās bieži tiek izmantotas pilnīgas piedziņas ar magnētiskajiem pastiprinātājiem un līdzstrāvas motoriem, piemēram, ļoti izplatīta piedziņa ar magnētiskajiem pastiprinātājiem PMU. Bet mēs noteikti par to runāsim nākamreiz. Turklāt nākamajā ierakstā pievērsīsimies magnētisko pastiprinātāju noskaņošanas metodēm un pieskarsimies virknei citu jautājumu, kas interesē ikvienu, kas pastāvīgi saskaras vai saskarsies nākotnē, strādājot ar magnētiskajiem pastiprinātājiem.

Pilnas elektriskās piedziņas ar magnētiskajiem pastiprinātājiem

Neskatoties uz to, ka statiskie pārveidotāji (tiristori, jaudas tranzistori, IGBT moduļi), mūsu rūpnieciskajās rūpnīcās joprojām ļoti bieži var redzēt, ka elektromotori un līdzstrāvas ģeneratori darbojas kopā ar magnētiskajiem pastiprinātājiem.

Magnētiskie pastiprinātāji visplašāk tika izmantoti rūpnieciskajās iekārtās pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados. Kopumā pusvadītāju tehnoloģiju laikmetā ir šāda tendence - asinhronā un sinhronā (lieljaudas) piedziņa tiek izmantota neregulētā elektriskajā piedziņā un līdzstrāvas ierīcē ar elektrisku vai statisku (tirotronu vai dzīvsudraba taisngriezi, magnētisko pastiprinātāju) kontrolēts.

Pašlaik visbiežāk vietējos uzņēmumos metāla griešanas mašīnu, mašīnu un iekārtu elektroiekārtu shēmās ir iespējams atrast pilnīgas līdzstrāvas elektriskās piedziņas ar PMU sērijas magnētiskajiem pastiprinātājiem.

PMU — piedziņa ar magnētiskajiem pastiprinātājiem un selēna taisngriežiem. Motora apgriezienu skaita regulēšanas diapazons ir 10: 1. Regulēšana tiek veikta, mainot armatūras spriegumu no nominālā motora ātruma.Automātiska vadības sistēma ar elektronisku atgriezenisko saiti. d s. dzinējs, bez tahoģeneratora un starppastiprinātāja. Piedziņas jauda no 0,1 līdz 2 kW. Piedziņa ir paredzēta rektificēta tilta izejas spriegumam no 340 līdz 380 V. Lai iegūtu pietiekami stingrus piedziņas raksturlielumus, ķēdē tiek ievadītas negatīvas strāvas un sprieguma atgriezeniskās saites.

Katra PMU sērijas piedziņa ir komplekts, kas sastāv no barošanas bloka, taisngriežiem, magnētiskajiem pastiprinātājiem, līdzstrāvas motora un ātruma regulatora.

Piedziņa darbojas šādi. Motoram pievadītais spriegums automātiski seko signālam atkarībā no tā ātruma izmaiņām. Samazinoties dzinēja apgriezieniem, spriegums palielinās un otrādi: spriegums saglabā apgriezienu vērtību ar noteiktu precizitāti neatkarīgi no slodzes maiņas un citiem traucējošiem faktoriem.

Dažādu traucējošu faktoru ietekme uz griešanās ātrumu kompensē magnētiskā pastiprinātāja darba spoles reaktivitāti: palielinoties slodzei, palielinās strāva enkurā, kā rezultātā samazinās magnētiskā pastiprinātāja darba spoles pretestība. magnētiskais pastiprinātājs. Sakarā ar darba spoles pretestības samazināšanos palielinās spriegums motora enkurā, palielinās strāva tinumos, kas vēl vairāk samazina darba pastiprinātāja tinumu pretestību.Vispārējās pretestības samazināšanās rezultātā No darba spoles palielinās spriegums motora enkurā, kas kompensē motora apgriezienu skaita samazināšanos. Nepieciešamais motora apgriezienu skaits tiek iestatīts, izmantojot uzdoto punktu P un rezistorus R1-R4.

PMU-M ir līdzīgs PMU sērijai, bet magnētiskie pastiprinātāji ir samontēti uz U formas serdeņiem. Piedziņas jauda PMU-M no 0,1 līdz 7 kW.

PMU-M ierīce

PMU-M sērijas piedziņas izmanto automātisku ātruma kontroles sistēmu ar motora enkura sprieguma un strāvas atgriezenisko saiti. Magnētiskajam pastiprinātājam ir divi vadības spoļu komplekti. Caur vienu no tiem plūst vadības strāva, kas ir uzdotās vērtības strāvas un atgriezeniskās saites strāvu algebriskā summa, bet otra (novirzes spole) kalpo, lai izvēlētos magnētiskā pastiprinātāja raksturlīknes taisnās sekcijas darbības punktu.

Lai aizsargātu pret nepieņemami augstām armatūras strāvas vērtībām, PMU-M piedziņas izmēri no 8 līdz 11 ir aprīkoti ar strāvas ierobežotāju. Kad armatūras strāva pārsniedz pieļaujamās vērtības, tiek aktivizēts pārslodzes relejs, tā atvērtais kontakts atveras un pārtrauc vadības spoles barošanas ķēdi. Tā kā nobīdes spole paliek aizvērta, magnētiskais pastiprinātājs tiek atslēgts un armatūras strāva tiek samazināta. PMU-M piedziņas ķēdes darbība ir līdzīga PMU piedziņas ķēdes darbībai.

PMU -P — piedziņas ar paaugstinātu precizitāti un paplašinātu vadības diapazonu 100: 1. Automātiskā vadības sistēma ar atgriezenisko saiti rotācijas frekvencei, kas tiek veikta, izmantojot tahoģeneratoru un starpposma pusvadītāju pastiprinātāju. Motora ātrumu regulē, mainot armatūras spriegumu.

Starp citu, magnētiskos pastiprinātājus var izmantot arī, lai regulētu spriegumu asinhronā motora spailēs, kā arī bezkontakta starterus.

Magnētiskā pastiprinātāja-indukcijas motora sistēma