Mágneses erősítők fémvágó gépekben

A mágneses erősítő az elektromos áramkört úgy kapcsolja át, hogy induktív elektromos ellenállását tág határok között változtatja, melynek értéke a mágneses áramkör telítettségi fokától függ.

A mágneses erősítőket széles körben használják fémvágó fémvágó gépek elektromos hajtásaiban megbízhatóságuk és hosszú élettartamuk miatt (az automatizálási rendszerek egyik legmegbízhatóbb eleme), a mozgó alkatrészek hiánya és a mágneses végrehajtás lehetősége miatt. erősítők, amelyek teljesítménye a watt töredékeitől több száz kilowattig terjed, nagy szilárdsággal és tartóssággal rendelkezik a vibráció és a sokkterhelés szempontjából. Sőt, a mágneses erősítőknek köszönhetően a jelek könnyen összegezhetők. Nagy profitjuk van. A mágneses erősítőkben nincs elektromos kapcsolat a bemeneti és kimeneti áramkörök között.

A mágneses erősítő működési elve egy ferromágneses anyag mágnesezési görbéjének nemlinearitásán alapul.Egyenáramú mágnesezettség esetén az erősítő magja telítődik, és az erősítő váltóáramú tekercseinek induktivitása csökken. Az üzemi tekercsek általában sorba vannak kötve a terheléssel. Ezért az erősítő üzemi tekercseire a telítés pillanatában, mielőtt a mag telítődne, a feszültség a terhelésre kerül.

A terhelési áramot a mágneses erősítő előfeszítő tekercsében lévő áram változtatásával szabályozzák. Az előfeszítő tekercset a vezérlőjel polaritásának előjelétől függően a terhelés áramának különböző módon történő megváltoztatásához szükséges kezdeti előfeszítés létrehozására, valamint a karakterisztika egyenes szakaszán lévő pont kiválasztására használják. A visszacsatoló tekercset úgy tervezték, hogy elérje a kimeneti jellemzők kívánt alakját.

Szerkezetileg a mágneses erősítő egy ferromágneses lemezből készült mag, amelyre AC és DC tekercsek vannak feltekerve. Az interferencia kiküszöbölésére pl. stb. c) Egyenáramú tekercsek váltakozó áramú áramkörei Az AC tekercsek külön vannak feltekerve a magra, és az egyenáramú tekercsek mindkét magot lefedik.

A legegyszerűbb mágneses erősítő vázlata

Egy mágneses erősítőnek több vezérlőtekercse is lehet. Ebben az esetben működési módban a terhelésben lévő áramot a teljes vezérlőáram határozza meg. Vagyis nem kapcsolódó elektromos jelek összeadójaként használható (az állandó jelek összegzése).

A mágneses erősítők invertálóak és invertálóak is lehetnek. Az irreverzibilis mágneses erősítőkben a vezérlőjel polaritásának változása nem okoz változást a terhelőáram fázisában és előjelében.

A mágneses erősítők magjai mind transzformátoracélból, mind permaloidból készülnek, és transzformátoracélt használnak, ha a mágneses erősítő teljesítménye nagyobb, mint 1 W. A transzformátor acélmagjában a mágneses indukció nagysága eléri a 0,8-1 értéket. 0 T. Az ilyen mágneses erősítők erősítési tényezője 10 és 1000 között változik.

A permalloyt olyan mágneses erősítőkben használják, amelyek teljesítménye kisebb, mint 1 V. Téglalap alakú hiszterézis hurkok a permaloy számára lehetővé teszi 1000-10 000 és több nyereség elérését.

A mágneses erősítő magját külön lemezekről, például fojtótekercsek vagy transzformátorok magjairól töltik fel Széles elterjedtségre tettek szert a toroid magon alapuló mágneses erősítők, amelyek a gyártás technológiai nehézségei ellenére számos előnnyel rendelkeznek, az első ebből a légrések hiánya, ami javítja a mágneses erősítő jellemzőit.

A mágneses erősítők következő sémái széles körben elterjedtek: egy- és nyomógombos, reverzibilis és irreverzibilis, egyfázisú és többfázisú.

A fémforgácsoló (és nem csak fémvágó) gépekben a mágneses erősítők nagyon sokféle kivitelben megtalálható: egyfázisú UM-1P sorozat, háromfázisú UM-ZP sorozat hat U alakú magra szerelve. E310 acélból, egyfázisú TUM sorozat toroid magon, BD sorozatú blokkmágneses erősítők, amelyek a mágneses erősítőkön kívül lecsökkentő transzformátorokat, diódákat és ellenállásokat tartalmaznak egy panelre szerelve. Az elektromos hajtásrendszerek a sorozat bármely erősítőjére építhetők.

Az UM-1P mágneses erősítő tekercselési áramköre

Ezenkívül a különböző fémvágó gépeken gyakran használják a mágneses erősítőkkel és egyenáramú motorokkal ellátott komplett meghajtókat, például egy nagyon elterjedt hajtást a PMU mágneses erősítőkkel. De minden bizonnyal legközelebb beszélünk róla. Emellett a következő bejegyzésben a mágneses erősítők hangolási módszereire fogunk összpontosítani, és számos egyéb olyan kérdést érintünk, amelyek mindenkit érdekelnek, aki folyamatosan találkozik vagy találkozni fog a jövőben a mágneses erősítőkkel való munka során.

Teljesen elektromos hajtások mágneses erősítőkkel

Annak ellenére, hogy a statikus átalakítók (tirisztorok, teljesítménytranzisztorok, IGBT modulok), ipari üzemeinkben még mindig nagyon gyakran látni elektromos motorokat és egyenáramú generátorokat, amelyek mágneses erősítőkkel kombinálva működnek.

A mágneses erősítőket legszélesebb körben az 1950-es években használták ipari berendezésekben. Általánosságban elmondható, hogy a félvezető technológia korszakában a következő tendencia figyelhető meg: az aszinkron és szinkron (nagy teljesítményű) hajtást szabályozatlan elektromos hajtásban és egyenáramú eszközben használják elektromos vagy statikus (tirotron vagy higany egyenirányító, mágneses erősítő) ellenőrzött.

Jelenleg leggyakrabban a hazai vállalkozásokban a fémvágó gépek, gépek és berendezések elektromos berendezéseinek rendszereiben teljes egyenáramú elektromos hajtások találhatók a PMU sorozatú mágneses erősítőkkel.

PMU — meghajtó mágneses erősítők és szelén egyenirányítók. A motor fordulatszám beállítási tartománya 10: 1. A beállítás az armatúra feszültségének a névleges motorfordulatszámról történő módosításával történik.Automata vezérlőrendszer elektronikus visszacsatolással. d s. motor, tachogenerátor és közbenső erősítő nélkül. Hajtásteljesítmény 0,1-2 kW. A hajtást 340-380 V egyenirányított híd kimeneti feszültségre tervezték. A kellően merev hajtáskarakterisztikák elérése érdekében negatív áram- és feszültség-visszacsatolást vezetnek be az áramkörbe.

Minden PMU sorozatú hajtás egy tápegységből, egyenirányítókból, mágneses erősítőkből, egyenáramú motorból és fordulatszám-szabályozóból álló készlet.

A meghajtó a következőképpen működik. A motorra kapcsolt feszültség a fordulatszám változásától függően automatikusan követi a jelet. A motor fordulatszámának csökkenésével a feszültség nő és fordítva: a feszültség adott pontossággal tartja a fordulatszám értéket, függetlenül a terhelésváltozástól és egyéb zavaró tényezőktől.

A különböző zavaró tényezők forgási sebességre gyakorolt ​​​​hatása kompenzálja a mágneses erősítő munkatekercsének reaktivitását: a terhelés növekedésével az armatúrában növekszik az áram, ami a munkatekercs ellenállásának csökkenéséhez vezet. mágneses erősítő. A munkatekercs ellenállásának csökkenése miatt a motor armatúrájában megnő a feszültség, a tekercsekben az áramerősség nő, ami tovább csökkenti a munkaerősítő tekercseinek impedanciáját.Az ellenállás általános csökkenése következtében A munkatekercs feszültsége megnő a motor armatúrájában, ami kompenzálja a motor fordulatszámának csökkenését. A szükséges motorfordulatszámot a P alapjel és az R1-R4 ellenállások segítségével lehet beállítani.

A PMU-M hasonló a PMU sorozathoz, de a mágneses erősítők U-alakú magokra vannak szerelve. PMU-M hajtási teljesítmény 0,1-7 kW.

PMU-M készülék

A PMU-M sorozatú hajtások automatikus fordulatszám-szabályozó rendszert használnak motorarmatúra feszültséggel és áram-visszacsatolással. A mágneses erősítő két vezérlőtekerccsel rendelkezik. Az egyiken vezérlőáram folyik át, amely az alapjel-áram és a visszacsatoló áramok algebrai összege, a másik (előfeszítő tekercs) pedig a mágneses erősítő karakterisztikája egyenes szakaszának működési pontjának kiválasztására szolgál.

Az elfogadhatatlanul magas armatúraáram-értékek elleni védelem érdekében a 8-11 méretű PMU-M hajtások áramkorlátozóval vannak felszerelve. Ha az armatúraáram meghaladja a megengedett értékeket, a túláramrelé működésbe lép, nyitott érintkezője kinyílik és megszakítja a vezérlőtekercs tápkörét. Mivel az előfeszítő tekercs zárva marad, a mágneses erősítő feszültségmentes lesz, és az armatúra árama csökken. A PMU-M meghajtó áramkör működése hasonló a PMU meghajtó áramkör működéséhez.

PMU -P — megnövelt pontosságú és kiterjesztett vezérlési tartomány 100: 1. Automatikus vezérlőrendszer a forgási frekvencia visszajelzésével, amelyet tachogenerátor és egy közbenső félvezető erősítő segítségével hajtanak végre. A motor fordulatszámát az armatúra feszültségének változtatásával lehet beállítani.

Egyébként mágneses erősítők is használhatók az aszinkron motor kapcsain lévő feszültség szabályozására, valamint érintés nélküli indítók.

Mágneses erősítő-indukciós motor rendszer