מגברים מגנטיים במכונות חיתוך מתכת

המגבר המגנטי מחליף את המעגל החשמלי על ידי שינוי ההתנגדות החשמלית האינדוקטיבית שלו בגבולות רחבים, שערכו תלוי במידת הרוויה של המעגל המגנטי.

מגברים מגנטיים נמצאים בשימוש נרחב בכוננים חשמליים של מכונות חיתוך מתכת לחיתוך מתכת בשל אמינותם וחיי השירות הארוכים (זה נחשב לאחד האלמנטים האמינים ביותר של מערכות אוטומציה), היעדר חלקים נעים, האפשרות לבצע מגנטי. מגברים בהספק של שברי וואט עד מאות קילוואט, חוזק ועמידות גבוהים מבחינת עומס רעידות והלם. יתרה מכך, הודות למגברים מגנטיים, ניתן לסכם בקלות את האותות. יש להם רווח גבוה. במגברים מגנטיים אין חיבור חשמלי בין מעגלי הקלט והמוצא.

עקרון הפעולה של המגבר המגנטי מבוסס על השימוש באי-לינאריות של עקומת המגנטיזציה של חומר פרומגנטי.כאשר DC מתמגנט, ליבת המגבר רוויה וההשראות של סלילי AC הפועלים של המגבר יורדת. פיתולי ההפעלה מחוברים בדרך כלל בסדרה עם העומס. לכן, המתח שמופעל על פיתולי הפעולה של המגבר ברגע הרוויה לפני הרוויה של הליבה מופעל על העומס.

זרם העומס נשלט על ידי שינוי הזרם בסליל ההטיה של המגבר המגנטי. סליל ההטיה משמש ליצירת ההטיה הראשונית הדרושה לשינוי הזרם בעומס בדרכים שונות בהתאם לסימן הקוטביות של אות הבקרה, וכן לבחירת נקודה בקטע הקו הישר של המאפיין. סליל המשוב נועד לקבל את הצורה הנדרשת של מאפייני הפלט.

מבחינה מבנית, המגבר המגנטי הוא ליבה העשויה מחומר פרומגנטי גיליון שעליו מלופפים סלילי AC ו-DC. כדי למנוע הפרעות, למשל. וכו ' ג. מעגלי AC של סלילי DC סלילי AC מפותלים בנפרד על הליבה וסלילי DC מכסים את שתי הליבות.

תכנית של המגבר המגנטי הפשוט ביותר

למגבר מגנטי עשויים להיות מספר סלילי בקרה. במקרה זה, במצב ההפעלה, הזרם בעומס ייקבע על ידי זרם הבקרה הכולל. כלומר, זה יכול לשמש כמוסיף של אותות חשמליים לא קשורים (אותות קבועים מסוכמים).

מגברים מגנטיים יכולים להיות גם הפוכים וגם הפוכים. במגברים מגנטיים בלתי הפיכים, שינוי בקוטביות אות הבקרה אינו גורם לשינוי בפאזה ובסימן של זרם העומס.

הליבות של המגברים המגנטיים עשויות הן מפלדת שנאי והן מפלדת שנאי, ופלדת שנאי משמשת כאשר הספק המגבר המגנטי גדול מ-1 W. גודל האינדוקציה המגנטית בליבת הפלדה של השנאי מגיע ל-0.8 — 1. 0 T. מקדם ההגברה של מגברים מגנטיים כאלה משתנה בין 10 ל-1000.

Permalloy משמש במגברים מגנטיים שהספק שלהם נמוך מ-1 V. תו מלבני לולאות היסטרזיס עבור permaloy מאפשר להשיג רווח מ 1000 עד 10,000 ויותר.

הליבה של המגבר המגנטי נטענת מלוחות נפרדים כמו ליבות משנקים או שנאים, מגברים מגנטיים המבוססים על ליבות טורואידיות זכו לתפוצה רחבה, שלמרות הקשיים הטכנולוגיים בייצור, יש להן מספר יתרונות, הראשון מתוכם היעדר פערי אוויר, מה שמשפר את המאפיינים של המגבר המגנטי.

הסכימות הבאות של מגברים מגנטיים נפוצות: יחיד ודחיפה, הפיך ובלתי הפיך, חד פאזי ורב פאזי.

במכונות חיתוך מתכת (ולא רק לחיתוך מתכת), ניתן למצוא מגוון רחב מאוד של עיצובים של מגברים מגנטיים: סדרת UM-1P חד פאזית, סדרת UM-ZP תלת פאזית המורכבת על שש ליבות בצורת U. מפלדת E310, סדרת TUM חד פאזית על ליבה טורואידלית, מגברים מגנטיים בלוק מסדרת BD, המכילים, בנוסף למגברים המגנטיים, שנאים יורדים, דיודות ונגדים המורכבים על פאנל אחד. ניתן לבנות מערכות הנעה חשמליות על כל מגבר בסדרה זו.

מעגל מתפתל של המגבר המגנטי UM-1P

בנוסף, כוננים שלמים עם מגברים מגנטיים ומנועי DC משמשים לעתים קרובות במכונות חיתוך מתכת שונות, למשל, כונן נפוץ מאוד עם מגברים מגנטיים PMU. אבל בהחלט נדבר על זה בפעם הבאה. בנוסף, בפוסט הבא נתמקד בשיטות הכוונון של מגברים מגנטיים ונגע במספר נושאים נוספים המעניינים את כל מי שנתקל כל הזמן או ייתקל בעתיד בעבודה עם מגברים מגנטיים.

כוננים חשמליים מלאים עם מגברים מגנטיים

למרות העובדה שממירים סטטיים (תיריסטורים, טרנזיסטור כוח, מודולי IGBT), במפעלי התעשייה שלנו עדיין נפוץ מאוד לראות מנועים חשמליים ומחוללי DC עובדים בשילוב עם מגברים מגנטיים.

מגברים מגנטיים היו בשימוש הנפוץ ביותר בציוד תעשייתי בשנות ה-50. באופן כללי, בעידן טכנולוגיית המוליכים למחצה, יש את המגמה הבאה - כונן אסינכרוני וסינכרוני (להספק גבוה) משמש בהנעה חשמלית לא מווסתת והתקן DC עם חשמלי או סטטי (תירוטרון או מיישר כספית, מגבר מגנטי) מְבוּקָר.

נכון לעכשיו, לרוב בארגונים מקומיים בתוכניות של ציוד חשמלי של מכונות חיתוך מתכת, מכונות ומתקנים, ניתן למצוא כוננים חשמליים שלמים עם זרם ישר עם מגברים מגנטיים מסדרת PMU.

PMU - כונן עם מגברים מגנטיים ומיישרים סלניום. טווח התאמת מהירות המנוע הוא 10: 1. ההתאמה נעשית על ידי שינוי מתח האבזור ממהירות המנוע המדורגת.מערכת בקרה אוטומטית עם משוב אלקטרוני. ד ס. מנוע, ללא טכוגנרטור ומגבר ביניים. כוח הנעה מ-0.1 עד 2 קילוואט. הכונן מיועד למתח פלט גשר מתוקן של 340 עד 380 וולט. כדי להשיג מאפייני כונן קשיחים מספיק, משובצים זרם ומתח שליליים מוכנסים למעגל.

כל כונן מסדרת PMU הוא סט המורכב מיחידת אספקת חשמל, מיישרים, מגברים מגנטיים, מנוע DC ובקר מהירות.

הכונן פועל באופן הבא. המתח המופעל על המנוע עוקב אוטומטית אחר האות בהתאם לשינוי במהירות שלו. ככל שמהירות המנוע יורדת, המתח עולה ולהיפך: המתח שומר על ערך המהירות בדיוק נתון, ללא קשר לשינוי העומס וגורמים מטרידים אחרים.

השפעתם של גורמים מטרידים שונים על מהירות הסיבוב מפצה על התגובתיות של סליל העבודה של המגבר המגנטי: ככל שהעומס גדל, הזרם באבזור גדל, מה שמוביל לירידה בהתנגדות של סליל העבודה של המגבר. מגבר מגנטי. עקב ירידה בהתנגדות של סליל העבודה, המתח באבזור המנוע עולה, הזרם בפיתולים עולה, מה שמפחית עוד יותר את העכבה של פיתולי המגבר הפועל כתוצאה מהירידה הכללית בהתנגדות של סליל העבודה, המתח באבזור המנוע עולה, מה שמפצה על הירידה במהירות המנוע. מהירות המנוע הנדרשת נקבעת באמצעות נקודת ההגדרה P והנגדים R1 - R4.

ה-PMU-M דומה לסדרת PMU, אך המגברים המגנטיים מורכבים על ליבות בצורת U. הספק כונן PMU-M מ-0.1 עד 7 קילוואט.

מכשיר PMU-M

כוננים מסדרת PMU-M משתמשים במערכת בקרת מהירות אוטומטית עם מתח אבזור מנוע ומשוב זרם. למגבר המגנטי שני סטים של סלילי בקרה. זרם בקרה זורם דרך אחד מהם, שהוא הסכום האלגברי של זרם ההגדרה וזרמי המשוב, והשני (סליל הטיה) משמש לבחירת נקודת הפעולה של הקטע הישר של המאפיין של המגבר המגנטי.

כדי להגן מפני ערכי זרם אבזור גבוהים באופן בלתי מקובל, כונני PMU-M בגדלים 8 עד 11 מצוידים במגביל זרם. כאשר זרם האבזור חורג מהערכים המותרים, ממסר זרם היתר מופעל, המגע הפתוח שלו נפתח וקוטע את מעגל האספקה ​​של סליל הבקרה. כאשר סליל ההטיה נשאר סגור, המגבר המגנטי מופסק וזרם האבזור מופחת. פעולת מעגל ההנעה PMU-M דומה לפעולת מעגל ההנעה PMU.

PMU -P — כוננים בעלי דיוק מוגבר וטווח בקרה מורחב 100: 1. מערכת בקרה אוטומטית עם משוב לתדר הסיבוב, המתבצע באמצעות טכוגנרטור ומגבר מוליכים למחצה ביניים. מהירות המנוע מותאמת על ידי שינוי מתח האבזור.

אגב, מגברים מגנטיים יכולים לשמש גם לוויסות המתח במסופים של המנוע האסינכרוני, כמו גם סטרטרים ללא מגע.

מערכת מנוע אינדוקציה מגבר מגנטי