Mga de-koryenteng aparato para sa pagsubaybay sa mga karga, pwersa at sandali sa mga metal cutting machine

Sa panahon ng pagpapatakbo ng mga awtomatikong kagamitan, kinakailangan upang kontrolin ang pagkarga, iyon ay, ang mga pagsisikap at sandali na kumikilos sa mga elemento ng mga makina at makina. Pinipigilan nito ang pinsala sa mga indibidwal na bahagi o hindi katanggap-tanggap na labis na karga ng mga de-koryenteng motor, nagpapahintulot sa iyo na piliin ang pinakamainam na mode ng pagpapatakbo ng mga makina, gumawa ng istatistikal na pagsusuri ng mga kondisyon ng operating, atbp.

Mga aparatong kontrol sa mekanikal na pagkarga

Kadalasan, ang mga aparato ng kontrol sa pag-load ay batay sa isang mekanikal na prinsipyo. Ang isang nababanat na elemento ay kasama sa kinematic chain ng makina, ang pagpapapangit na kung saan ay proporsyonal sa inilapat na pagkarga. Ang paglampas sa isang partikular na antas ng pagkarga ay magti-trigger ng isang microswitch na konektado sa elastic na elemento sa pamamagitan ng isang kinematic link. Ang mga load control device na may cam, ball o roller couplings ay malawakang ginagamit sa industriya ng machine tool.Ginagamit ang mga ito sa mga clamping device, wrenches at iba pang mga kaso kung saan gumagana ang electric drive sa isang hard stop.

Mga electrical load control device

Ang pagkakaroon ng isang sensitibong nababanat na elemento sa kinematic chain ay binabawasan ang pangkalahatang higpit ng electromechanical drive at pinalala ang mga dynamic na katangian nito. Samakatuwid, sinusubukan nilang makakuha ng impormasyon tungkol sa magnitude ng load (sa kasong ito, ang metalikang kuwintas) sa pamamagitan ng mga de-koryenteng pamamaraan sa pamamagitan ng pagkontrol sa kasalukuyang, kapangyarihan, slip, anggulo ng phase, atbp na natupok ng motor ng drive.

Sa fig. 1 at nagpapakita ng isang circuit para sa pagsubaybay sa kasalukuyang pagkarga sa stator ng induction motor. Ang boltahe na proporsyonal sa kasalukuyang I ang stator ng de-koryenteng motor, inalis mula sa pangalawang paikot-ikot ng kasalukuyang transpormer TA, itinuwid at ipinadala sa isang mababang-kasalukuyang electromagnetic relay K, ang itinakdang halaga nito ay inaayos ng potentiometer R2. Ang isang mababang resistensyang risistor R1 ay kinakailangan upang i-bypass ang pangalawang paikot-ikot ng transpormer, na dapat gumana sa short-circuit mode.

Figure 1. Scheme para sa pagsubaybay sa load ng electric motor sa pamamagitan ng stator current

Upang kontrolin ang kasalukuyang stator, mabilis na kumikilos na proteksiyon na kasalukuyang mga relay na inilarawan sa ch. 7. Ang stator current ay nauugnay sa shaft torque ng motor shaft sa pamamagitan ng nonlinear shape dependence

kung saan ang Azn — rated current ng stator, Mn — rated torque, βo =AzO/Azn-multiplicity ng idle current.

Ang pag-asa na ito ay graphic na ipinapakita sa Fig. 1, b (curve 1). Ipinapakita ng graph na sa mababang load ang stator current ng electric motor ay bahagyang nagbabago at imposibleng ayusin ang load sa lugar na ito.Bilang karagdagan, ang kasalukuyang stator ay nakasalalay hindi lamang sa metalikang kuwintas, kundi pati na rin sa boltahe ng mains. Kapag bumaba ang boltahe ng mains, nagbabago ang dependence 1(M) (curve 2), na nagpapakilala ng error sa pagpapatakbo ng circuit.

Ang stator current ng isang electric motor ay ang geometric na kabuuan ng walang-load na kasalukuyang at ang pinababang rotor current:

Kapag nagbago ang load, nagbabago ang kasalukuyang I2 ' Ang kasalukuyang walang-load ay halos independiyente sa pagkarga. Samakatuwid, upang madagdagan ang sensitivity ng mga maliliit na load control device, kinakailangan upang mabayaran ang walang-load na kasalukuyang, na kadalasang inductive.

Sa mga de-koryenteng motor na may mababang lakas, ang capacitor group C ay kasama sa stator circuit (mga tuldok na linya sa Fig. 1, a), na bumubuo ng isang nangungunang kasalukuyang. rotor current, at ang dependence 1 (M) ay nagiging halos linear (curve 3 sa Fig. 1, b). Ang isang kawalan ng pamamaraang ito ay ang mas malakas na pag-asa ng mga katangian ng pagkarga sa mga pagbabago sa boltahe ng network.

Sa mga de-koryenteng motor na may mas mataas na kapangyarihan, ang capacitor bank ay nagiging napakalaki at mahal. Sa kasong ito, ito ay mas kapaki-pakinabang upang mabayaran ang walang-load na kasalukuyang sa pangalawang circuit ng kasalukuyang transpormer (Larawan 2).

Figure 2. Load control relay na may walang-load na kasalukuyang kabayaran

Ang circuit ay gumagamit ng isang transpormer na may dalawang pangunahing windings: kasalukuyang W1 at boltahe W2. Ang isang kapasitor C ay kasama sa boltahe na paikot-ikot na circuit, na nagbabago sa yugto ng kasalukuyang sa pamamagitan ng 90 ° sa kawad.Ang mga parameter ng transpormer ay pinili upang ang magnetizing force ng winding W2 compensates na bahagi ng magnetizing force ng winding W1 na may kaugnayan sa walang-load na kasalukuyang ng electric motor. Bilang resulta, ang boltahe sa output ng pangalawang paikot-ikot na W3 ay proporsyonal sa kasalukuyang rotor at metalikang kuwintas ng pag-load. Ang boltahe na ito ay itinutuwid at inilapat sa electromagnetic relay K.

Sa mga sistema ng kontrol ng makina, ginagamit ang mga mataas na sensitibong load relay, na may binibigkas na relay dependence ng output boltahe sa metalikang kuwintas ng pagkarga (Larawan 3, b). Ang circuit ng naturang relay (Larawan 3, a) ay may kasalukuyang transpormer TA at isang boltahe transpormer TV, ang output boltahe na kung saan ay naka-on sa magkasalungat na direksyon.

Figure 3. High sensitivity load control relay

Kung ang kasalukuyang walang-load ay binabayaran halimbawa ng capacitor bank C, ang output boltahe ng circuit ay

kung saan Kta, Ktv- mga kadahilanan ng conversion ng kasalukuyang at boltahe na mga transformer, U1 — boltahe sa bahagi ng motor.

Sa pamamagitan ng pagpapalit ng Kta o Ktv, posibleng i-configure ang circuit upang para sa isang naibigay na torque Mav ang output boltahe ay minimum. Kung gayon ang anumang paglihis ng mode mula sa ibinigay na isa ay magiging sanhi ng isang matalim na pagbabago sa U out at mag-trigger ng relay K.

Ang mga katulad na scheme ay ginagamit upang kontrolin ang sandali ng pakikipag-ugnay ng grinding disc sa workpiece sa panahon ng paglipat mula sa mabilis na diskarte ng grinding head sa gumaganang feed.

Ang mga load relay, batay sa kontrol ng kapangyarihan na natupok ng asynchronous electric motor mula sa network, ay gumagana nang mas tumpak. Ang ganitong mga relay ay may isang linear na katangian na hindi nagbabago sa mga pagbabago sa boltahe ng mains.

Ang boltahe na proporsyonal sa pagkonsumo ng kuryente ay nakuha sa pamamagitan ng pagpaparami ng boltahe at kasalukuyang ng stator ng induction motor. Para dito, ginagamit ang mga load relay batay sa mga non-linear na elemento na may quadratic volt-ampere na katangian-quadrator. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng naturang mga relay ay batay sa pagkakakilanlan (a + b)2 — (a — b)2 = 4ab.

Ang load relay ay ipinapakita sa fig. 4.

Figure 4. Relay ng pagkonsumo ng kuryente

Ang kasalukuyang transpormer TA na ikinarga sa risistor RT at ang boltahe na transpormador na TV ay bumubuo sa pangalawang windings na mga boltahe na proporsyonal sa kasalukuyang at phase boltahe ng de-koryenteng motor. Ang boltahe transpormer ay may dalawang pangalawang windings kung saan ang pantay na boltahe -Un at +Un ay nabuo, phase shifted sa pamamagitan ng 180 °.

Ang kabuuan at pagkakaiba ng mga boltahe ay itinutuwid ng isang phase-sensitive na circuit na binubuo ng pagtutugma ng mga transformer na T1 at T2 at isang diode bridge, at pinapakain sa mga squarers na A1 at A2 na ginawa ayon sa prinsipyo ng linear approximation.

Ang mga squarer ay naglalaman ng mga resistor R1 — R4 at R5 — R8 at mga balbula na naka-lock ng reference na boltahe na kinuha mula sa mga divider R9, R10. Habang tumataas ang input boltahe, ang mga balbula ay bumukas sa turn at ang mga bagong resistor na konektado kahanay sa mga resistor na R1 o R5 ay inilalagay sa aksyon. Bilang isang resulta, ang kasalukuyang-boltahe na katangian ng quadrilateral ay may hugis ng isang parabola, na tinitiyak ang parisukat na pag-asa ng kasalukuyang sa input boltahe. Ang output electromechanical relay K ay nauugnay sa pagkakaiba sa pagitan ng mga alon ng dalawang parisukat, at alinsunod sa pangunahing pagkakakilanlan, ang kasalukuyang sa likid nito ay proporsyonal sa kapangyarihan na natupok ng de-koryenteng motor mula sa grid.Gamit ang tamang setting ng mga quadrant, ang power relay ay may error na mas mababa sa 2%.

Ang isang espesyal na klase ay nabuo sa pamamagitan ng pulse-time pulse relays na may double modulation, na nagiging mas at mas karaniwan. Sa ganitong mga relay, ang isang boltahe na proporsyonal sa kasalukuyang motor ay pinapakain sa isang pulse width modulator, na bumubuo ng mga pulso na ang tagal ay proporsyonal sa sinusukat na kasalukuyang: τ = K1Az ... Ang mga pulso na ito ay pinapakain sa isang amplitude modulator na kinokontrol ng boltahe ng mains .

Bilang isang resulta, ang amplitude ng mga pulso ay lumalabas na proporsyonal sa boltahe sa stator ng de-koryenteng motor: Um = K2U. Ang average na halaga ng boltahe pagkatapos ng dobleng modulasyon ay proporsyonal sa kasalukuyang at boltahe induction: Ucf = fK1К2TU, kung saan ang f ay ang dalas ng modulasyon. Ang ganitong mga power relay ay may error na hindi hihigit sa 1.5%.

Ang pagbabago sa mekanikal na pagkarga sa induction motor shaft ay humahantong sa isang pagbabago sa yugto ng kasalukuyang stator na may kaugnayan sa boltahe ng mains. Habang tumataas ang load, bumababa ang anggulo ng phase. Ito ay nagpapahintulot sa iyo na bumuo ng isang load relay batay sa paraan ng phase. Sa karamihan ng mga kaso, ang mga relay ay tumutugon sa cosine o phase angle factor. Sa pamamagitan ng kanilang mga katangian, ang mga naturang relay ay malapit sa mga power relay, ngunit ang kanilang disenyo ay mas simple.

Kung ibubukod namin ang mga quadrant A1 at A2 mula sa circuit (tingnan ang Fig. 4) at ang kaukulang mga transformer na T1 at T2 sa loob nito, palitan ng mga resistors, kung gayon ang boltahe sa pagitan ng mga puntos a at b ay magiging proporsyonal sa cosfi, na nagbabago din depende sa ang karga ng motor. Ang electromechanical relay K, na konektado sa mga punto a at b ng circuit, ay nagpapahintulot sa iyo na kontrolin ang isang naibigay na antas ng pagkarga sa de-koryenteng motor.Ang kawalan ng pagpapasimple ng circuit ay ang tumaas na error na nauugnay sa isang pagbabago sa boltahe ng linya.