Magnetic amplifier sa mga metal cutting machine

Pinapalitan ng magnetic amplifier ang electrical circuit sa pamamagitan ng pagpapalit ng inductive electrical resistance nito sa loob ng malawak na limitasyon, ang halaga nito ay depende sa antas ng saturation ng magnetic circuit.

Ang mga magnetic amplifier ay malawakang ginagamit sa mga electric drive ng metal-cutting metal-cutting machine dahil sa kanilang pagiging maaasahan at mahabang buhay ng serbisyo (ito ay itinuturing na isa sa mga pinaka-maaasahang elemento ng mga sistema ng automation), ang kawalan ng mga gumagalaw na bahagi, ang posibilidad ng pagsasagawa ng magnetic. amplifier na may lakas ng fractions ng watts hanggang sa daan-daang kilowatts, mataas na lakas at tibay sa mga tuntunin ng vibration at shock load. Bukod dito, salamat sa mga magnetic amplifiers, posible na madaling mabuo ang mga signal. Mataas ang tubo nila. Sa mga magnetic amplifier, walang koneksyon sa kuryente sa pagitan ng input at output circuit.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng magnetic amplifier ay batay sa paggamit ng nonlinearity ng magnetization curve ng isang ferromagnetic material.Kapag nag-magnetize ang DC, nabubusog ang core ng amplifier at bumababa ang inductance ng operating AC coils ng amplifier. Ang mga operating windings ay karaniwang konektado sa serye na may load. Samakatuwid, ang boltahe na inilapat sa operating windings ng amplifier sa sandali ng saturation bago ang core saturates ay inilapat sa load.

Ang kasalukuyang load ay kinokontrol sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng kasalukuyang sa bias coil ng magnetic amplifier. Ang bias coil ay ginagamit upang lumikha ng paunang bias na kinakailangan upang baguhin ang kasalukuyang sa load sa iba't ibang paraan depende sa tanda ng polarity ng control signal, pati na rin upang pumili ng isang punto sa seksyon ng tuwid na linya ng katangian. Ang feedback coil ay idinisenyo upang makuha ang kinakailangang hugis ng mga katangian ng output.

Sa istruktura, ang magnetic amplifier ay isang core na gawa sa sheet na ferromagnetic na materyal kung saan ang AC at DC coils ay nasugatan. Upang alisin ang panghihimasok, hal. atbp. c. AC circuits ng DC coils Ang AC coils ay hiwalay na sugat sa core at DC coils ay sumasakop sa parehong core.

Scheme ng pinakasimpleng magnetic amplifier

Ang isang magnetic amplifier ay maaaring may ilang mga control coil. Sa kasong ito, sa operating mode, ang kasalukuyang sa load ay matutukoy ng kabuuang control current. Iyon ay, maaari itong magamit bilang isang adder ng hindi nauugnay na mga signal ng kuryente (ang mga permanenteng signal ay summed).

Ang mga magnetic amplifier ay maaaring parehong baligtad at baligtad. Sa hindi maibabalik na magnetic amplifiers, ang pagbabago sa polarity ng control signal ay hindi nagdudulot ng pagbabago sa phase at sign ng load current.

Ang mga core ng magnetic amplifiers ay gawa sa parehong transpormer na bakal at permaloid, at ang transpormer na bakal ay ginagamit kapag ang kapangyarihan ng magnetic amplifier ay higit sa 1 W. Ang magnitude ng magnetic induction sa steel core ng transpormer ay umabot sa 0.8 — 1 . 0 T. Ang amplification factor ng naturang magnetic amplifier ay nag-iiba mula 10 hanggang 1000.

Ang permalloy ay ginagamit sa mga magnetic amplifiers na ang kapangyarihan ay mas mababa sa 1 V. Parihabang karakter mga loop ng hysteresis para sa permaloy ay nagbibigay-daan upang makakuha ng tubo mula 1000 hanggang 10,000 at higit pa.

Ang core ng magnetic amplifier ay na-load mula sa hiwalay na mga plato, tulad ng mga core ng chokes o mga transformer. Ang mga magnetic amplifiers batay sa toroidal core ay nakakuha ng malawak na pamamahagi, na, sa kabila ng mga teknolohikal na paghihirap sa kanilang produksyon, ay may ilang mga pakinabang, ang una kung saan ay ang kawalan ng air gaps , na nagpapabuti sa mga katangian ng magnetic amplifier.

Ang mga sumusunod na scheme ng magnetic amplifiers ay laganap: single at push, reversible at irreversible, single-phase at multi-phase.

Sa mga metal-cutting (at hindi lamang metal-cutting) machine, makakahanap ka ng napakalawak na iba't ibang disenyo ng magnetic amplifier: single-phase UM-1P series, three-phase UM-ZP series na naka-assemble sa anim na U-shaped core na ginawa. ng E310 steel, single-phase TUM series sa toroidal core, block magnetic amplifiers ng BD series, na naglalaman, bilang karagdagan sa mga magnetic amplifiers, step-down na mga transformer, diode at resistors na binuo sa isang panel. Maaaring itayo ang mga electric drive system sa anumang amplifier sa seryeng ito.

Winding circuit ng UM-1P magnetic amplifier

Bilang karagdagan, ang mga kumpletong drive na may magnetic amplifiers at DC motors ay kadalasang ginagamit sa iba't ibang metal cutting machine, halimbawa, isang napaka-karaniwang drive na may magnetic amplifiers PMU. Ngunit tiyak na pag-uusapan natin ito sa susunod. Bilang karagdagan, sa susunod na post ay tututuon namin ang mga pamamaraan ng pag-tune ng mga magnetic amplifiers at hawakan ang ilang iba pang mga isyu na interesado sa sinumang patuloy na nakakaharap o makakatagpo sa hinaharap kapag nagtatrabaho sa mga magnetic amplifier.

Mga full electric drive na may mga magnetic amplifier

Sa kabila ng katotohanan na ang mga static converter (thyristors, kapangyarihan transistors, IGBT modules), sa aming mga pang-industriya na halaman ay karaniwan pa rin na makita ang mga de-koryenteng motor at mga generator ng DC na gumagana kasama ng mga magnetic amplifier.

Ang mga magnetikong amplifier ay pinakamalawak na ginagamit sa mga kagamitang pang-industriya noong 1950s. Sa pangkalahatan, sa panahon ng teknolohiyang semiconductor, mayroong sumusunod na trend - asynchronous at synchronous (para sa mataas na kapangyarihan) drive ay ginagamit sa unregulated electric drive at DC device na may electric o static (thyrotron o mercury rectifier, magnetic amplifier) ​​​​para sa kinokontrol.

Sa kasalukuyan, kadalasan sa mga domestic na negosyo sa mga scheme ng mga de-koryenteng kagamitan ng mga metal-cutting machine, makina at pag-install, posible na makahanap ng kumpletong direktang kasalukuyang mga electric drive na may magnetic amplifier ng serye ng PMU.

PMU — drive na may magnetic amplifier at selenium rectifier. Ang saklaw ng pagsasaayos ng bilis ng motor ay 10: 1. Ginagawa ang pagsasaayos sa pamamagitan ng pagpapalit ng boltahe ng armature mula sa na-rate na bilis ng motor.Awtomatikong control system na may elektronikong feedback. d s. engine, walang tachogenerator at intermediate amplifier. Drive power mula 0.1 hanggang 2 kW. Ang drive ay idinisenyo para sa isang rectified bridge output voltage na 340 hanggang 380 V. Upang makakuha ng sapat na stiff drive na katangian, ang mga negatibong current at boltahe na feedback ay ipinapasok sa circuit.

Ang bawat PMU series drive ay isang set na binubuo ng power supply unit, rectifier, magnetic amplifier, DC motor at speed controller.

Ang drive ay gumagana tulad ng sumusunod. Ang boltahe na inilapat sa motor ay awtomatikong sumusunod sa signal depende sa pagbabago sa bilis nito. Habang bumababa ang bilis ng engine, tumataas ang boltahe at kabaliktaran: pinapanatili ng boltahe ang halaga ng bilis na may ibinigay na katumpakan, anuman ang pagbabago ng load at iba pang nakakagambalang mga kadahilanan.

Ang impluwensya ng iba't ibang nakakagambala na mga kadahilanan sa bilis ng pag-ikot ay nagbabayad para sa reaktibiti ng gumaganang coil ng magnetic amplifier: habang tumataas ang pagkarga, tumataas ang kasalukuyang nasa armature, na humahantong sa pagbawas sa paglaban ng working coil ng magnetic amplifier. Dahil sa isang pagbawas sa paglaban ng working coil, ang boltahe sa armature ng motor ay tumataas, ang kasalukuyang sa windings ay tumataas, na higit na binabawasan ang impedance ng windings ng working amplifier. Bilang resulta ng pangkalahatang pagbaba sa paglaban ng working coil, ang boltahe sa armature ng motor ay tumataas , na nagbabayad para sa pagbawas sa bilis ng engine. Ang kinakailangang bilis ng motor ay itinakda gamit ang set point P at resistors R1 — R4.

Ang PMU-M ay katulad ng serye ng PMU, ngunit ang mga magnetic amplifiers ay pinagsama sa mga U-shaped na core. Drive power PMU-M mula 0.1 hanggang 7 kW.

PMU-M device

Gumagamit ang mga PMU-M series drive ng awtomatikong sistema ng kontrol sa bilis na may boltahe ng armature ng motor at kasalukuyang feedback. Ang magnetic amplifier ay may dalawang set ng control coils. Ang isang control current ay dumadaloy sa isa sa mga ito, na kung saan ay ang algebraic sum ng setpoint current at ang feedback currents, at ang isa pa (bias coil) ay nagsisilbi upang piliin ang operating point ng tuwid na seksyon ng katangian ng magnetic amplifier.

Upang maprotektahan laban sa hindi katanggap-tanggap na mataas na mga halaga ng kasalukuyang armature, ang mga PMU-M drive na may sukat na 8 hanggang 11 ay nilagyan ng kasalukuyang limiter. Kapag ang armature current ay lumampas sa mga pinahihintulutang halaga, ang overcurrent relay ay isinaaktibo, ang bukas na contact nito ay bubukas at nakakaabala sa supply circuit ng control coil. Habang ang bias coil ay nananatiling sarado, ang magnetic amplifier ay de-energized at ang armature current ay nabawasan. Ang operasyon ng PMU-M drive circuit ay katulad ng pagpapatakbo ng PMU drive circuit.

PMU -P — mga drive na may mas mataas na katumpakan at pinalawig na hanay ng kontrol 100: 1. Awtomatikong control system na may feedback para sa dalas ng pag-ikot, na isinasagawa gamit ang isang tachogenerator at isang intermediate semiconductor amplifier. Ang bilis ng motor ay nababagay sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng boltahe ng armature.

Sa pamamagitan ng paraan, ang mga magnetic amplifiers ay maaari ding gamitin upang ayusin ang boltahe sa mga terminal ng asynchronous na motor, pati na rin ang mga contactless starter.

Magnetic amplifier-induction motor system