MAGNABEND - BO'LGAN ISHLATISH
Magnabend listmetal papkasi doimiy siqish elektromagniti sifatida yaratilgan.
Elektromagnit lasanni boshqarish uchun zarur bo'lgan eng oddiy sxema faqat kalit va ko'prik rektifikatoridan iborat:
1-rasm: Minimal sxema:
Shuni ta'kidlash kerakki, ON/OFF tugmasi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan AC tomoniga ulangan.Bu o'chirilgandan so'ng ko'prik rektifikatoridagi diodlar orqali induktiv lasan oqimini oqim eksponent ravishda nolga teng bo'lguncha aylanishiga imkon beradi.
(Ko'prikdagi diodlar "orqaga uchuvchi" diodlar vazifasini bajaradi).
Xavfsizroq va qulayroq ishlash uchun 2 qo'l blokirovkasini va 2 bosqichli siqishni ta'minlaydigan sxemaga ega bo'lish maqsadga muvofiqdir.2 qo'lli blokirovkalash barmoqlarni qisqich ostida ushlab turmasligini ta'minlashga yordam beradi va bosqichli qisish yumshoqroq boshlash imkonini beradi va shuningdek, bir qo'lni oldindan qisish faollashguncha narsalarni joyida ushlab turishga imkon beradi.
2-rasm: Qulflash va 2 bosqichli qisqichli sxema:
START tugmasi bosilganda AC kondansatkich orqali magnit bobinga kichik kuchlanish beriladi, bu esa engil siqish effektini keltirib chiqaradi.Bobinga oqimni cheklashning ushbu reaktiv usuli cheklash moslamasida (kondensator) sezilarli quvvat sarfini o'z ichiga olmaydi.
Bükme nuri bilan boshqariladigan kalit va START tugmasi birgalikda boshqarilsa, to'liq siqish olinadi.
Odatda START tugmasi birinchi bo'lib (chap qo'l bilan) bosiladi, so'ngra egiluvchi nurning tutqichi ikkinchi qo'l bilan tortiladi.To'liq qisish 2 ta kalitning ishlashida bir-birining ustiga chiqmasa, sodir bo'lmaydi.Biroq, to'liq qisish o'rnatilgandan so'ng, START tugmasini ushlab turish shart emas.
Qoldiq magnitlanish
Magnabend mashinasida kichik, ammo muhim muammo, ko'pgina elektromagnitlarda bo'lgani kabi, qoldiq magnitlanish muammosi.Bu magnit o'chirilgandan keyin qolgan kichik magnitlanish miqdori.Bu qisqich novdalarining magnit korpusiga zaif mahkamlangan holda qolishiga olib keladi va bu ish qismini olib tashlashni qiyinlashtiradi.
Magnit yumshoq temirdan foydalanish qoldiq magnitlanishni bartaraf etishning ko'plab mumkin bo'lgan yondashuvlaridan biridir.
Biroq, bu materialni zaxira o'lchamlarida olish qiyin va jismonan yumshoq, ya'ni bukish mashinasida osonlikcha shikastlanadi.
Magnit bo'lmagan bo'shliqni magnit konturga kiritish, ehtimol, qoldiq magnitlanishni kamaytirishning eng oddiy usulidir.Bu usul samarali va ishlab chiqarilgan magnit korpusda erishish juda oson - magnit qismlarini bir-biriga ulashdan oldin oldingi qutb va yadro qismi orasiga taxminan 0,2 mm qalinlikdagi karton yoki alyuminiy bo'lagini qo'shing.Ushbu usulning asosiy kamchiligi shundaki, magnit bo'lmagan bo'shliq to'liq siqish uchun mavjud bo'lgan oqimni kamaytiradi.Bundan tashqari, E-tipli magnit dizayni uchun ishlatiladigan bo'shliqni bir bo'lakli magnit korpusga qo'shish to'g'ridan-to'g'ri emas.
Yordamchi lasan tomonidan ishlab chiqarilgan teskari chiziqli maydon ham samarali usuldir.Ammo bu lasan ishlab chiqarishda va boshqaruv sxemasida asossiz qo'shimcha murakkablikni o'z ichiga oladi, garchi u Magnabendning dastlabki dizaynida qisqacha ishlatilgan bo'lsa ham.
Parchalanuvchi tebranish ("qo'ng'iroq") kontseptual jihatdan magnitsizlanish uchun juda yaxshi usuldir.
Ushbu osiloskop fotosuratlari Magnabend lasanidagi kuchlanish (yuqori iz) va oqimni (pastki iz) o'z-o'zidan tebranishini ta'minlash uchun unga tegishli kondansatör ulangan holda tasvirlangan.(Taxminan rasmning o'rtasida AC ta'minoti o'chirilgan).
Birinchi rasm ochiq magnit kontur uchun, ya'ni magnitda qisqich yo'q.Ikkinchi rasm yopiq magnit kontur uchun, ya'ni magnitda to'liq uzunlikdagi qisqich bilan.
Birinchi rasmda kuchlanish pasayuvchi tebranish (qo'ng'iroq) va oqim (pastki iz) namoyon bo'ladi, lekin ikkinchi rasmda kuchlanish tebranmaydi va oqim hatto umuman teskari bo'lolmaydi.Bu shuni anglatadiki, magnit oqimning tebranishi bo'lmaydi va shuning uchun qoldiq magnitlanish bekor qilinmaydi.
Muammo shundaki, magnit juda og'ir namlangan, asosan po'latdagi oqim yo'qotishlari tufayli va shuning uchun afsuski, bu usul Magnabend uchun ishlamaydi.
Majburiy tebranish - bu yana bir g'oya.Agar magnit o'z-o'zidan tebranish uchun juda namlangan bo'lsa, u zarur bo'lganda energiya ta'minlaydigan faol zanjirlar tomonidan tebranishga majbur bo'lishi mumkin.Bu Magnabend uchun ham yaxshilab tekshirilgan.Uning asosiy kamchiligi shundaki, u haddan tashqari murakkab sxemalarni o'z ichiga oladi.
Teskari impulsli demagnetizatsiya Magnabend uchun eng tejamkor ekanligini isbotlagan usuldir.Ushbu dizaynning tafsilotlari Magnetic Engineering Pty Ltd tomonidan amalga oshirilgan original ishlarni aks ettiradi. Quyida batafsil muhokama qilinadi:
teskari pulsli demagnetizatsiya
Ushbu g'oyaning mohiyati energiyani kondansatkichda saqlash va keyin magnit o'chirilgandan so'ng uni bobinga chiqarishdir.Polarlik shunday bo'lishi kerakki, kondansatör lasanda teskari oqimni keltirib chiqaradi.Kondensatorda saqlanadigan energiya miqdori qoldiq magnitlanishni bekor qilish uchun etarli bo'lishi uchun moslashtirilishi mumkin.(Juda ko'p energiya uni haddan tashqari oshirib yuborishi va magnitni teskari yo'nalishda qayta magnitlanishi mumkin).
Teskari impuls usulining yana bir afzalligi shundaki, u juda tez magnitsizlanishni keltirib chiqaradi va qisqichni magnitdan deyarli bir zumda chiqaradi.Buning sababi, teskari impulsni ulashdan oldin lasan oqimining nolga tushishini kutish kerak emas.Impuls qo'llanilganda, bobin oqimi odatdagi eksponensial parchalanishdan ancha tezroq nolga (va keyin teskari oqimga) majbur bo'ladi.
3-rasm: Asosiy teskari impulsli sxema
Endi, odatda, rektifikator va magnit bobin o'rtasida kalit kontaktini o'rnatish "olov bilan o'ynaydi".
Buning sababi shundaki, induktiv oqimni to'satdan to'xtatib bo'lmaydi.Agar shunday bo'lsa, kalit kontaktlari yoy bo'ladi va kalit buziladi yoki hatto butunlay yo'q qilinadi.(Mexanik ekvivalent volanni to'satdan to'xtatishga harakat qiladi).
Shunday qilib, qanday sxema ishlab chiqilmasin, u har doim lasan oqimi uchun samarali yo'lni ta'minlashi kerak, shu jumladan kalit kontakti o'zgarganda bir necha millisekundlarda.
Faqat 2 ta kondansatör va 2 dioddan iborat bo'lgan yuqoridagi sxema (plyus o'rni kontakti) saqlash kondensatorini salbiy kuchlanishga (lasanning mos yozuvlar tomoniga nisbatan) zaryad qilish funktsiyalariga erishadi va shuningdek, bobin uchun muqobil yo'lni ta'minlaydi. o'rni kontakti uchib turganda oqim.
U qanday ishlaydi:
Keng ma'noda D1 va C2 C1 uchun zaryad nasosi rolini o'ynaydi, D2 esa B nuqtasini musbat qilishdan saqlaydigan qisqich diodidir.
Magnit yoqilgan bo'lsa, o'rni kontakti "odatda ochiq" (NO) terminaliga ulanadi va magnit lavhani siqish bo'yicha odatdagi ishini bajaradi.Zaryadlash pompasi C1 ni maksimal lasan kuchlanishiga teng bo'lgan eng yuqori salbiy kuchlanish tomon zaryad qiladi.C1 dagi kuchlanish eksponent ravishda oshadi, lekin u sekundiga taxminan 1/2 vaqt ichida to'liq zaryadlanadi.
Keyin u mashina o'chirilguncha o'sha holatda qoladi.
O'chirilgandan so'ng darhol o'rni qisqa vaqt ichida ushlab turadi.Bu vaqt ichida yuqori induktiv lasan oqimi ko'prik rektifikatoridagi diodlar orqali aylanishda davom etadi.Endi, taxminan 30 millisekundlik kechikishdan keyin o'rni kontakti ajrala boshlaydi.Bobin oqimi endi rektifikator diodlari orqali o'ta olmaydi, aksincha C1, D1 va C2 orqali yo'l topadi.Ushbu oqimning yo'nalishi shundayki, u C1 ning manfiy zaryadini yanada oshiradi va u C2 ni ham zaryad qila boshlaydi.
C2 qiymati yoy hosil bo'lmasligini ta'minlash uchun ochilish o'rni kontaktida kuchlanishning ko'tarilish tezligini nazorat qilish uchun etarlicha katta bo'lishi kerak.Odatdagi o'rni uchun lasan oqimining har bir amperiga taxminan 5 mikro-farad qiymati etarli.
Quyidagi 4-rasmda o'chirilgandan keyin birinchi yarim soniya davomida yuzaga keladigan to'lqin shakllarining tafsilotlari ko'rsatilgan.C2 tomonidan boshqariladigan kuchlanish rampasi rasmning o'rtasida joylashgan qizil chiziqda aniq ko'rinadi, u "O'rni bilan aloqa qilish" deb belgilangan.(Haqiqiy uchib ketish vaqtini ushbu izdan aniqlash mumkin; u taxminan 1,5 ms).
O'rni armatura o'zining NC terminaliga tushishi bilan manfiy zaryadlangan saqlash kondensatori magnit lasanga ulanadi.Bu lasan oqimini darhol o'zgartirmaydi, lekin oqim hozir "tepaga" harakat qilmoqda va shuning uchun u tezda noldan o'tib, saqlash kondensatori ulanganidan keyin taxminan 80 ms keyin sodir bo'ladigan salbiy cho'qqigacha majburlanadi.(5-rasmga qarang).Salbiy oqim magnitda salbiy oqimni keltirib chiqaradi, bu qoldiq magnitlanishni yo'q qiladi va qisqich va ish qismi tezda bo'shatiladi.
4-rasm: Kengaytirilgan to'lqin shakllari
5-rasm: Magnit bobindagi kuchlanish va oqim to'lqin shakllari
Yuqoridagi 5-rasmda oldindan siqish bosqichida, to'liq siqish bosqichida va magnitsizlanish bosqichida magnit bobindagi kuchlanish va oqim to'lqin shakllari tasvirlangan.
Ushbu demagnetizatsiya sxemasining soddaligi va samaradorligi uning magnitsizlanishi kerak bo'lgan boshqa elektromagnitlarda qo'llanilishini anglatishi kerak deb o'ylashadi.Qoldiq magnitlanish muammo bo'lmasa ham, bu sxema bobin oqimini juda tez nolga aylantirish va shuning uchun tez bo'shatish uchun juda foydali bo'lishi mumkin.
Amaliy Magnabend sxemasi:
Yuqorida ko'rib chiqilgan sxema tushunchalari quyida ko'rsatilgandek 2 qo'lli blokirovka va teskari impuls demagnetizatsiyasi bilan to'liq sxemaga birlashtirilishi mumkin (6-rasm):
6-rasm: Birlashtirilgan sxema
Ushbu sxema ishlaydi, lekin afsuski, u biroz ishonchsiz.
Ishonchli ishlash va kommutatorning uzoqroq ishlash muddatini ta'minlash uchun quyida ko'rsatilgandek asosiy sxemaga qo'shimcha komponentlarni qo'shish kerak (7-rasm):
7-rasm: Yaxshilashlar bilan birlashtirilgan sxema
SW1:
Bu 2 kutupli izolyatsiya qiluvchi kalit.Qulaylik va elektr standartlariga muvofiqligi uchun qo'shilgan.Shuningdek, ushbu kalitda kontaktlarning zanglashiga olib kirish/o'chirish holatini ko'rsatish uchun neon indikator nuri o'rnatilishi ma'qul.
D3 va C4:
D3 bo'lmasa, o'rni mahkamlash ishonchsizdir va bukuvchi nurli kalitning ishlashi vaqtida tarmoq to'lqin shaklining bosqichma-bosqichligiga bog'liq.D3 o'rni tushishida kechikishni (odatda 30 millisekund) kiritadi.Bu qulflash muammosini yengib chiqadi va demagnetizatsiya pulsi boshlanishidan oldin (keyinroq tsiklda) uzilishning kechikishi ham foydalidir.C4 o'rni zanjirining AC ulanishini ta'minlaydi, aks holda START tugmasi bosilganda yarim to'lqinli qisqa tutashuv bo'ladi.
THERM.ALTIRISH:
Ushbu kalitning korpusi magnit tanasi bilan aloqada bo'ladi va agar magnit juda qizib ketsa (>70 C) u ochiq zanjirga o'tadi.Uni o'rni bobini bilan ketma-ket qo'yish, to'liq magnit oqimi emas, balki faqat o'rni bobini orqali kichik oqimni almashtirish kerakligini anglatadi.
R2:
START tugmasi bosilganda, o'rni ichkariga kiradi va keyin C3 ni ko'prik rektifikatori, C2 va D2 diodi orqali zaryadlovchi oqim paydo bo'ladi.R2 bo'lmasa, bu sxemada qarshilik bo'lmaydi va natijada paydo bo'lgan yuqori oqim START kalitidagi kontaktlarga zarar etkazishi mumkin.
Bundan tashqari, R2 himoyani ta'minlaydigan yana bir kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sharti mavjud: Agar bükme nurining kaliti (SW2) NO terminalidan (to'liq magnit oqimini o'tkazadigan joy) NC terminaliga o'tsa, ko'pincha yoy hosil bo'ladi va agar Bu vaqtda START tugmasi hali ham ushlab turilgan edi, keyin C3 amalda qisqa tutashuv bo'lar edi va C3 da qancha kuchlanish bo'lganiga qarab, bu SW2 ga zarar etkazishi mumkin.Biroq, yana R2 bu qisqa tutashuv oqimini xavfsiz qiymat bilan cheklaydi.Etarli himoyani ta'minlash uchun R2 faqat past qarshilik qiymatiga (odatda 2 ohm) muhtoj.
Varistor:
Rektifikatorning AC terminallari orasiga ulangan varistor odatda hech narsa qilmaydi.Ammo elektr tarmog'ida kuchlanish kuchlanishi bo'lsa (masalan, yaqin atrofdagi yorug'lik urishi tufayli), varistor kuchlanishdagi energiyani o'zlashtiradi va kuchlanishning keskin ko'tarilishi ko'prik rektifikatoriga zarar etkazishining oldini oladi.
R1:
Agar demagnetizatsiya pulsi paytida START tugmasi bosilsa, bu o'rni kontaktida yoy paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin, bu esa o'z navbatida C1 (saqlash kondensatori) deyarli qisqa tutashuviga olib keladi.Kondensator energiyasi C1, ko'prik rektifikatori va o'rni yoyidan iborat bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib tashlanadi.R1 bo'lmasa, bu sxemada juda kam qarshilik mavjud va shuning uchun oqim juda yuqori bo'ladi va o'rnidagi kontaktlarni payvandlash uchun etarli bo'ladi.R1 bu (biroz noodatiy) vaziyatda himoyani ta'minlaydi.
Maxsus eslatma R1 tanlovi:
Agar yuqorida tavsiflangan hodisa ro'y bersa, R1 R1 ning haqiqiy qiymatidan qat'i nazar, C1da saqlangan deyarli barcha energiyani o'zlashtiradi.Biz R1 ning boshqa kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qarshiliklari bilan solishtirganda katta bo'lishini, lekin Magnabend bobinining qarshiligi bilan solishtirganda kichik bo'lishini xohlaymiz (aks holda R1 magnitsizlanish pulsining samaradorligini pasaytiradi).Taxminan 5 dan 10 ohmgacha bo'lgan qiymat mos keladi, lekin R1 quvvat darajasi qanday bo'lishi kerak?Biz, albatta, ko'rsatishimiz kerak bo'lgan narsa impuls kuchi yoki rezistorning energiya darajasi.Ammo bu xususiyat odatda quvvat rezistorlari uchun belgilanmaydi.Kam qiymatli quvvat rezistorlari odatda simga o'raladi va biz ushbu rezistorda izlash kerak bo'lgan muhim omil uning qurilishida ishlatiladigan haqiqiy sim miqdori ekanligini aniqladik.Namuna rezistorini ochishingiz va o'lchagichni va ishlatilgan sim uzunligini o'lchashingiz kerak.Shundan simning umumiy hajmini hisoblab chiqing va keyin kamida 20 mm3 simli qarshilikni tanlang.
(Masalan, RS komponentlaridan 6,8 ohm/11 vatt rezistor 24 mm3 sim hajmiga ega ekanligi aniqlandi).
Yaxshiyamki, bu qo'shimcha komponentlar kichik o'lchamlari va narxiga ega va shuning uchun Magnabend elektrlarining umumiy narxiga bir necha dollar qo'shadi.
Hali muhokama qilinmagan qo'shimcha sxema mavjud.Bu nisbatan kichik muammoni bartaraf etadi:
Agar START tugmasi bosilsa va undan keyin tutqichni tortib olinmasa (aks holda bu to'liq siqishni ta'minlaydi), u holda saqlash kondensatori to'liq zaryadlanmaydi va START tugmasi bo'shatilganda paydo bo'ladigan magnitsizlanish pulsi mashinani to'liq magnitsizlantirmaydi. .Keyin qistirgich mashinaga yopishib qoladi va bu noqulaylik tug'diradi.
Quyidagi 8-rasmda ko'k rangda ko'rsatilgan D4 va R3 qo'shilishi, to'liq qisish qo'llanilmasa ham, C1 zaryadlanishini ta'minlash uchun zaryadlash nasosi pallasiga mos keladigan to'lqin shaklini kiritadi.(R3 qiymati juda muhim emas - 220 ohm / 10 vatt ko'pchilik mashinalarga mos keladi).
8-rasm: Faqat "START" dan keyin demagnetizatsiyalangan sxema:
O'chirish komponentlari haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun "O'z Magnabendingizni yaratish" bo'limidagi Komponentlar bo'limiga qarang.
Ma'lumot uchun Magnetic Engineering Pty Ltd tomonidan ishlab chiqarilgan 240 Volt AC, E-Type Magnabend mashinalarining to'liq elektron sxemalari quyida ko'rsatilgan.
E'tibor bering, 115 VACda ishlash uchun ko'plab komponentlar qiymatlari o'zgartirilishi kerak.
Magnetic Engineering kompaniyasi 2003 yilda kompaniya sotilgandan so'ng Magnabend mashinalarini ishlab chiqarishni to'xtatdi.
Eslatma: Yuqoridagi muhokama sxemaning asosiy tamoyillarini tushuntirish uchun mo'ljallangan va barcha tafsilotlar yoritilgan emas.Yuqorida ko'rsatilgan to'liq sxemalar ushbu saytning boshqa joylarida mavjud bo'lgan Magnabend qo'llanmalariga ham kiritilgan.
Shuni ham ta'kidlash kerakki, biz ushbu sxemaning to'liq qattiq holatdagi versiyalarini ishlab chiqdik, ularda oqimni o'zgartirish uchun o'rni o'rniga IGBT-lardan foydalanildi.
Qattiq holat sxemasi hech qachon Magnabend mashinalarida ishlatilmagan, lekin biz ishlab chiqarish liniyalari uchun ishlab chiqarilgan maxsus magnitlar uchun ishlatilgan.Ushbu ishlab chiqarish liniyalari odatda kuniga 5000 ta mahsulotni (masalan, muzlatgich eshigi) ishlab chiqaradi.
Magnetic Engineering kompaniyasi 2003 yilda kompaniya sotilgandan so'ng Magnabend mashinalarini ishlab chiqarishni to'xtatdi.
Qo'shimcha ma'lumot olish uchun ushbu saytdagi Alan bilan bog'lanish havolasidan foydalaning.