مكبرات الصوت المغناطيسية في آلات قطع المعادن

يقوم المضخم المغناطيسي بتبديل الدائرة الكهربائية عن طريق تغيير مقاومته الكهربائية الحثية ضمن حدود واسعة ، والتي تعتمد قيمتها على درجة تشبع الدائرة المغناطيسية.

تستخدم المضخمات المغناطيسية على نطاق واسع في المحركات الكهربائية لآلات قطع المعادن بسبب موثوقيتها وعمرها التشغيلي الطويل (تعتبر أحد العناصر الأكثر موثوقية لأنظمة الأتمتة) ، وعدم وجود أجزاء متحركة ، وإمكانية أداء مغناطيسي مكبرات الصوت بقدرة كسور واط لمئات الكيلوات ، وقوة عالية ومتانة من حيث الاهتزاز وحمل الصدمات. علاوة على ذلك ، بفضل المضخمات المغناطيسية ، من الممكن جمع الإشارات بسهولة. لديهم أرباح عالية. في المضخمات المغناطيسية ، لا يوجد اتصال كهربائي بين دائرتي الإدخال والإخراج.

يعتمد مبدأ تشغيل مكبر الصوت المغناطيسي على استخدام اللاخطية لمنحنى مغنطة مادة مغناطيسية.عندما يكون التيار المستمر ممغنطًا ، يتشبع قلب مكبر الصوت ويقل تحريض ملفات التيار المتردد المشغلة للمضخم. عادة ما يتم توصيل ملفات التشغيل في سلسلة مع الحمولة. لذلك ، يتم تطبيق الجهد المطبق على لفات تشغيل مكبر الصوت في لحظة التشبع قبل تشبع القلب على الحمل.

يتم التحكم في تيار الحمل عن طريق تغيير التيار في ملف التحيز للمضخم المغناطيسي. يتم استخدام ملف التحيز لإنشاء التحيز الأولي الضروري لتغيير التيار في الحمل بطرق مختلفة اعتمادًا على علامة قطبية إشارة التحكم ، وكذلك لتحديد نقطة في قسم الخط المستقيم للخاصية. تم تصميم ملف التغذية الراجعة للحصول على الشكل المطلوب لخصائص الإخراج.

من الناحية الهيكلية ، فإن المضخم المغناطيسي عبارة عن قلب مصنوع من مادة مغنطيسية حديدية يتم لف ملفات التيار المتردد والتيار المستمر عليها. للقضاء على التداخل ، على سبيل المثال إلخ. ج.دارات التيار المتناوب لملفات التيار المستمر يتم لف ملفات التيار المتردد بشكل منفصل على القلب وتغطي ملفات التيار المستمر كلا المركزين.

مخطط أبسط مكبر مغناطيسي

قد يحتوي المضخم المغناطيسي على عدة ملفات تحكم. في هذه الحالة ، في وضع التشغيل ، سيتم تحديد التيار في الحمل بواسطة تيار التحكم الكلي. بمعنى أنه يمكن استخدامه كإعلان للإشارات الكهربائية غير ذات الصلة (يتم جمع الإشارات الدائمة).

يمكن أن تكون المضخمات المغناطيسية مقلوبة ومقلوبة. في المضخمات المغناطيسية التي لا رجعة فيها ، لا يتسبب التغيير في قطبية إشارة التحكم في حدوث تغيير في المرحلة وعلامة الحمل الحالي.

تتكون نوى المضخمات المغناطيسية من كل من فولاذ المحولات والصلب الدائم ، ويتم استخدام فولاذ المحولات عندما تكون قوة مكبر الصوت المغناطيسي أكبر من 1 وات. يصل حجم الحث المغناطيسي في قلب الصلب للمحول إلى 0.8 - 1. 0 T. يختلف عامل التضخيم لمكبرات الصوت المغناطيسية هذه من 10 إلى 1000.

يستخدم Permalloy في المضخمات المغناطيسية التي تقل قوتها عن 1 V. شخصية مستطيلة حلقات التخلفية for permaloy يسمح لك بالحصول على ربح من 1000 إلى 10000 وأكثر.

يتم تحميل قلب المضخم المغناطيسي من ألواح منفصلة ، مثل نوى الخنق أو المحولات. اكتسبت المكبرات المغناطيسية القائمة على النوى الحلقية توزيعًا واسعًا ، والتي ، على الرغم من الصعوبات التكنولوجية في إنتاجها ، لها عدد من المزايا ، الأولى ومنها عدم وجود فجوات هوائية مما يحسن من خصائص المضخم المغناطيسي.

تنتشر المخططات التالية للمضخمات المغناطيسية: أحادية الدفع ، قابلة للانعكاس ولا رجوع فيها ، أحادية الطور ومتعددة الطور.

في آلات قطع المعادن (وليس فقط قطع المعادن) ، يمكنك العثور على مجموعة متنوعة جدًا من تصميمات المضخمات المغناطيسية: سلسلة UM-1P أحادية الطور ، وسلسلة UM-ZP ثلاثية الطور مجمعة على ستة نوى على شكل حرف U مصنوعة من الفولاذ E310 ، سلسلة TUM أحادية الطور على قلب حلقية ، مكبرات صوت مغناطيسية من سلسلة BD ، تحتوي ، بالإضافة إلى مكبرات الصوت المغناطيسية ، محولات تنحى ، ثنائيات ومقاومات مجمعة على لوحة واحدة. يمكن بناء أنظمة القيادة الكهربائية على أي مضخمات في هذه السلسلة.

دارة لف للمضخم المغناطيسي UM-1P

بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما تُستخدم محركات الأقراص الكاملة المزودة بمضخمات مغناطيسية ومحركات التيار المستمر في آلات قطع المعادن المختلفة ، على سبيل المثال ، محرك شائع جدًا مزود بمكبرات مغناطيسية PMU. لكننا سنتحدث عنه بالتأكيد في المرة القادمة. بالإضافة إلى ذلك ، في المنشور التالي ، سنركز على طرق ضبط المضخمات المغناطيسية والتطرق إلى عدد من المشكلات الأخرى التي تهم أي شخص يواجه باستمرار أو سيواجهه في المستقبل عند العمل مع مكبرات الصوت المغناطيسية.

محركات كهربائية كاملة مع مضخمات مغناطيسية

على الرغم من حقيقة أن المحولات الثابتة (الثايرستور, الترانزستورات السلطة, وحدات IGBT) ، في مصانعنا لا يزال من الشائع جدًا رؤية المحركات الكهربائية ومولدات التيار المستمر تعمل جنبًا إلى جنب مع المضخمات المغناطيسية.

تم استخدام المكبرات المغناطيسية على نطاق واسع في المعدات الصناعية في الخمسينيات من القرن الماضي. بشكل عام ، في عصر تقنية أشباه الموصلات ، هناك الاتجاه التالي - يتم استخدام محرك غير متزامن ومتزامن (للطاقة العالية) في محرك كهربائي غير منظم وجهاز تيار مستمر مع كهربائي أو ثابت (ثيروترون أو مقوم زئبقي ، مضخم مغناطيسي) من أجل خاضع للسيطرة.

حاليًا ، في أغلب الأحيان في المؤسسات المحلية في مخططات المعدات الكهربائية لآلات وآلات ومنشآت قطع المعادن ، من الممكن العثور على محركات كهربائية كاملة التيار المباشر مع مضخمات مغناطيسية لسلسلة PMU.

PMU - القيادة باستخدام المضخمات المغناطيسية ومعدلات السيلينيوم. نطاق تعديل سرعة المحرك هو 10: 1. يتم التعديل عن طريق تغيير جهد المحرك من سرعة المحرك المقدرة.نظام التحكم الآلي مع ردود الفعل الإلكترونية. د س. المحرك ، بدون tachogenerator ومضخم وسيط. قوة القيادة من 0.1 إلى 2 كيلو واط. تم تصميم المحرك لجهد خرج جسر معدل من 340 إلى 380 فولت. للحصول على خصائص محرك صلبة بدرجة كافية ، يتم إدخال التغذية المرتدة للتيار السالب والجهد في الدائرة.

كل محرك من سلسلة PMU عبارة عن مجموعة تتكون من وحدة إمداد بالطاقة ومعدلات ومضخمات مغناطيسية ومحرك DC وجهاز تحكم في السرعة.

محرك يعمل على النحو التالي. يتبع الجهد المطبق على المحرك الإشارة تلقائيًا اعتمادًا على التغيير في سرعته. مع انخفاض سرعة المحرك ، يزداد الجهد والعكس صحيح: يحافظ الجهد على قيمة السرعة بدقة معينة ، بغض النظر عن تغير الحمل والعوامل المزعجة الأخرى.

يعمل تأثير العوامل المزعجة المختلفة على سرعة الدوران على تعويض تفاعل ملف العمل للمضخم المغناطيسي: مع زيادة الحمل ، يزداد التيار في المحرك ، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة ملف العمل الخاص بالمضخم المغناطيسي. مكبر مغناطيسي. بسبب انخفاض مقاومة ملف العمل ، يزداد الجهد في المحرك المحرك ، ويزداد التيار في اللفات ، مما يقلل بشكل أكبر من مقاومة لفات مضخم العمل.نتيجة للانخفاض العام في المقاومة من ملف العمل ، يزداد الجهد في المحرك ، مما يعوض عن انخفاض سرعة المحرك. يتم ضبط سرعة المحرك المطلوبة باستخدام نقطة الضبط P والمقاومات R1 - R4.

يشبه PMU-M سلسلة PMU ، لكن المكبرات المغناطيسية يتم تجميعها على نوى على شكل حرف U. محرك الطاقة PMU-M من 0.1 إلى 7 كيلو واط.

جهاز PMU-M

تستخدم محركات سلسلة PMU-M نظامًا أوتوماتيكيًا للتحكم في السرعة بجهد المحرك وردود الفعل الحالية. يحتوي مكبر الصوت المغناطيسي على مجموعتين من ملفات التحكم. يتدفق تيار التحكم من خلال أحدهما ، وهو المجموع الجبري لتيار نقطة الضبط وتيارات التغذية المرتدة ، والآخر (ملف التحيز) يعمل على تحديد نقطة التشغيل للقسم المستقيم لخاصية مكبر الصوت المغناطيسي.

للحماية من قيم تيار المحرك المرتفعة بشكل غير مقبول ، تم تجهيز محركات PMU-M ذات الأحجام من 8 إلى 11 بمحدد حالي. عندما يتجاوز تيار المحرك القيم المسموح بها ، يتم تنشيط مرحل التيار الزائد ، ويفتح اتصاله المفتوح ويقطع دائرة إمداد ملف التحكم. نظرًا لأن ملف التحيز يظل مغلقًا ، يتم إلغاء تنشيط مكبر الصوت المغناطيسي ويتم تقليل تيار المحرك. يشبه تشغيل دائرة محرك PMU-M تشغيل دائرة محرك PMU.

PMU -P - يقود بدقة متزايدة ونطاق تحكم ممتد 100: 1. نظام تحكم أوتوماتيكي مع تغذية مرتدة لتردد الدوران ، والذي يتم تنفيذه باستخدام مولد كهربائي ومضخم متوسط ​​أشباه الموصلات. يتم ضبط سرعة المحرك عن طريق تغيير جهد المحرك.

بالمناسبة ، يمكن أيضًا استخدام المضخمات المغناطيسية لتنظيم الجهد عند أطراف المحرك غير المتزامن ، وكذلك المشغلات غير التلامسية.

نظام المحرك التعريفي للمضخم المغناطيسي