MAGNABEND - OPERASYON SIRCUIT
Katab sheetmetal Magnabend la fèt kòm yon elektwomayet DC blocage.
Sikwi ki pi senp ki nesesè pou kondwi bobin elektwo-mayetik la konsiste de yon switch ak yon redresman pon sèlman:
Figi 1: Minim sikwi:
Li dwe remake ke switch ON / OFF la konekte sou bò AC nan kous la.Sa a pèmèt aktyèl la bobin endiktif sikile nan dyod yo nan redresman pon an apre vire-off jiskaske aktyèl la pouri eksponansyèlman a zewo.
(Diodes yo nan pon an ap aji kòm "fly-back" diodes).
Pou operasyon ki pi an sekirite ak pi pratik, li se dezirab gen yon kous ki bay yon verrouillage 2-men ak tou 2-etap blocage.Verrouillage 2-men an ede asire ke dwèt yo pa ka kenbe anba clampbar la ak blocage an sèn bay yon kòmansman douser epi tou li pèmèt yon sèl men kenbe bagay sa yo an plas jiskaske pre-bloke la aktive.
Figi 2: Awondisman ak Verrouillage ak 2-etap blocage:
Lè bouton START la peze yon ti vòltaj apwovizyone bobin leman an atravè kondansateur AC a konsa pwodwi yon efè blocage limyè.Metòd reyaktif sa a pou limite aktyèl la nan bobin la pa gen okenn dissipation pouvwa enpòtan nan aparèy la limite (kondansateur a).
Blocage konplè yo jwenn lè tou de switch la ki fonksyone Bending Beam ak bouton START yo opere ansanm.
Tipikman bouton START la ta dwe pouse an premye (ak men gòch la) ak Lè sa a, manch lan nan gwo bout bwa a koube ta dwe rale ak lòt men an.Blocage konplè pa pral rive sof si gen kèk sipèpoze nan operasyon an nan 2 switch yo.Sepandan, yon fwa yo fikse nèt, li pa nesesè pou kenbe bouton START la.
Rezidyèl mayetik
Yon ti pwoblèm men siyifikatif ak machin Magnabend la, menm jan ak pifò elektwo-leman, se pwoblèm nan mayetis rezidyèl.Sa a se ti kantite mayetis ki rete apre leman an etenn.Li lakòz kranpon-ba yo rete fèb sere nan kò a leman konsa fè retire nan materyo an difisil.
Itilizasyon fè mayetik mou se youn nan anpil apwòch posib pou simonte mayetis rezidyèl.
Sepandan materyèl sa a difisil pou jwenn nan gwosè stock epi tou li se fizikman mou ki vle di ke li ta fasil domaje nan yon machin koube.
Enklizyon yon espas ki pa mayetik nan kous mayetik la se petèt fason ki pi senp pou diminye mayetis rès.Metòd sa a se efikas epi li se jistis fasil reyalize nan yon kò leman fabrike - jis enkòpore yon moso nan katon oswa aliminyòm sou 0.2mm epè ant di poto a devan ak moso nan nwayo anvan boulon pati yo leman ansanm.Dezavantaj prensipal la nan metòd sa a se ke diferans ki pa mayetik la diminye flux ki disponib pou blocage konplè.Epitou li pa dwat pou enkòpore espas sa a nan yon kò leman yon sèl-moso jan yo itilize pou konsepsyon an E-kalite leman.
Yon jaden patipri ranvèse, ki te pwodwi pa yon bobin oksilyè, se tou yon metòd efikas.Men, li enplike konpleksite siplemantè san jistifikasyon nan fabrikasyon bobin la ak tou nan sikwi kontwòl la, byenke li te itilize yon ti tan nan yon konsepsyon Magnabend bonè.
Yon osilasyon pouri ("sonn") se yon metòd trè bon pou demagnetizasyon.
Foto osiloskop sa yo montre vòltaj (tras anlè) ak aktyèl (tras anba) nan yon bobin Magnabend ak yon kondansateur apwopriye ki konekte atravè li pou fè li pwòp tèt ou osile.(Te ekipman pou AC a etenn apeprè nan mitan foto a).
Premye foto a se pou yon kous mayetik louvri, se sa ki pa gen okenn clampbar sou leman an.Dezyèm foto a se pou yon kous fèmen mayetik, se sa ki ak yon clampbar longè konplè sou leman an.
Nan premye foto vòltaj la montre oscillation pouri (sonnen) ak sa fè aktyèl la (pi ba tras), men nan dezyèm foto a vòltaj la pa osile ak aktyèl la pa menm jere ranvèse nan tout.Sa vle di ke pa ta gen okenn osilasyon nan flux mayetik la e pakonsekan pa gen okenn anilasyon mayetis rezidyèl.
Pwoblèm lan se ke leman an twò lou, sitou akòz pèt aktyèl eddy nan asye a, e konsa malerezman metòd sa a pa travay pou Magnabend la.
Osilasyon fòse se yon lòt lide ankò.Si leman an twò amorti pou pwòp tèt ou-osile Lè sa a, li ta ka fòse yo osile pa sikui aktif kap founi enèji jan sa nesesè.Sa a tou te byen envestige pou Magnabend la.Dezavantaj prensipal li se ke li enplike sikwi tro konplike.
Demagnetizasyon inverse-puls se metòd ki te pwouve pi efikas pou Magnabend la.Detay yo nan konsepsyon sa a reprezante travay orijinal fèt pa Magnetic Engineering Pty Ltd. Yon diskisyon detaye sa a:
DEMAGNETISYON RENVERSE-PULSE
Sans nan lide sa a se nan magazen enèji nan yon kondansateur ak Lè sa a, lage li nan bobin la jis apre leman an etenn.Polarite a bezwen yo dwe konsa ke kondansateur a pral pwovoke yon aktyèl ranvèse nan bobin la.Kantite enèji ki estoke nan kondansateur a ka pwepare pou jis ase pou anile mayetis rezidyèl la.(Twòp enèji ta ka twòp li epi re-magnetize leman an nan direksyon opoze a).
Yon avantaj plis nan metòd la ranvèse-batman kè se ke li pwodui demagnetizasyon trè vit ak yon lage prèske enstantane nan clampbar la soti nan leman an.Sa a se paske li pa nesesè pou tann pou aktyèl la bobin pouri a zewo anvan konekte batman kè a ranvèse.Sou aplikasyon batman kè a, aktyèl bobin la fòse a zewo (ak Lè sa a, nan ranvèse) anpil pi vit pase pouri nòmal eksponansyèl li yo ta.
Figi 3: Awondisman Reverse-Pulse debaz
Koulye a, nòmalman, mete yon kontak switch ant redresman an ak bobin leman an se "jwe ak dife".
Sa a se paske yon kouran endiktif pa ka toudenkou koupe.Si li se Lè sa a, kontak switch yo pral arc ak switch la pral domaje oswa menm konplètman detwi.(Ekivalan mekanik la ta ap eseye sispann toudenkou yon volan).
Kidonk, kèlkeswa kous ki envante, li dwe bay yon chemen efikas pou aktyèl bobin an tout tan, ki gen ladan pou kèk milisgond pandan yon kontak switch chanje.
Sikwi ki pi wo a, ki gen ladann sèlman 2 kondansateur ak 2 dyod (plis yon kontak relè), reyalize fonksyon yo nan chaje kondansateur nan Depo nan yon vòltaj negatif (an rapò ak bò referans nan bobin la) epi tou li bay yon chemen altènatif pou bobin. aktyèl pandan kontak relè a se sou vole.
Ki jan li fonksyone:
An jeneral D1 ak C2 aji kòm yon ponp chaj pou C1 pandan y ap D2 se yon dyod kranpon ki kenbe pwen B soti nan ale pozitif.
Pandan ke leman an se ON kontak relè a pral konekte ak tèminal "nòmalman louvri" (NO) li yo ak leman an pral fè travay nòmal li yo nan blocage tòl.Ponp chaj la pral chaje C1 nan direksyon pou yon vòltaj pik negatif egal nan grandè ak vòltaj bobin pik la.Vòltaj la sou C1 ap ogmante eksponansyèlman men li pral konplètman chaje nan apeprè 1/2 yon segonn.
Lè sa a, li rete nan eta a jiskaske machin nan etenn.
Touswit apre deklanchman relè a kenbe pou yon ti tan.Pandan tan sa a aktyèl bobin trè endiktif la ap kontinye resikle nan dyod yo nan redresman pon an.Koulye a, apre yon reta nan apeprè 30 milisgond kontak relè a ap kòmanse separe.Kouran an bobin pa ka ale nan dyod redresman yo ankò, men olye li jwenn yon chemen atravè C1, D1, ak C2.Direksyon aktyèl sa a se konsa ke li pral plis ogmante chaj negatif sou C1 epi li pral kòmanse chaje C2 tou.
Valè C2 bezwen gwo ase pou kontwole pousantaj monte vòltaj atravè kontak relè ouvèti a pou asire ke yon arc pa fòme.Yon valè apeprè 5 mikwo-farad pou chak amp nan bobin aktyèl adekwa pou yon relè tipik.
Figi 4 ki anba a montre detay sou fòm ond ki fèt pandan premye mwatye yon segonn apre yo etenn.Ranp vòltaj la ki te kontwole pa C2 vizib klèman sou tras wouj la nan mitan figi a, li make "Relè kontak sou vole".(Ou ka dedwi tan aktyèl la nan tras sa a; li se apeprè 1.5 ms).
Le pli vit ke relè relè a ateri sou tèminal NC li yo, kondansateur depo ki chaje negatif la konekte ak bobin leman an.Sa a pa imedyatman ranvèse aktyèl la bobin men aktyèl la kounye a ap kouri "monte" e konsa li se byen vit fòse nan zewo ak nan direksyon pou yon pik negatif ki rive apeprè 80 ms apre koneksyon an nan kondansateur depo a.(Gade Figi 5).Kouran negatif la pral pwovoke yon flux negatif nan leman an ki pral anile mayetis rezidyèl la epi yo pral byen vit lage clampbar la ak materyo.
Figi 4: Elaji Waveforms
Figi 5: Voltage ak aktyèl Waveforms sou Magnet Coil
Figi 5 pi wo a montre fòm ond vòltaj ak aktyèl sou bobin leman an pandan faz pre-bloke la, faz blocage konplè a, ak faz demagnetizasyon an.
Li te panse ke senplisite la ak efikasite nan kous demagnetization sa a ta dwe vle di ke li pral jwenn aplikasyon nan lòt elektwo-aman ki bezwen demagnetization.Menm si mayetis rezidyèl se pa yon pwoblèm kous sa a ta ka toujou trè itil kommute aktyèl la bobin a zewo trè vit e pakonsekan bay lage rapid.
Pratik Magnabend Awondisman:
Konsèp sikwi yo diskite pi wo a ka konbine nan yon sikwi konplè ak tou de yon verrouillage 2-men ak demagnetizasyon batman envès jan yo montre anba a (Figi 6):
Figi 6: Konbine Awondisman
Sikwi sa a pral travay men malerezman li se yon ti jan enfidèl.
Pou jwenn operasyon serye ak lavi switch pi long li nesesè ajoute kèk eleman siplemantè nan sikwi debaz la jan yo montre anba a (Figi 7):
Figi 7: Konbine Awondisman ak Rafineman
SW1:
Sa a se yon switch izole 2-pol.Li ajoute pou konvenyans ak konfòme li avèk estanda elektrik.Li se tou dezirab pou switch sa a enkòpore yon limyè endikatè lumineuz montre estati ON / OFF nan kous la.
D3 ak C4:
San D3 latching nan relè a se enfidèl epi li depann de yon ti jan sou faz nan fòm vag prensipal la nan moman an nan operasyon nan switch la gwo bout bwa koube.D3 entwodui yon reta (tipikman 30 mili segonn) nan gout la soti nan relè a.Sa a simonte pwoblèm nan latching epi li benefisye tou pou gen yon reta gout jis anvan aparisyon batman demagnetize a (pita nan sik la).C4 bay kouti AC nan kous relè a ki ta dwe yon sikwi kout mwatye onn lè bouton START la te peze.
THERM.SWITCH:
Bouton sa a gen lojman li an kontak ak kò leman an epi li pral louvri kous si leman an vin twò cho (> 70 C).Mete l 'an seri ak bobin relè a vle di ke li sèlman gen chanje ti aktyèl la nan bobin relè a olye ke aktyèl la leman plen.
R2:
Lè bouton an START bourade relè a rale nan ak Lè sa a, pral gen yon kouran nan prese ki chaje C3 atravè redresman pon an, C2 ak dyod D2.San R2 pa ta gen okenn rezistans nan kous sa a ak ki kapab lakòz gwo aktyèl la ka domaje kontak yo nan switch la START.
Epitou, gen yon lòt kondisyon sikwi kote R2 bay pwoteksyon: Si switch la koube gwo bout bwa (SW2) deplase soti nan tèminal la NO (kote li ta pote aktyèl la leman plen) nan tèminal la NC, Lè sa a, souvan yon arc ta fòme epi si la START switch te toujou kenbe nan moman sa a Lè sa a, C3 ta an efè dwe kout sirkwi epi, tou depann de konbyen vòltaj te sou C3, Lè sa a, sa a ta ka domaje SW2.Sepandan ankò R2 ta limite aktyèl kout sikwi sa a nan yon valè ki an sekirite.R2 bezwen sèlman yon valè rezistans ki ba (tipikman 2 ohms) yo nan lòd yo bay ase pwoteksyon.
Varistò:
Varistor la, ki konekte ant tèminal AC yo nan redresman an, nòmalman pa fè anyen.Men, si gen yon vòltaj vag sou prensipal la (akòz pou egzanp - yon grèv eklèsi ki tou pre) Lè sa a, varistor la pral absòbe enèji nan vag la epi anpeche Spike nan vòltaj soti nan domaje redresman pon an.
R1:
Si yo ta dwe peze bouton START la pandan yon batman demagnetizasyon, sa a ta gen anpil chans lakòz yon arc nan kontak relè a ki an vire ta nòmalman kout sikwi C1 (kondansateur depo a).Enèji kondansateur a ta dwe jete nan kous la ki fòme ak C1, redresman pon an ak arc nan relè a.San yo pa R1 gen anpil ti rezistans nan kous sa a e konsa aktyèl la ta trè wo epi li ta ase yo soude kontak yo nan relè a.R1 bay pwoteksyon nan evantyalite sa a (yon ti jan etranj).
Nòt espesyal sou chwa R1:
Si evantyalite ki dekri pi wo a rive, lè sa a R1 pral absòbe nòmalman tout enèji ki te estoke nan C1 kèlkeswa valè aktyèl la nan R1.Nou vle R1 yo dwe gwo konpare ak lòt rezistans sikwi men ti konpare ak rezistans nan bobin Magnabend la (otreman R1 ta diminye efikasite nan batman kè demagnetize).Yon valè alantou 5 a 10 ohms ta dwe apwopriye men ki evalyasyon pouvwa R1 ta dwe genyen?Ki sa nou reyèlman bezwen presize se pouvwa a batman kè, oswa evalyasyon enèji nan rezistans la.Men, karakteristik sa a pa anjeneral espesifye pou rezistans pouvwa.Rezistans pouvwa ki ba valè yo anjeneral fil-blese epi nou te detèmine ke faktè kritik pou chèche nan rezistans sa a se kantite fil aktyèl yo itilize nan konstriksyon li yo.Ou bezwen krak louvri yon rezistans echantiyon epi mezire kalib la ak longè fil yo itilize.Apati sa a kalkile volim total fil la epi chwazi yon rezistans ki gen omwen 20 mm3 fil.
(Pa egzanp, yon rezistans 6.8 ohm/11 Watt soti nan RS Components te jwenn yon volim fil 24mm3).
Erezman eleman siplemantè sa yo piti nan gwosè ak pri e pakonsekan ajoute sèlman kèk dola nan pri an jeneral nan elektrik Magnabend yo.
Gen yon lòt ti sikwi ki poko diskite.Sa a simonte yon pwoblèm relativman minè:
Si bouton an START bourade epi li pa swiv pa rale sou manch lan (ki otreman ta bay tout blocage) Lè sa a, kondansateur depo a pa pral konplètman chaje ak batman kè a demagnetize ki rezilta sou liberasyon nan bouton an START pa pral konplètman demagnetize machin nan. .Lè sa a, clampbar a ta rete kole nan machin nan e li ta yon nwuizans.
Anplis de sa nan D4 ak R3, yo montre an ble nan Figi 8 anba a, nouri yon ond apwopriye nan sikwi ponp chaj la asire ke C1 vin chaje menm si blocage konplè pa aplike.(Valè R3 a pa kritik - 220 ohms/10 watt ta adapte pifò machin).
Figi 8: Awondisman ak Demagnetize apre "START" sèlman:
Pou plis enfòmasyon sou konpozan sikwi tanpri al gade nan seksyon Eleman nan "Konstwi pwòp Magnabend ou"
Pou rezon referans, dyagram sikwi konplè 240 Volt AC, E-Type Magnabend machin ki fabrike pa Magnetic Engineering Pty Ltd yo montre anba a.
Remake byen ke pou operasyon sou 115 VAC anpil valè eleman ta bezwen modifye.
Jeni mayetik sispann pwodiksyon machin Magnabend an 2003 lè biznis la te vann.
Remak: Diskisyon ki pi wo a te gen entansyon eksplike prensip prensipal yo nan operasyon sikwi a epi yo pa tout detay yo te kouvri.Sikui konplè yo montre pi wo a yo enkli tou nan manyèl Magnabend ki disponib yon lòt kote sou sit sa a.
Li se tou dwe te note ke nou devlope konplètman vèsyon eta solid nan sikwi sa a ki te itilize IGBTs olye pou yo yon relè pou chanje aktyèl la.
Sikwi eta solid la pa janm te itilize nan nenpòt machin Magnabend men yo te itilize pou leman espesyal ke nou fabrike pou liy pwodiksyon.Liy pwodiksyon sa yo tipikman te tounen soti 5,000 atik (tankou yon pòt frijidè) pou chak jou.
Jeni mayetik sispann pwodiksyon machin Magnabend an 2003 lè biznis la te vann.
Tanpri itilize lyen Kontakte Alan sou sit sa a pou w chèche plis enfòmasyon.