Асосҳои схемаи электрикии Магнабенд

MAGNABEND - ФАЪОЛИЯТИ СҲИР
Папкаи варақаи Magnabend ҳамчун электромагнити фишурдаи DC тарҳрезӣ шудааст.
Соддатарин схемае, ки барои рондани чархи электромагнитӣ лозим аст, танҳо аз коммутатор ва росткунҷаи пул иборат аст:
Расми 1: Схемаи минималӣ:

Minimal circuit

Бояд қайд кард, ки калиди ON/OFF дар тарафи AC схема пайваст карда шудааст.Ин имкон медиҳад, ки ҷараёни ғалтаки индуктивӣ тавассути диодҳо дар росткунҷаи купрук пас аз хомӯш шудан то он даме, ки ҷараён ба таври экспоненсиалӣ ба сифр афтад, гардиш кунад.
(Диодҳои пул ҳамчун диодҳои "парвози бозгашт" амал мекунанд).

Барои бехатартар ва қулайтар кор кардан матлуб аст, ки схемае дошта бошад, ки қулфи 2-дастӣ ва инчунин исканҷаи 2-марҳиларо таъмин мекунад.Қулфи 2-дастӣ барои кафолат додани он, ки ангуштон дар зери қуттии қуттӣ гирифта нашаванд ва фишорбаландии марҳилавӣ оғози нармтар медиҳад ва инчунин ба як даст имкон медиҳад, ки чизҳоро то фаъол шудани пешакӣ дар ҷои худ нигоҳ дорад.

Тасвири 2: Занҷира бо қулф ва 2-марҳила:

Вақте ки тугмаи START пахш карда мешавад, як шиддати хурд ба катраи магнит тавассути конденсатори AC интиқол дода мешавад, ки ин таъсири фишори сабукро ба вуҷуд меорад.Ин усули реактивии маҳдуд кардани ҷараён ба ғалтаки барқ ​​​​дар дастгоҳи маҳдудкунанда (конденсатор) талафоти назарраси нерӯро дар бар намегирад.
Исканҷаи пурра вақте ба даст меояд, ки ҳам калиди бо ҳам печида ва тугмаи START якҷоя идора карда мешаванд.
Одатан, аввал тугмаи START (бо дасти чап) пахш карда мешавад ва сипас дастаки чӯби хамшаванда бо дасти дигар кашида мешавад.То он даме, ки дар кори 2 гузариш каме такрор нашаванд, фишори пурра ба амал намеояд.Бо вуҷуди ин, вақте ки фишори пурра муқаррар карда мешавад, лозим нест, ки тугмаи START-ро нигоҳ доред.

Магнитизми боқимонда
Мушкилоти хурд, вале муҳим дар мошини Magnabend, ба монанди аксари электромагнитҳо, мушкилоти магнитизми боқимонда мебошад.Ин миқдори ками магнитизмест, ки пас аз хомӯш кардани магнит боқӣ мемонад.Он боиси он мегардад, ки сутунҳои тазиқи ба бадани магнит суст часпида монад ва аз ин рӯ хориҷ кардани порчаи коркардро душвор мегардонад.

Истифодаи оҳани аз ҷиҳати магнитӣ мулоим яке аз усулҳои зиёди имконпазир барои бартараф кардани магнитизми боқимонда мебошад.
Бо вуҷуди ин, ин мавод дар ҳаҷми саҳҳомӣ душвор аст ва инчунин аз ҷиҳати ҷисмонӣ мулоим аст, ки маънои онро дорад, ки он дар мошини мепечонад ба осонӣ вайрон мешавад.

Дохил кардани холигии ғайримагнитӣ ба занҷири магнитӣ шояд соддатарин роҳи кам кардани магнитизми боқимонда бошад.Ин усул самаранок аст ва онро дар бадани магнитии сохта ба даст овардан хеле осон аст - танҳо як пораи картон ё алюминийи ғафсиаш тақрибан 0,2 мм байни сутуни пеши ва порчаи аслӣ пеш аз пайваст кардани қисмҳои магнитиро дохил кунед.Камбудии асосии ин усул дар он аст, ки холигии ғайримагнитӣ ҷараёни мавҷударо барои исканҷаи пурра коҳиш медиҳад.Инчунин дохил кардани холигоҳ дар бадани як порчаи магнитӣ, ки барои тарҳи магнитии навъи E истифода мешавад, дуруст нест.

Майдони ғарази баръакс, ки аз ҷониби чархи ёрирасон тавлид мешавад, низ як усули муассир аст.Аммо он мураккабии иловагии беасосро дар истеҳсоли кат ва инчунин дар схемаи идоракунӣ дар бар мегирад, гарчанде ки он дар тарҳи аввали Magnabend ба таври мухтасар истифода шуда буд.

Лабзи пӯсида («занг») аз ҷиҳати консептуалӣ як усули хеле хуби демагнетизатсия мебошад.

Damped ringing Ringing waveform

Ин аксҳои осциллографӣ шиддат (изи боло) ва ҷараёнро (поёни поён) дар кати Magnabend бо конденсатори мувофиқе, ки дар он ба он пайваст карда шудааст, тасвир мекунанд, то худаш ларзиш кунад.(Таъмини AC тақрибан дар мобайни расм хомӯш карда шудааст).

Тасвири аввал барои як занҷири магнитии кушода аст, ки дар магнит ҳеҷ гуна фишор нест.Тасвири дуюм барои як занҷири магнитии пӯшида аст, яъне бо банди пурраи дарозии магнит дар магнит.
Дар расми якум шиддат ларзиши пӯсидашаванда (занг) ва ҷараён низ (изи поёнӣ) нишон медиҳад, аммо дар расми дуюм шиддат ларзиш намекунад ва ҷараён ҳатто тамоман баръакс шуда наметавонад.Ин маънои онро дорад, ки ларзиши ҷараёни магнитӣ вуҷуд нахоҳад дошт ва аз ин рӯ, бекор кардани магнитизми боқимонда вуҷуд надорад.
Мушкилот дар он аст, ки магнит аз ҳад зиёд нам карда шудааст, асосан аз сабаби талафоти ҷараён дар пӯлод ва аз ин рӯ, мутаассифона, ин усул барои Magnabend кор намекунад.

Тағйирёбии маҷбурӣ боз як идеяи дигар аст.Агар магнит барои худтағйирёбӣ аз ҳад намнок бошад, он гоҳ онро маҷбур кардан мумкин аст, ки тавассути схемаҳои фаъол, ки мувофиқи зарурат энергия таъмин мекунанд, ларзиш шавад.Ин барои Magnabend низ ҳамаҷониба тафтиш карда шудааст.Камбудии асосии он дар он аст, ки он схемаҳои аз ҳад зиёд мураккабро дар бар мегирад.

Демагнитизатсияи баръакси импулс ин усулест, ки барои Magnabend аз ҳама камхарҷро собит кардааст.Тафсилоти ин тарҳ кори аслии аз ҷониби Magnetic Engineering Pty Ltd иҷрошударо ифода мекунад. Муҳокимаи муфассал дар зер аст:

ДЕМАГНЕТИЗАЦИЯИ БЕКС-НАБЗ
Мохияти ин идея аз он иборат аст, ки энергияро дар конденсатор захира карда, баъд аз хомуш кардани магнит онро ба катрон бароранд.Қутбӣ бояд тавре бошад, ки конденсатор ҷараёни баръаксро дар рагҳо ба вуҷуд оварад.Миқдори энергияе, ки дар конденсатор нигоҳ дошта мешавад, мумкин аст, ки танҳо барои бекор кардани магнитизми боқимонда кофӣ бошад.(Энергияи аз ҳад зиёд метавонад онро зиёд кунад ва магнитро ба самти муқобил дубора магнит кунад).

Бартарии дигари усули набзи баръакс дар он аст, ки он хеле зуд демагнитизатсия ва тақрибан фавран озод кардани қубурро аз магнит ба вуҷуд меорад.Ин дар он аст, ки пеш аз пайваст кардани импулси баръакс интизор шудан лозим нест, ки ҷараёни ҷараён то сифр шавад.Ҳангоми татбиқи импулс ҷараёни ғалтаки ҷараён маҷбур мешавад, ки нисбат ба таназзули экспоненсиалии муқаррарии он хеле зудтар ба сифр (ва баъд ба баръакс) табдил ёбад.

Расми 3: Силсилаи асосии баръакс-импулс

Basic Demag Cct

Ҳоло, одатан, ҷойгир кардани контакти коммутаторӣ байни росткунҷа ва кати магнит "бо оташ бозӣ кардан" аст.
Сабаб он аст, ки ҷараёни индуктивиро ногаҳон қатъ кардан мумкин нест.Агар ин тавр бошад, контактҳои коммутатор камон мешаванд ва коммутатор вайрон мешавад ё ҳатто комилан нобуд мешавад.(Эквиваленти механикӣ кӯшиш мекунад, ки ногаҳон як чархро қатъ кунад).
Ҳамин тариқ, новобаста аз он ки схема тарҳрезӣ шудааст, он бояд ҳамеша роҳи муассирро барои ҷараёнҳои спид таъмин кунад, аз ҷумла дар тӯли чанд миллисонияҳо ҳангоми тағир додани контакти коммутатор.
Схемаи дар боло зикршуда, ки танҳо аз 2 конденсатор ва 2 диод (иловаи як тамоси реле) иборат аст, ба вазифаҳои пур кардани конденсатори нигоҳдорӣ ба шиддати манфӣ (нисбат ба паҳлӯи истинод аз кат) ноил мешавад ва инчунин роҳи алтернативии катро таъмин мекунад. ҷорӣ дар ҳоле ки тамоси реле дар парвоз аст.

Чӣ тавр он кор мекунад:
Ба таври васеъ D1 ва C2 ҳамчун насоси заряднок барои C1 амал мекунанд, дар ҳоле ки D2 диоди тазиқи он аст, ки нуқтаи B-ро аз мусбат рафтан нигоҳ медорад.
Ҳангоме ки магнит ФУРӮЗ аст, контакти реле ба терминали "муқаррарӣ кушода" (НЕ) пайваст мешавад ва магнит кори муқаррарии худро бо исканҷа кардани варақ иҷро мекунад.Насоси барқгиранда C1-ро ба шиддати қуллаи манфии он баробар ба шиддати қуллаи печи барқ ​​​​пур мекунад.Шиддати C1 ба таври экспоненсиалӣ зиёд мешавад, аммо он дар давоми тақрибан 1/2 сония пурра пур мешавад.
Он гоҳ то он даме, ки мошин хомӯш карда шавад, дар он ҳолат мемонад.
Дарҳол пас аз хомӯш кардани реле дар муддати кӯтоҳ нигоҳ дошта мешавад.Дар ин муддат ҷараёни гардиши хеле индуктивӣ тавассути диодҳо дар росткунҷаи пул гардишро идома медиҳад.Акнун, пас аз таъхири тақрибан 30 миллисония контакти реле ҷудо шуданро оғоз мекунад.Ҷараёни рагҳо дигар аз диодҳои росткунҷа гузашта наметавонад, балки ба ҷои он роҳ тавассути C1, D1 ва C2 пайдо мешавад.Самти ин ҷараён чунин аст, ки он заряди манфии C1ро боз ҳам зиёд мекунад ва он ба заряди C2 низ шурӯъ мекунад.

Қимати C2 бояд ба қадри кофӣ калон бошад, то суръати баландшавии шиддат дар контакти релеи кушодаро назорат кунад, то камон ба вуҷуд наояд.Қимати тақрибан 5 микро-фарад дар як ампер ҷараёни ғалтаки барои реле маъмулӣ мувофиқ аст.

Дар расми 4 дар зер тафсилоти шаклҳои мавҷҳо нишон дода шудааст, ки дар давоми ним сонияи аввал пас аз хомӯш шудан ба амал меоянд.Рампаи шиддат, ки аз ҷониби C2 идора карда мешавад, дар хати сурх дар мобайни расм ба таври возеҳ намоён аст, ки он "Контакаи реле дар парвоз" навишта шудааст.(Вақти воқеии парвозро аз ин пайгирӣ муайян кардан мумкин аст; он тақрибан 1,5 мс аст).
Ҳамин ки арматураи реле ба терминали NC-и худ фуруд меояд, конденсатори нигоҳдории заряди манфӣ ба катраи магнит пайваст мешавад.Ин ҷараёнро фавран баръакс намекунад, аммо ҷараён ҳоло "боло" ҳаракат мекунад ва аз ин рӯ, он зуд ба сифр ва ба қуллаи манфие, ки тақрибан 80 мс пас аз пайвастшавии конденсатори нигоҳдорӣ ба амал меояд, маҷбур мешавад.(Ба расми 5 нигаред).Ҷараёни манфӣ дар магнит ҷараёнҳои манфиро ба вуҷуд меорад, ки магнитизми боқимондаро бекор мекунад ва панел ва порчаи корӣ зуд озод карда мешаванд.

Тасвири 4: Шаклҳои мавҷҳои васеъ

Expanded waveforms

Расми 5: Шаклҳои мавҷҳои шиддат ва ҷараён дар печи магнитӣ

Waveforms 1

Тасвири 5 дар боло шаклҳои мавҷҳои шиддат ва ҷараёнро дар печи магнитӣ дар марҳилаи пеш аз пахшкунӣ, марҳилаи пурраи кандкунӣ ва марҳилаи демагнетизатсия тасвир мекунад.

Гумон меравад, ки содда ва самаранокии ин схемаи демагнитизатсия маънои онро дорад, ки он дар дигар электромагнитҳое, ки ба демагнитизатсия ниёз доранд, татбиқ хоҳад шуд.Ҳатто агар магнитизми боқимонда мушкиле набошад ҳам, ин схема метавонад барои зуд ба сифр табдил додани ҷараёни гардиш хеле муфид бошад ва аз ин рӯ зуд озод карда шавад.
Схемаи амалии Magnabend:

Мафҳумҳои схемаҳои дар боло баррасӣшуда метавонанд ба як схемаи пурра бо ҳам бастани 2 дастӣ ва ҳам демагнитизатсияи набзи баръакс, тавре ки дар зер нишон дода шудаанд, муттаҳид карда шаванд (расми 6):

Расми 6: Схемаи омехта

Full Circuit Simplified

Ин схема кор хоҳад кард, аммо мутаассифона, он то андозае эътимоднок нест.
Барои ба даст овардани кори боэътимод ва умри дарозтари коммутатор ба схемаи асосӣ баъзе ҷузъҳои иловагӣ илова кардан лозим аст, ки дар зер нишон дода шудааст (расми 7):
Тасвири 7: Схемаи якҷоя бо такмилҳо

Magnabend full cct (1)

SW1:
Ин гузаргоҳи изолятсияи 2-қутб аст.Он барои роҳат ва мувофиқат ба стандартҳои электрикӣ илова карда шудааст.Инчунин матлуб аст, ки ин коммутатор дорои нури индикатори неон барои нишон додани ҳолати ON/OFF-и схема ҷойгир карда шавад.

D3 ва C4:
Бе D3 бастани реле эътимоднок аст ва то андозае аз марҳилабандии шакли мавҷи барқ ​​​​дар вақти кори коммутатори чӯби хамшаванда вобаста аст.D3 таъхирро (одатан 30 милли сония) дар тарки реле ҷорӣ мекунад.Ин мушкилотро бартараф мекунад ва инчунин пеш аз фарорасии набзи демагнитизатсия (баъдтар дар давра) таъхири тарки он муфид аст.C4 пайвасти AC-и схемаи релеро таъмин мекунад, ки дар акси ҳол ҳангоми пахш кардани тугмаи START як ноқилҳои кӯтоҳи ниммавҷ хоҳад буд.

ТЕРМ.ГУЗАРЕД:
Ин коммутатор корпуси худро бо бадани магнит дар тамос дорад ва агар магнит аз ҳад зиёд гарм шавад (>70 C) вай ба гардиши кушода мегузарад.Гузаронидани он бо кати реле маънои онро дорад, ки он танҳо бояд ҷараёни хурдро тавассути кати реле иваз кунад, на ҷараёни пурраи магнит.

R2:
Вақте ки тугмаи START пахш карда мешавад, реле ба дарун медарояд ва он гоҳ ҷараёни ҷараён ба вуҷуд меояд, ки C3-ро тавассути росткунҷаи пул, C2 ва диод D2 барқ ​​​​гирад.Бе R2 дар ин схема муқовимат вуҷуд надорад ва ҷараёни баланди натиҷа метавонад ба контактҳои гузариши START осеб расонад.
Ғайр аз он, як ҳолати дигари схема вуҷуд дорад, ки дар он R2 муҳофизатро таъмин мекунад: Агар гузаргоҳи чӯбчаи хамида (SW2) аз терминали NO (дар он ҷое, ки он ҷараёни пурраи магнитро интиқол медиҳад) ба терминали NC ҳаракат кунад, пас аксар вақт камон ба вуҷуд меояд ва агар Дар айни замон гузариши START ҳанӯз нигоҳ дошта мешуд, пас C3 дар амал ноқилҳои кӯтоҳ хоҳад буд ва вобаста аз он ки чӣ қадар шиддат дар C3 буд, он метавонад ба SW2 зарар расонад.Аммо боз R2 ин ҷараёни ноқилҳои кӯтоҳро бо арзиши бехатар маҳдуд мекунад.Барои таъмини муҳофизати кофӣ ба R2 танҳо арзиши муқовимати паст (одатан 2 Ом) лозим аст.

Варистор:
Варистор, ки дар байни терминалҳои тағирёбандаи ислоҳкунанда пайваст аст, одатан ҳеҷ кор намекунад.Аммо агар дар шабака шиддати баланд вуҷуд дошта бошад (масалан, зарбаи рӯшноӣ дар наздикии он), он гоҳ варистор энергияи шиддатро ба худ мегирад ва афзоиши шиддатро аз вайрон кардани росткунҷаи пул пешгирӣ мекунад.

R1:
Агар тугмаи START ҳангоми набзи демагнитизатсия пахш карда шавад, ин эҳтимол боиси камон дар контакти реле мегардад, ки дар навбати худ амалан C1 (конденсатори нигоҳдорӣ) расиши кӯтоҳро ба вуҷуд меорад.Энергияи конденсатор ба схемаи иборат аз C1, росткунҷаи пул ва камон дар реле партофта мешавад.Бе R1 дар ин схема муқовимат хеле кам аст ва бинобар ин ҷараён хеле баланд хоҳад буд ва барои кафшер кардани контактҳо дар реле кифоя хоҳад буд.R1 муҳофизатро дар ин (то андозае ғайриоддӣ) таъмин мекунад.

Эзоҳҳои махсус аз интихоби R1:
Агар эҳтимолияти дар боло тавсифшуда рух диҳад, R1 амалан тамоми энергияро, ки дар C1 захира шудааст, новобаста аз арзиши воқеии R1, аз худ мекунад.Мо мехоҳем, ки R1 дар муқоиса бо дигар муқовиматҳои схема калон бошад, аммо дар муқоиса бо муқовимати катраи Magnabend хурд бошад (дар акси ҳол R1 самаранокии набзи демагнетизатсияро коҳиш медиҳад).Арзиши тақрибан аз 5 то 10 Ом мувофиқ хоҳад буд, аммо R1 бояд чӣ гуна рейтинги қудрат дошта бошад?Он чизе, ки мо воқеан бояд муайян кунем, ин қудрати импулс ё рейтинги энергетикии резистор аст.Аммо ин хусусият одатан барои резисторҳои барқ ​​​​муайян карда намешавад.Резисторҳои қувваи камарзиш одатан бо сим печонида шудаанд ва мо муайян кардем, ки омили муҳими ҷустуҷӯ дар ин резистор миқдори сими воқеии дар сохтмони он истифодашуда мебошад.Ба шумо лозим аст, ки резистори намунавиро кушоед ва ченак ва дарозии сими истифодашударо чен кунед.Аз ин ҳисоб ҳаҷми умумии симро ҳисоб кунед ва сипас муқовимати дорои на камтар аз 20 мм3 симро интихоб кунед.
(Масалан, муқовимати 6,8 Ом/11 ватт аз RS Components муайян карда шуд, ки ҳаҷми сими 24 мм3 дорад).

Хушбахтона, ин ҷузъҳои иловагӣ аз ҷиҳати ҳаҷм ва арзиш хурданд ва аз ин рӯ ба арзиши умумии электрикҳои Magnabend ҳамагӣ чанд доллар илова мекунанд.
Як каме схемаи иловагӣ вуҷуд дорад, ки то ҳол муҳокима карда нашудааст.Ин як мушкилоти нисбатан хурдро бартараф мекунад:
Агар тугмаи START пахш карда шавад ва пас аз он кашидани дастак (ки дар акси ҳол исканҷаи пурраро таъмин мекунад) карда нашавад, он гоҳ конденсатори нигоҳдорӣ пурра пур намешавад ва импулси демагнитизатсия, ки ҳангоми озод кардани тугмаи START натиҷа медиҳад, мошинро пурра демагнетизатсия намекунад. .Пас аз он қубур ба мошин часпида мемонд ва ин боиси ташвиш мегардад.
Иловаи D4 ва R3, ки дар расми 8 дар поён бо ранги кабуд нишон дода шудааст, шакли мавҷи мувофиқро ба схемаи насоси пуркунанда ворид кунед, то боварӣ ҳосил кунед, ки C1 барқ ​​мегирад, ҳатто агар фишори пурра истифода нашавад.(Арзиши R3 муҳим нест - 220 Ом/10 Ватт ба аксари мошинҳо мувофиқ аст).
Расми 8: Схемаи демагнетизатсия танҳо пас аз "START":

Demagnetise after START

Барои маълумоти бештар дар бораи ҷузъҳои схема, лутфан ба қисмати ҷузъҳо дар "Сохтани Magnabend-и худ" муроҷиат кунед.
Барои мақсадҳои истинод диаграммаҳои пурраи схемаҳои 240 Volt AC, E-Type Magnabend мошинҳои аз ҷониби Magnetic Engineering Pty Ltd истеҳсолшуда дар зер нишон дода шудаанд.

Дар хотир доред, ки барои кор дар 115 VAC арзишҳои зиёди ҷузъҳо бояд тағир дода шаванд.

Magnetic Engineering истеҳсоли мошинҳои Magnabend-ро дар соли 2003, вақте ки тиҷорат фурӯхта шуд, қатъ кард.

650E Circuit

1250E Circuit

2500E Circuit

Эзоҳ: Муҳокимаи дар боло зикршуда барои шарҳ додани принсипҳои асосии амалиёти схема пешбинӣ шуда буд ва на ҳама тафсилот фаро гирифта шудаанд.Схемаҳои пурраи дар боло нишондодашуда инчунин ба дастурҳои Magnabend дохил карда шудаанд, ки дар ҷои дигари ин сайт дастрасанд.

Инчунин бояд қайд кард, ки мо версияҳои комилан сахти ин схемаро таҳия кардем, ки ба ҷои реле барои иваз кардани ҷараён IGBT-ро истифода мебурданд.
Схемаи ҳолати сахт ҳеҷ гоҳ дар ягон мошини Magnabend истифода нашудааст, балки барои магнитҳои махсусе истифода мешуд, ки мо барои хатҳои истеҳсолӣ истеҳсол кардем.Ин хатҳои истеҳсолӣ одатан дар як рӯз 5000 адад (масалан, дари яхдон) мебароварданд.

Magnetic Engineering истеҳсоли мошинҳои Magnabend-ро дар соли 2003, вақте ки тиҷорат фурӯхта шуд, қатъ кард.

Лутфан истиноди тамоси Аланро дар ин сайт истифода баред, то маълумоти бештар гиред.