MAGNABEND - OPERESHENI YA MZUNGUKO
Folda ya karatasi ya Magnabend imeundwa kama sumaku-umeme inayobana DC.
Saketi rahisi zaidi inayohitajika kuendesha koili ya sumakuumeme ina swichi na kirekebisha daraja pekee:
Kielelezo cha 1: Mzunguko mdogo:
Ikumbukwe kwamba kubadili ON / OFF imeunganishwa kwenye upande wa AC wa mzunguko.Hii huruhusu mkondo wa koili ya kufata neno kuzunguka kupitia diodi katika kirekebishaji daraja kufuatia kuzimwa hadi sasa kuoza kwa kasi hadi sifuri.
(Diode kwenye daraja zinafanya kama diode za "kuruka-nyuma").
Kwa uendeshaji salama na rahisi zaidi ni kuhitajika kuwa na mzunguko ambao hutoa interlock 2-mikono na pia clamping 2-hatua.Muunganisho wa mikono 2 husaidia kuhakikisha kuwa vidole haviwezi kunaswa chini ya upau wa kubana na kubana kwa hatua kunatoa mwanzo laini na pia kuruhusu mkono mmoja kushikilia vitu mahali pake hadi kubana mapema kuamilishwe.
Kielelezo cha 2: Mzunguko wenye Kufunga na Kubana kwa Hatua 2:
Wakati kitufe cha START kinapobonyeza voltage ndogo hutolewa kwa coil ya sumaku kupitia capacitor ya AC na hivyo kutoa athari ya kushinikiza nyepesi.Njia hii ya tendaji ya kuweka kikomo cha sasa kwa coil haijumuishi utaftaji mkubwa wa nguvu kwenye kifaa cha kuzuia (capacitor).
Kubana kamili kunapatikana wakati swichi inayoendeshwa na Beam ya Kukunja na kitufe cha START zinaendeshwa pamoja.
Kwa kawaida kitufe cha START kingesukumwa kwanza (kwa mkono wa kushoto) na kisha mpini wa boriti inayopinda ungevutwa kwa mkono mwingine.Kubana kamili hakutatokea isipokuwa kuwe na mwingiliano fulani katika utendakazi wa swichi 2.Hata hivyo mara tu kibano kamili kinapoanzishwa si lazima kuendelea kushikilia kitufe cha ANZA.
Magnetism iliyobaki
Tatizo dogo lakini kubwa la mashine ya Magnabend, kama ilivyo kwa sumaku nyingi za kielektroniki, ni shida ya mabaki ya sumaku.Hii ni kiasi kidogo cha sumaku kinachobaki baada ya sumaku KUZIMWA.Husababisha baa za kubana kubaki zimefungwa kwa nguvu kwa mwili wa sumaku na hivyo kufanya uondoaji wa sehemu ya kazi kuwa ngumu.
Matumizi ya chuma laini ya sumaku ni mojawapo ya mbinu nyingi zinazowezekana za kushinda sumaku iliyobaki.
Walakini nyenzo hii ni ngumu kupata katika saizi za hisa na pia ni laini ya mwili ambayo inamaanisha kuwa inaweza kuharibiwa kwa urahisi kwenye mashine ya kupinda.
Kuingizwa kwa pengo lisilo la sumaku katika mzunguko wa sumaku ni labda njia rahisi zaidi ya kupunguza sumaku iliyobaki.Njia hii ni nzuri na ni rahisi kufikia katika mwili wa sumaku uliotungwa - jumuisha tu kipande cha kadibodi au alumini yenye unene wa takriban 0.2mm kati ya nguzo ya mbele na kipande cha msingi kabla ya kuunganisha sehemu za sumaku pamoja.Upungufu kuu wa njia hii ni kwamba pengo lisilo la sumaku hupunguza mtiririko unaopatikana kwa kushinikiza kamili.Pia si moja kwa moja mbele kujumuisha pengo katika sehemu moja ya sumaku kama inavyotumika kwa muundo wa sumaku wa aina ya E.
Uga wa upendeleo wa nyuma, unaozalishwa na coil msaidizi, pia ni njia ya ufanisi.Lakini inahusisha utata wa ziada usiohitajika katika utengenezaji wa coil na pia katika mzunguko wa udhibiti, ingawa ilitumiwa kwa muda mfupi katika muundo wa Magnabend wa mapema.
Msisimko unaooza ("mlio") ni njia nzuri sana ya kupunguza sumaku.
Picha hizi za oscilloscope zinaonyesha volteji (ufuatiliaji wa juu) na mkondo (ufuatiliaji wa chini) katika koili ya Magnabend iliyo na kapacitor inayofaa iliyounganishwa juu yake ili kuifanya ijizunguke yenyewe.(Ugavi wa AC umezimwa takriban katikati ya picha).
Picha ya kwanza ni ya saketi iliyo wazi ya sumaku, ambayo haina kibano kwenye sumaku.Picha ya pili ni ya saketi iliyofungwa ya sumaku, ambayo ni ya kibano cha urefu kamili kwenye sumaku.
Katika picha ya kwanza voltage maonyesho kuoza oscillation (kupigia) na hivyo kufanya sasa (chini kuwaeleza), lakini katika picha ya pili voltage haina oscillate na sasa haina hata kusimamia na kinyume kabisa.Hii ina maana kwamba hakutakuwa na oscillation ya flux magnetic na hivyo hakuna kufuta sumaku mabaki.
Shida ni kwamba sumaku ina unyevu sana, haswa kwa sababu ya upotezaji wa sasa wa eddy kwenye chuma, na kwa hivyo kwa bahati mbaya njia hii haifanyi kazi kwa Magnabend.
Oscillation ya kulazimishwa ni wazo lingine.Ikiwa sumaku ina unyevu kupita kiasi isiweze kujisogeza yenyewe basi inaweza kulazimishwa kuzunguka kwa saketi amilifu zinazosambaza nishati inavyohitajika.Hili pia limechunguzwa kwa kina kwa Magnabend.Drawback yake kuu ni kwamba inahusisha mzunguko ngumu sana.
Uondoaji sumaku wa reverse-pulse ndiyo njia ambayo imeonekana kuwa ya gharama nafuu zaidi kwa Magnabend.Maelezo ya muundo huu yanawakilisha kazi asili iliyofanywa na Magnetic Engineering Pty Ltd. Majadiliano ya kina yanafuata:
UPUNGUFU WA MAGNETI WA REVERSE-PULSE
Kiini cha wazo hili ni kuhifadhi nishati katika capacitor na kisha kuifungua kwenye coil mara tu baada ya sumaku kuzimwa.Polarity inahitaji kuwa hivyo kwamba capacitor itashawishi sasa reverse katika coil.Kiasi cha nishati iliyohifadhiwa kwenye capacitor inaweza kulengwa kuwa ya kutosha tu kufuta sumaku iliyobaki.(Nishati nyingi inaweza kuipindua na kuifanya tena sumaku sumaku katika mwelekeo tofauti).
Faida zaidi ya njia ya reverse-pulse ni kwamba hutoa demagnetising haraka sana na kutolewa karibu mara moja kwa clampbar kutoka kwa sumaku.Hii ni kwa sababu si lazima kusubiri kwa sasa coil kuoza hadi sifuri kabla ya kuunganisha mapigo ya nyuma.Inapotumika kwa mapigo, mkondo wa coil unalazimishwa kuwa sifuri (na kisha kurudi nyuma) haraka sana kuliko uozo wake wa kawaida wa kielelezo.
Kielelezo cha 3: Mzunguko wa Msingi wa Reverse-Pulse
Sasa, kwa kawaida, kuweka mawasiliano ya kubadili kati ya kirekebishaji na coil ya sumaku ni "kucheza na moto".
Hii ni kwa sababu mkondo wa kufata neno hauwezi kukatizwa ghafla.Ikiwa ni basi mawasiliano ya kubadili yatazunguka na kubadili kutaharibiwa au hata kuharibiwa kabisa.(Kiwango sawa cha mitambo kingekuwa kinajaribu kusimamisha flywheel ghafla).
Kwa hivyo, mzunguko wowote unaobuniwa ni lazima utoe njia madhubuti ya mkondo wa koili wakati wote, ikijumuisha kwa milisekunde chache huku mwasiliani wa swichi akibadilika.
Mzunguko wa hapo juu, unaojumuisha capacitors 2 tu na diode 2 (pamoja na mawasiliano ya relay), hufikia kazi za malipo ya capacitor ya Uhifadhi kwa voltage hasi (kuhusiana na upande wa kumbukumbu wa coil) na pia hutoa njia mbadala ya coil. sasa wakati mawasiliano ya relay iko kwenye kuruka.
Inavyofanya kazi:
Kwa upana D1 na C2 hufanya kama pampu ya kuchaji kwa C1 wakati D2 ni diode ya kubana ambayo hushikilia uhakika B kutoka kwenda chanya.
Wakati sumaku IMEWASHWA mawasiliano ya relay itaunganishwa kwenye terminal yake ya "kawaida iliyofunguliwa" (NO) na sumaku itakuwa ikifanya kazi yake ya kawaida ya kubana chuma cha karatasi.Pampu ya kuchaji itakuwa inachaji C1 kuelekea kilele cha voltage hasi sawa na ukubwa wa voltage ya kilele cha coil.Voltage kwenye C1 itaongezeka kwa kasi lakini itachajiwa kikamilifu ndani ya takriban 1/2 kwa sekunde.
Kisha inabaki katika hali hiyo hadi mashine IMEZIMWA.
Mara tu baada ya kuzima relay inashikilia kwa muda mfupi.Wakati huu mkondo wa koili wenye kufata neno utaendelea kuzunguka tena kupitia diodi kwenye kirekebishaji cha daraja.Sasa, baada ya kuchelewa kwa takriban milisekunde 30 mwasiliani wa relay itaanza kutengana.Mkondo wa koili hauwezi tena kupitia diodi za kurekebisha lakini badala yake hupata njia kupitia C1, D1, na C2.Mwelekeo wa mkondo huu ni kwamba itaongeza chaji hasi kwenye C1 na itaanza kutoza C2 pia.
Thamani ya C2 inahitaji kuwa kubwa ya kutosha ili kudhibiti kasi ya kupanda kwa volti kwenye mguso wa relay unaofungua ili kuhakikisha kwamba safu haifanyiki.Thamani ya takriban faradhi 5 kwa kila amp ya mkondo wa coil inatosha kwa upeanaji wa kawaida wa relay.
Kielelezo cha 4 hapa chini kinaonyesha maelezo ya miundo ya mawimbi ambayo hutokea katika nusu ya kwanza ya sekunde baada ya KUZIMA.Njia ya voltage ambayo inadhibitiwa na C2 inaonekana wazi kwenye alama nyekundu katikati ya takwimu, inaitwa "Relay contact on the fly".(Muda halisi wa kuruka baada ya muda unaweza kubainishwa kutoka kwa mfuatano huu; ni kama ms 1.5).
Mara tu silaha ya relay inapotua kwenye terminal yake ya NC capacitor ya uhifadhi iliyo na chaji hasi huunganishwa kwenye coil ya sumaku.Hii haibadilishi mara moja mkondo wa koili lakini mkondo wa sasa unaendesha "kupanda" na kwa hivyo inalazimishwa haraka kupita sifuri na kuelekea kilele hasi ambacho hutokea takriban 80 ms baada ya kuunganishwa kwa capacitor ya kuhifadhi.(Ona Mchoro 5).Mkondo hasi utashawishi flux hasi katika sumaku ambayo itafuta sumaku iliyobaki na clampbar na workpiece itatolewa haraka.
Kielelezo cha 4: Miundo ya Mawimbi Iliyopanuliwa
Mchoro wa 5: Voltage na Mawimbi ya Sasa kwenye Coil ya Sumaku
Mchoro wa 5 hapo juu unaonyesha muundo wa voltage na wa sasa wa mawimbi kwenye koili ya sumaku wakati wa awamu ya kushikilia kabla, awamu kamili ya kukandamiza, na awamu ya kuondoa sumaku.
Inafikiriwa kuwa unyenyekevu na ufanisi wa saketi hii ya kuondoa sumaku inapaswa kumaanisha kwamba itapata matumizi katika sumaku-umeme nyingine zinazohitaji demagnetising.Hata kama sumaku iliyobaki si tatizo sakiti hii bado inaweza kuwa muhimu sana kubadilisha mkondo wa coil hadi sufuri haraka sana na hivyo kutoa utolewaji wa haraka.
Mzunguko wa Vitendo wa Magnabend:
Dhana za saketi zilizojadiliwa hapo juu zinaweza kuunganishwa kuwa saketi kamili kwa kuunganisha kwa mikono 2 na kuondoa sumaku ya nyuma ya mapigo kama inavyoonyeshwa hapa chini (Mchoro 6):
Kielelezo cha 6: Mzunguko wa Pamoja
Mzunguko huu utafanya kazi lakini kwa bahati mbaya hauwezi kutegemewa.
Ili kupata utendakazi wa kuaminika na maisha marefu ya kubadili ni muhimu kuongeza vipengee vya ziada kwenye saketi ya msingi kama inavyoonyeshwa hapa chini (Mchoro 7):
Kielelezo cha 7: Mzunguko Uliochanganywa na Uboreshaji
SW1:
Hii ni swichi ya kutenganisha nguzo 2.Inaongezwa kwa urahisi na kuzingatia viwango vya umeme.Inapendekezwa pia kwa swichi hii kujumuisha mwanga wa kiashirio cha neon ili kuonyesha hali ya KUWASHA/KUZIMWA kwa saketi.
D3 na C4:
Bila D3 latching ya relay haiaminiki na inategemea kwa kiasi fulani juu ya awamu ya waveform ya mains wakati wa uendeshaji wa kubadili boriti bending.D3 inatanguliza ucheleweshaji (kawaida sekunde milli 30) katika kushuka kwa relay.Hili hushinda tatizo la kutandaza na ni vyema pia kuwa na ucheleweshaji wa kuacha shule kabla tu ya kuanza kwa mapigo ya kupunguza sumaku (baadaye katika mzunguko).C4 hutoa muunganisho wa AC wa mzunguko wa relay ambao ungekuwa mzunguko mfupi wa nusu-wimbi wakati kitufe cha START kilipobonyezwa.
THERM.BADILISHA:
Swichi hii ina makazi yake katika kugusana na mwili wa sumaku na itafungua mzunguko ikiwa sumaku itapata joto sana (> 70 C).Kuiweka kwa mfululizo na coil ya relay ina maana kwamba inapaswa tu kubadili sasa ndogo kupitia coil ya relay badala ya sasa ya sumaku kamili.
R2:
Kitufe cha START kinapobonyezwa relay huchota na kisha kutakuwa na mkondo wa kasi unaochaji C3 kupitia kirekebishaji daraja, C2 na diode D2.Bila R2 hakutakuwa na upinzani katika mzunguko huu na matokeo ya juu ya sasa yanaweza kuharibu mawasiliano katika kubadili START.
Pia, kuna hali nyingine ya mzunguko ambapo R2 hutoa ulinzi: Ikiwa swichi ya boriti inayopinda (SW2) itasogea kutoka kwa kituo cha NO (ambapo kingekuwa kimebeba sumaku kamili ya sasa) hadi kwenye terminal ya NC, basi mara nyingi arc ingeundwa na ikiwa Swichi ya START ilikuwa bado inashikiliwa kwa wakati huu basi C3 ingetumika kuwa na mzunguko mfupi na, kulingana na kiasi cha voltage kwenye C3, basi hii inaweza kuharibu SW2.Walakini tena R2 ingeweka kikomo cha mzunguko huu mfupi wa sasa kwa dhamana salama.R2 inahitaji tu thamani ya chini ya upinzani (kawaida 2 ohms) ili kutoa ulinzi wa kutosha.
Varistor:
Varistor, ambayo imeunganishwa kati ya vituo vya AC vya rectifier, kwa kawaida haifanyi chochote.Lakini ikiwa kuna voltage ya kuongezeka kwenye mtandao (kutokana na kwa mfano - mgomo wa umeme wa karibu ) basi varistor itachukua nishati katika kuongezeka na kuzuia spike ya voltage kuharibu kirekebishaji cha daraja.
R1:
Ikiwa kitufe cha START kingebonyezwa wakati wa mpigo wa kuondoa sumaku basi hii ingesababisha safu kwenye kiunganishi cha relay ambayo kwa upande wake ingefanya mzunguko mfupi wa C1 (capacitor ya kuhifadhi).Nishati ya capacitor ingetupwa kwenye saketi inayojumuisha C1, kirekebishaji daraja na safu kwenye relay.Bila R1 kuna upinzani mdogo sana katika mzunguko huu na hivyo sasa itakuwa ya juu sana na itakuwa ya kutosha kuunganisha mawasiliano katika relay.R1 hutoa ulinzi katika tukio hili (kwa kiasi fulani lisilo la kawaida).
Chaguo Maalum la Dokezo la R1:
Ikiwa tukio lililoelezwa hapo juu litatokea basi R1 itachukua takriban nishati yote ambayo ilihifadhiwa katika C1 bila kujali thamani halisi ya R1.Tunataka R1 iwe kubwa ikilinganishwa na ukinzani mwingine wa saketi lakini ndogo ikilinganishwa na ukinzani wa koili ya Magnabend (vinginevyo R1 itapunguza ufanisi wa mapigo ya kupunguza sumaku).Thamani ya takriban ohm 5 hadi 10 ingefaa lakini ni ukadiriaji gani wa nguvu unapaswa kuwa na R1?Tunachohitaji hasa kubainisha ni nguvu ya mpigo, au ukadiriaji wa nishati ya kipingamizi.Lakini tabia hii si kawaida maalum kwa resistors nguvu.Vipimo vya nguvu vya chini vya thamani kawaida huwa na jeraha la waya na tumeamua kuwa jambo muhimu la kuangalia katika kizuia hiki ni kiasi cha waya halisi inayotumika katika ujenzi wake.Unahitaji kuvunja sampuli ya kupinga na kupima kupima na urefu wa waya uliotumiwa.Kutoka hili kuhesabu kiasi cha jumla cha waya na kisha chagua kupinga na angalau 20 mm3 ya waya.
(Kwa mfano kipinga cha 6.8 ohm/11 watt kutoka kwa Vipengele vya RS kilipatikana kuwa na ujazo wa waya wa 24mm3).
Kwa bahati nzuri vipengele hivi vya ziada ni vidogo kwa ukubwa na gharama na hivyo kuongeza dola chache tu kwa gharama ya jumla ya Magnabend electrics.
Kuna sehemu ya ziada ya mzunguko ambayo bado haijajadiliwa.Hii inashinda shida ndogo:
Ikiwa kitufe cha START kimebonyezwa na kisifuatiwe na kuvuta mpini (ambao ungefanya ukandamizaji kamili) basi capacitor ya uhifadhi haitachajiwa kikamilifu na mpigo wa demagnetising unaosababisha kutolewa kwa kitufe cha START hautaondoa sumaku kwenye mashine kikamilifu. .Kisha clampbar ingebaki imekwama kwenye mashine na hiyo itakuwa kero.
Nyongeza ya D4 na R3, iliyoonyeshwa kwa rangi ya samawati katika Mchoro 8 hapa chini, weka muundo wa wimbi unaofaa kwenye saketi ya pampu ya chaji ili kuhakikisha kuwa C1 inachajiwa hata kama kibano kamili hakitumiki.(Thamani ya R3 sio muhimu - 220 ohms/10 wati ingefaa mashine nyingi).
Kielelezo cha 8: Mzunguko wenye Demagnetise baada ya "ANZA" pekee:
Kwa habari zaidi kuhusu vipengele vya mzunguko tafadhali rejelea sehemu ya Vipengele katika "Jenga Magnabend Yako Mwenyewe"
Kwa madhumuni ya marejeleo michoro ya saketi kamili ya mashine 240 Volt AC, E-Type Magnabend inayotengenezwa na Magnetic Engineering Pty Ltd imeonyeshwa hapa chini.
Kumbuka kwamba kwa uendeshaji wa 115 VAC thamani nyingi za vipengele zitahitaji kurekebishwa.
Uhandisi wa Sumaku ulikoma uzalishaji wa mashine za Magnabend mnamo 2003 wakati biashara hiyo ilipouzwa.
Kumbuka: Majadiliano hapo juu yalilenga kuelezea kanuni kuu za uendeshaji wa mzunguko na sio maelezo yote yamefunikwa.Mizunguko kamili iliyoonyeshwa hapo juu pia imejumuishwa katika miongozo ya Magnabend ambayo inapatikana mahali pengine kwenye tovuti hii.
Ikumbukwe pia kwamba tulitengeneza matoleo ya hali dhabiti kabisa ya saketi hii ambayo ilitumia IGBT badala ya relay kubadili mkondo wa sasa.
Saketi ya hali dhabiti haijawahi kutumika katika mashine zozote za Magnabend lakini ilitumiwa kwa sumaku maalum ambazo tulitengeneza kwa mistari ya uzalishaji.Laini hizi za uzalishaji kwa kawaida zilitoa vitu 5,000 (kama vile mlango wa jokofu) kwa siku.
Uhandisi wa Sumaku ulikoma uzalishaji wa mashine za Magnabend mnamo 2003 wakati biashara hiyo ilipouzwa.
Tafadhali tumia kiungo cha Wasiliana na Alan kwenye tovuti hii ili kutafuta taarifa zaidi.