Fundamenti taċ-Ċirkwit Elettriku Magnabend

MAGNABEND - OPERAZZJONI ĊIRKWIT
Il-folder tal-folji Magnabend huwa ddisinjat bħala elettrokalamita tal-ikklampjar DC.
L-aktar ċirkwit sempliċi meħtieġ biex issuq il-coil elettromanjetiku jikkonsisti fi swiċċ u rettifikatur tal-pont biss:
Figura 1: Ċirkwit Minimu:

Ċirkwit minimu

Għandu jiġi nnutat li l-iswiċċ ON/OFF huwa konness fuq in-naħa AC taċ-ċirkwit.Dan jippermetti li l-kurrent tal-coil induttiv jiċċirkola mid-dijodi fir-rettifikatur tal-pont wara li jintefa sakemm il-kurrent jitmermer b'mod esponenzjali għal żero.
(Id-dijodi fil-pont qed jaġixxu bħala diodes "fly-back").

Għal tħaddim aktar sigur u konvenjenti huwa mixtieq li jkun hemm ċirkwit li jipprovdi interlock b'żewġ idejn u wkoll ikklampjar f'2 stadji.L-interlock b'żewġ idejn jgħin biex jiżgura li s-swaba 'ma jistgħux jinqabdu taħt il-clampbar u l-ikklampjar fi stadji jagħti bidu aktar artab u jippermetti wkoll li naħa waħda żżomm l-affarijiet f'posthom sakemm il-pre-clamping jiġi attivat.

Figura 2: Ċirkwit b'Interlock u Kklampjar f'2 Stadji:

Meta l-buttuna START tiġi ppressata vultaġġ żgħir jiġi fornut lill-coil tal-kalamita permezz tal-kapaċitatur AC u b'hekk jipproduċi effett ta 'ikklampjar ħafif.Dan il-metodu reattiv li jillimita l-kurrent għall-coil ma jinvolvi l-ebda dissipazzjoni sinifikanti tal-qawwa fl-apparat li jillimita (il-kapaċitatur).
L-ikklampjar sħiħ jinkiseb meta kemm is-swiċċ imħaddem bir-Raġġ tal-Liwi kif ukoll il-buttuna START jitħaddmu flimkien.
Tipikament il-buttuna START tkun imbuttata l-ewwel (bil-naħa tax-xellug) u mbagħad il-manku tar-raġġ tal-liwi jinġibed bl-idejn l-oħra.L-ikklampjar sħiħ mhux se jseħħ sakemm ma jkunx hemm xi koinċidenza fit-tħaddim taż-2 swiċċijiet.Madankollu ladarba l-ikklampjar sħiħ jiġi stabbilit mhux meħtieġ li tibqa' żżomm il-buttuna START.

Magnetiżmu Residwu
Problema żgħira iżda sinifikanti mal-magna Magnabend, bħal ma 'ħafna mill-elettro-kalamiti, hija l-problema tal-manjetiżmu residwu.Dan huwa l-ammont żgħir ta 'manjetiżmu li jibqa' wara li l-kalamita tintefa.Jikkawża li l-vireg tal-morsa jibqgħu dgħajjef imqabbda mal-korp tal-kalamita biex b'hekk it-tneħħija tal-biċċa tax-xogħol tkun diffiċli.

L-użu ta 'ħadid manjetiku artab huwa wieħed mill-ħafna approċċi possibbli biex jingħeleb il-manjetiżmu residwu.
Madankollu dan il-materjal huwa diffiċli biex jinkiseb f'daqsijiet tal-istokk u wkoll huwa fiżikament artab li jfisser li jkun faċilment ħsara f'magna tal-liwi.

L-inklużjoni ta 'vojt mhux manjetiku fiċ-ċirkwit manjetiku hija forsi l-aktar mod sempliċi biex jitnaqqas il-manjetiżmu fdal.Dan il-metodu huwa effettiv u huwa pjuttost faċli li jinkiseb f'korp ta 'kalamita fabbrikat - inkorpora biss biċċa kartun jew aluminju ta' madwar 0.2mm ħoxna bejn ngħidu aħna l-arblu ta 'quddiem u l-biċċa tal-qalba qabel l-irbit tal-partijiet tal-kalamita flimkien.L-iżvantaġġ ewlieni ta 'dan il-metodu huwa li d-distakk mhux manjetiku jnaqqas il-fluss disponibbli għall-ikklampjar sħiħ.Ukoll mhuwiex sempliċi li jinkorpora d-distakk f'korp ta 'kalamita f'biċċa waħda kif użat għad-disinn tal-kalamita tat-tip E.

A reverse bias field, prodott minn coil awżiljarju, huwa wkoll metodu effettiv.Iżda jinvolvi kumplessità żejda mhux ġustifikata fil-manifattura tal-coil u wkoll fiċ-ċirkwiti ta 'kontroll, għalkemm intużat fil-qosor f'disinn Magnabend bikri.

Oxxillazzjoni li qed titmermir ("ringing") hija kunċettwalment metodu tajjeb ħafna għad-demangnetising.

Tisfir imtaffi Forma tal-mewġ tat-tisfir

Dawn ir-ritratti ta 'l-oxxilloskopju juru l-vultaġġ (traċċa ta' fuq) u l-kurrent (traċċa ta 'qiegħ) f'coil Magnabend b'kapaċitatur adattat imqabbad madwaru biex jagħmilha toxxilla waħedha.(Il-provvista tal-AC ġiet mitfija bejn wieħed u ieħor fin-nofs tal-istampa).

L-ewwel stampa hija għal ċirkwit manjetiku miftuħ, jiġifieri bl-ebda clampbar fuq il-kalamita.It-tieni stampa hija għal ċirkwit manjetiku magħluq, jiġifieri b'clampbar tul sħiħ fuq il-kalamita.
Fl-ewwel stampa l-vultaġġ juri oxxillazzjoni decaying (ringing) u hekk ukoll il-kurrent (traċċa t'isfel), iżda fit-tieni stampa l-vultaġġ ma joxxillax u l-kurrent lanqas biss jirnexxielu jreġġa' lura għal kollox.Dan ifisser li ma jkun hemm l-ebda oxxillazzjoni tal-fluss manjetiku u għalhekk l-ebda kanċellazzjoni tal-manjetiżmu residwu.
Il-problema hija li l-kalamita hija mnaqqsa wisq, prinċipalment minħabba telf ta 'kurrent eddy fl-azzar, u għalhekk sfortunatament dan il-metodu ma jaħdimx għall-Magnabend.

L-oxxillazzjoni sfurzata hija idea oħra.Jekk il-kalamita hija wisq imtaffija biex toxxilla lilha nnifisha allura tista 'tiġi sfurzata toxxilla minn ċirkwiti attivi li jfornu l-enerġija kif meħtieġ.Dan ukoll ġie investigat bir-reqqa għall-Magnabend.L-iżvantaġġ ewlieni tiegħu huwa li jinvolvi ċirkwiti kkumplikati żżejjed.

Id-demagnetising tal-polz invers huwa l-metodu li wera l-aktar kost-effettiv għall-Magnabend.Id-dettalji ta 'dan id-disinn jirrappreżentaw xogħol oriġinali magħmul minn Magnetic Engineering Pty Ltd. Diskussjoni dettaljata ġejja:

DEMAGNETISING REVERSE-PULSE
L-essenza ta 'din l-idea hija li taħżen l-enerġija f'kapaċitatur u mbagħad tirrilaxxha fil-coil eżatt wara li l-kalamita tintefa.Il-polarità jeħtieġ li tkun tali li l-kapaċitatur se jinduċi kurrent invers fil-coil.L-ammont ta 'enerġija maħżuna fil-kapaċitatur jista' jkun imfassal biex ikun biss biżżejjed biex jikkanċella l-manjetiżmu residwu.(Wisq enerġija tista 'żżejjed u terġa' tikkalamita l-kalamita fid-direzzjoni opposta).

Vantaġġ ieħor tal-metodu tal-polz invers huwa li jipproduċi demagnetizzazzjoni veloċi ħafna u rilaxx kważi immedjat tal-clampbar mill-kalamita.Dan għaliex mhux meħtieġ li tistenna li l-kurrent tal-coil jitmermer għal żero qabel ma tgħaqqad il-polz invers.Mal-applikazzjoni tal-polz il-kurrent tal-coil huwa sfurzat għal żero (u mbagħad lura) ħafna aktar malajr milli kien ikun it-tħassir esponenzjali normali tiegħu.

Figura 3: Ċirkwit Bażiku tal-Impuls Reverse

Bażiku Demag Cct

Issa, normalment, it-tqegħid ta 'kuntatt ta' swiċċ bejn ir-rettifikatur u l-coil tal-kalamita qed "tilgħab bin-nar".
Dan għaliex kurrent induttiv ma jistax jiġi interrott f'daqqa.Jekk huwa allura l-kuntatti tal-iswiċċ se arc u l-iswiċċ se jkun bil-ħsara jew saħansitra kompletament meqruda.(L-ekwivalenti mekkaniku jkun qed jipprova jwaqqaf flywheel f'daqqa).
Għalhekk, ikun xi jkun iċ-ċirkwit imfassal għandu jipprovdi passaġġ effettiv għall-kurrent tal-coil f'kull ħin, inkluż għall-ftit millisekondi waqt li kuntatt tal-iswiċċ jinbidel.
Iċ-ċirkwit ta 'hawn fuq, li jikkonsisti biss f'2 capacitors u 2 dajowds (flimkien ma' kuntatt relay), jikseb il-funzjonijiet li jiċċarġja l-capacitor tal-Ħażna għal vultaġġ negattiv (relattiv man-naħa ta' referenza tal-coil) u jipprovdi wkoll mogħdija alternattiva għall-coil kurrenti waqt li l-kuntatt tar-relay ikun fuq il-fly.

Kif taħdem:
B'mod ġenerali D1 u C2 jaġixxu bħala pompa ta 'ċarġ għal C1 filwaqt li D2 huwa dajowd tal-morsa li jżomm il-punt B milli jmur pożittiv.
Filwaqt li l-kalamita tkun ON il-kuntatt tar-relay se jkun imqabbad mat-terminal "normalment miftuħ" (NO) tiegħu u l-kalamita tkun qed tagħmel ix-xogħol normali tagħha ta 'ikklampjar tal-folja.Il-pompa tal-iċċarġjar se tkun qed tiċċarġja C1 lejn l-ogħla vultaġġ negattiv daqs l-ogħla vultaġġ tal-coil.Il-vultaġġ fuq C1 se jiżdied b'mod esponenzjali iżda se jkun iċċarġjat kompletament fi żmien madwar 1/2 sekonda.
Imbagħad jibqa' f'dak l-istat sakemm il-magna tintefa.
Immedjatament wara li jintefa r-relay iżomm għal żmien qasir.Matul dan iż-żmien il-kurrent tal-coil induttiv ħafna se jkompli jiċċirkola mill-ġdid permezz tad-dijodi fir-rettifikatur tal-pont.Issa, wara dewmien ta 'madwar 30 millisekondi, il-kuntatt tar-relay jibda jissepara.Il-kurrent tal-coil ma jistax jibqa' jgħaddi mid-dijodi tar-rettifikatur iżda minflok isib passaġġ minn C1, D1, u C2.Id-direzzjoni ta 'dan il-kurrent hija tali li tkompli żżid iċ-ċarġ negattiv fuq C1 u se tibda tiċċarġja C2 ukoll.

Il-valur ta 'C2 jeħtieġ li jkun kbir biżżejjed biex jikkontrolla r-rata ta' żieda fil-vultaġġ madwar il-kuntatt tar-relay tal-ftuħ biex jiżgura li ma jifformax ark.Valur ta 'madwar 5 mikro-farads għal kull amp ta' kurrent coil huwa adegwat għal relay tipiku.

Il-Figura 4 hawn taħt turi dettalji tal-forom tal-mewġ li jseħħu matul l-ewwel nofs sekonda wara li jintefa.Ir-rampa tal-vultaġġ li qed tiġi kkontrollata minn C2 hija viżibbli b'mod ċar fuq it-traċċa ħamra fin-nofs tal-figura, hija mmarkata "Relay contact on the fly".(Il-ħin attwali tal-fly-over jista' jiġi dedott minn din it-traċċa; huwa madwar 1.5 ms).
Hekk kif l-armatura tar-relay tinżel fuq it-terminal NC tagħha, il-kapaċitatur tal-ħażna iċċarġjat b'mod negattiv huwa konness mal-coil tal-kalamita.Dan ma jreġġax lura immedjatament il-kurrent tal-coil iżda l-kurrent issa qed jaħdem "għal-telgħa" u għalhekk huwa mġiegħel malajr minn żero u lejn quċċata negattiva li sseħħ madwar 80 ms wara l-konnessjoni tal-kapaċitatur tal-ħażna.(Ara l-Figura 5).Il-kurrent negattiv se jinduċi fluss negattiv fil-kalamita li se tikkanċella l-manjetiżmu residwu u l-clampbar u l-biċċa tax-xogħol se jiġu rilaxxati malajr.

Figura 4: Forom tal-mewġ estiżi

Forom tal-mewġ estiżi

Figura 5: Vultaġġ u Formi tal-Mewġ tal-Kurrent fuq Magnet Coil

Forom tal-mewġ 1

Il-Figura 5 hawn fuq turi l-vultaġġ u l-forom tal-mewġ tal-kurrent fuq il-coil tal-kalamita matul il-fażi ta 'pre-clamping, il-fażi sħiħa tal-ikklampjar, u l-fażi ta' demagnetizing.

Huwa maħsub li s-sempliċità u l-effettività ta 'dan iċ-ċirkwit demagnetising għandhom ifissru li se jsib applikazzjoni f'elettrokalamiti oħra li jeħtieġu demangnetising.Anke jekk il-manjetiżmu residwu mhuwiex problema, dan iċ-ċirkwit xorta jista 'jkun utli ħafna biex jibdel il-kurrent tal-coil għal żero malajr ħafna u għalhekk jagħti rilaxx rapidu.
Ċirkwit Magnabend Prattiku:

Il-kunċetti taċ-ċirkwit diskussi hawn fuq jistgħu jingħaqdu f'ċirkwit sħiħ kemm b'interlock b'żewġ idejn kif ukoll b'demagnetizing tal-polz invers kif muri hawn taħt (Figura 6):

Figura 6: Ċirkwit Magħqud

Ċirkwit sħiħ Simplifikat

Dan iċ-ċirkwit se jaħdem iżda sfortunatament huwa kemmxejn inaffidabbli.
Biex tikseb tħaddim affidabbli u ħajja itwal tal-iswiċċ huwa meħtieġ li żżid xi komponenti żejda fiċ-ċirkwit bażiku kif muri hawn taħt (Figura 7):
Figura 7: Ċirkwit Magħqud b'Raffinamenti

Magnabend full cct (1)

SW1:
Dan huwa swiċċ li jiżola b'2 arbli.Huwa miżjud għall-konvenjenza u biex jikkonforma ma 'standards elettriċi.Huwa wkoll mixtieq li dan is-swiċċ jinkorpora dawl indikatur tan-neon biex juri l-istatus ON/OFF taċ-ċirkwit.

D3 u C4:
Mingħajr D3 l-irbit tar-relay mhuwiex affidabbli u jiddependi kemmxejn fuq il-fażi tal-forma tal-mewġ tal-mejn fil-ħin tat-tħaddim tas-swiċċ tar-raġġ tal-liwi.D3 jintroduċi dewmien (tipikament 30 milli sekonda) fil-waqgħa tar-relay.Dan jegħleb il-problema ta 'l-irbit u huwa wkoll ta' benefiċċju li jkun hemm dewmien ta 'waqfien eżatt qabel il-bidu tal-polz demagnetizzanti (aktar tard fiċ-ċiklu).C4 jipprovdi igganċjar AC taċ-ċirkwit tar-relay li inkella jkun short circuit ta 'nofs mewġ meta l-buttuna START tkun ippressata.

THERM.Swiċċ:
Dan is-swiċċ għandu l-akkomodazzjoni tiegħu f'kuntatt mal-korp tal-kalamita u se jmur ċirkwit miftuħ jekk il-kalamita ssir sħuna wisq (> 70 C).It-tqegħid f'serje mal-coil tar-relay ifisser li għandu biss jaqleb il-kurrent żgħir permezz tal-kolja tar-relay aktar milli l-kurrent kalamita sħiħ.

R2:
Meta l-buttuna START tiġi ppressata, ir-relay jinġibed u mbagħad ikun hemm kurrent in-rush li jiċċarġja C3 permezz tar-rettifikatur tal-pont, C2 u diode D2.Mingħajr R2 ma jkun hemm l-ebda reżistenza f'dan iċ-ċirkwit u l-kurrent għoli li jirriżulta jista 'jagħmel ħsara lill-kuntatti fl-iswiċċ START.
Barra minn hekk, hemm kundizzjoni oħra taċ-ċirkwit fejn R2 jipprovdi protezzjoni: Jekk is-swiċċ tar-raġġ tal-liwi (SW2) jiċċaqlaq mit-terminal NO (fejn ikun qed iġorr il-kurrent kalamita sħiħ) għat-terminal NC, allura spiss jifforma ark u jekk il- L-iswiċċ START kien għadu qed jinżamm f'dan il-ħin allura C3 fil-fatt ikun short circuited u, skont kemm kien hemm vultaġġ fuq C3, allura dan jista 'jagħmel ħsara lill-SW2.Madankollu għal darb'oħra R2 jillimita dan il-kurrent ta 'short circuit għal valur sikur.R2 jeħtieġ biss valur baxx ta 'reżistenza (tipikament 2 ohms) sabiex jipprovdi protezzjoni suffiċjenti.

Varistor:
Il-varistor, li huwa konness bejn it-terminali AC tar-rettifikatur, normalment ma jagħmel xejn.Imma jekk ikun hemm żieda fil-vultaġġ fuq il-mejn (minħabba pereżempju - strajk ta 'tħaffif fil-qrib) allura l-varistor se jassorbi l-enerġija fiż-żieda u jipprevjeni li l-punt tal-vultaġġ jagħmel ħsara lir-rettifikatur tal-pont.

R1:
Jekk il-buttuna START kellha tiġi ppressata waqt polz ta' demagnetizzazzjoni allura dan x'aktarx jikkawża ark fil-kuntatt tar-relay li mbagħad prattikament iqassar C1 (il-kapaċitatur tal-ħażna).L-enerġija tal-kapaċitatur tkun mormija fiċ-ċirkwit li jikkonsisti f'C1, ir-rettifikatur tal-pont u l-ark fir-relay.Mingħajr R1 hemm ftit li xejn reżistenza f'dan iċ-ċirkwit u għalhekk il-kurrent ikun għoli ħafna u jkun biżżejjed biex iwweldja l-kuntatti fir-relay.R1 jipprovdi protezzjoni f'din l-eventwalità (kemmxejn mhux tas-soltu).

Nota Speċjali dwar l-Għażla ta' R1:
Jekk l-eventwalità deskritta hawn fuq isseħħ allura R1 jassorbi prattikament l-enerġija kollha li kienet maħżuna f'C1 irrispettivament mill-valur attwali ta 'R1.Irridu li R1 ikun kbir meta mqabbel ma 'reżistenzi ta' ċirkwit oħra iżda żgħir meta mqabbel mar-reżistenza tal-coil Magnabend (inkella R1 inaqqas l-effettività tal-polz demagnetizzanti).Valur ta' madwar 5 sa 10 ohms ikun addattat imma liema klassifikazzjoni tal-qawwa għandu jkollu R1?Dak li verament għandna bżonn nispeċifikaw huwa l-qawwa tal-polz, jew il-klassifikazzjoni tal-enerġija tar-reżistenza.Iżda din il-karatteristika normalment mhix speċifikata għal resistors tal-enerġija.Ir-reżistenzi tal-qawwa ta 'valur baxx huma ġeneralment imdawrin bil-wajer u ddeterminajna li l-fattur kritiku li għandek tfittex f'dan ir-reżistenza huwa l-ammont ta' wajer attwali użat fil-kostruzzjoni tiegħu.Ikollok bżonn li tinfetaħ resistor tal-kampjun u tkejjel il-kejl u t-tul tal-wajer użat.Minn dan ikkalkula l-volum totali tal-wajer u mbagħad agħżel resistor b'mill-inqas 20 mm3 ta 'wajer.
(Pereżempju reżistenza ta '6.8 ohm/11 watt minn RS Components instab li kellha volum tal-wajer ta' 24mm3).

Fortunatament dawn il-komponenti żejda huma żgħar fid-daqs u l-ispiża u għalhekk iżidu biss ftit dollari mal-ispiża ġenerali tal-elettriku Magnabend.
Hemm daqsxejn addizzjonali ta 'ċirkwiti li għadu ma ġiex diskuss.Dan jegħleb problema relattivament minuri:
Jekk il-buttuna START tiġi ppressata u ma tiġix segwita billi tinġibed fuq il-manku (li inkella jagħti kklampjar sħiħ) allura l-kapaċitatur tal-ħażna ma jkunx iċċarġjat għal kollox u l-polz demagnetizzanti li jirriżulta mal-ħelsien tal-buttuna START mhux se jiddemagnetizza għal kollox il-magna .Il-clampbar imbagħad tibqa' mwaħħla mal-magna u dan ikun ta' inkonvenjent.
Iż-żieda ta 'D4 u R3, murija bil-blu fil-Figura 8 hawn taħt, għalf forma ta' mewġa xierqa fiċ-ċirkwit tal-pompa ta 'ċarġ biex tiżgura li C1 jiġi ċċarġjat anke jekk ma jiġix applikat ikklampjar sħiħ.(Il-valur ta 'R3 mhuwiex kritiku - 220 ohms/10 watt ikun jaqbel ma' ħafna magni).
Figura 8: Ċirkwit b'Demagnetise wara "START" biss:

Demagnetize wara START

Għal aktar informazzjoni dwar il-komponenti taċ-ċirkwit jekk jogħġbok irreferi għat-taqsima tal-Komponenti f'"Ibni Magnabend tiegħek stess"
Għal skopijiet ta 'referenza d-dijagrammi sħaħ taċ-ċirkwiti ta' 240 Volt AC, magni Magnabend tat-Tip E manifatturati minn Magnetic Engineering Pty Ltd huma murija hawn taħt.

Innota li għal tħaddim fuq 115 VAC ħafna valuri tal-komponenti jkunu jeħtieġu li jiġu modifikati.

Magnetic Engineering waqfet il-produzzjoni ta 'magni Magnabend fl-2003 meta n-negozju nbiegħ.

Ċirkwit 650E

Ċirkwit 1250E

Ċirkwit 2500E

Nota: Id-diskussjoni ta 'hawn fuq kienet maħsuba biex tispjega l-prinċipji ewlenin tal-operat taċ-ċirkwit u mhux id-dettalji kollha ġew koperti.Iċ-ċirkwiti sħaħ murija hawn fuq huma inklużi wkoll fil-manwali Magnabend li huma disponibbli x'imkien ieħor fuq dan is-sit.

Ta 'min jinnota wkoll li żviluppajna verżjonijiet kompletament solidi ta' dan iċ-ċirkwit li użaw IGBTs minflok relay biex jaqilbu l-kurrent.
Iċ-ċirkwit ta 'stat solidu qatt ma ntuża fi kwalunkwe magni Magnabend iżda kien użat għal kalamiti speċjali li aħna manifatturati għal-linji ta' produzzjoni.Dawn il-linji ta 'produzzjoni tipikament irriżultaw 5,000 oġġett (bħal bieb ta' friġġ) kuljum.

Magnetic Engineering waqfet il-produzzjoni ta 'magni Magnabend fl-2003 meta n-negozju nbiegħ.

Jekk jogħġbok uża l-link Ikkuntattja Alan fuq dan is-sit biex tfittex aktar informazzjoni.