MAGNABEND - ZIRKUITUAREN FUNTZIONAMENDUA
Magnabend xaflazko karpeta DC clamping elektroiman gisa diseinatuta dago.
Bobina elektromagnetikoa gidatzeko behar den zirkuitu errazena etengailu batek eta zubi-zuzengailu batek bakarrik osatzen dute:
1. Irudia: Zirkuitu minimoa:
Kontuan izan behar da ON/OFF etengailua zirkuituaren AC aldean konektatuta dagoela.Horri esker, bobina induktiboaren korrontea zubi-zuzengailuko diodoetan zehar zirkulatzen da itzali ondoren, korrontea esponentzialki zerora jaitsi arte.
(Zubiko diodoek "fly-back" diodo gisa jokatzen dute).
Funtzionamendu seguruago eta erosoagoa lortzeko, komeni da 2 eskuko interblokeoa eta 2 etapako estutzea eskaintzen duen zirkuitu bat izatea.Bi eskuen arteko blokeoari esker, behatzak ezin direla harrapatzen clampbar-aren azpian laguntzen du, eta etapa-blokeatzeak abiarazte leunagoa ematen du eta esku batek gauzak bere lekuan eusteko aukera ematen du aurre-blokea aktibatu arte.
2. Irudia: Interblokeoarekin eta 2 etapako estutuarekin zirkuitua:
HASI botoia sakatzen denean tentsio txiki bat ematen zaio bobina imanari AC kondentsadorearen bidez, eta horrela, estutze-efektu argia sortzen du.Korrontea bobinara mugatzeko metodo erreaktibo honek ez du potentzia xahutze nabarmenik eragiten gailu mugatzailean (kondentsadorea).
Betetze osoa lortzen da Bending Beam-en etengailua eta START botoia batera aktibatzen direnean.
Normalean HASI botoia sakatuko litzateke lehenik (ezkerreko eskuarekin) eta, ondoren, tolestutako habearen heldulekua beste eskuarekin tiratuko litzateke.Lotura osoa ez da gertatuko 2 etengailuen funtzionamenduan gainjarriren bat ez bada.Hala ere, estutze osoa ezarri ondoren, ez da beharrezkoa HASI botoia sakatuta mantendu.
Hondar magnetismoa
Magnabend makinaren arazo txiki baina esanguratsua, elektroiman gehienekin bezala, hondar magnetismoaren arazoa da.Hau da imana itzali ondoren geratzen den magnetismo kopuru txikia.Besarkada-barrak iman-gorputzari ahulki lotuta geratzea eragiten du, eta horrela pieza kentzea zaila da.
Magnetikoki burdin biguna erabiltzea hondar magnetismoa gainditzeko planteamendu posible askotako bat da.
Hala ere, material hau zaila da stock-tamainetan eskuratzea eta fisikoki biguna da, eta horrek esan nahi du tolestu makina batean erraz hondatuko litzatekeela.
Zirkuitu magnetikoan hutsune ez-magnetikoa sartzea da agian hondar magnetismoa murrizteko modurik errazena.Metodo hau eraginkorra da eta nahiko erraza da fabrikatutako gorputz iman batean lortzeko; besterik gabe, sartu 0,2 mm inguruko kartoi edo aluminiozko zati bat, esate baterako, aurrealdeko poloaren eta nukleoko piezaren artean, imanaren zatiak elkartu aurretik.Metodo honen eragozpen nagusia hauxe da: hutsune ez-magnetikoak murrizten duela guztiz estutzeko eskuragarri dagoen fluxua.Gainera, ez da erraza pieza bakarreko iman-gorputz batean hutsunea sartzea E motako iman diseinurako erabiltzen den moduan.
Bobina laguntzaile batek sortutako alderantzizko eremua ere metodo eraginkorra da.Baina arrazoirik gabeko konplexutasun gehigarria dakar bobinaren fabrikazioan eta baita kontrol-zirkuituetan ere, nahiz eta Magnabend hasierako diseinu batean laburki erabili.
Oszilazio desintegratzailea ("eraztuntzea") kontzeptualki oso metodo ona da desmagnetizaziorako.
Osziloskopioko argazki hauek Magnabend bobina batean tentsioa (goiko traza) eta korrontea (beheko traza) irudikatzen dituzte, kondentsadore egoki bat konektaturik, bere burua oszila dezan.(Argazkiaren erdialdean, gutxi gorabehera, AC hornidura itzali egin da).
Lehenengo argazkia zirkuitu magnetiko ireki baterako da, hau da, imanaren euskarririk gabe.Bigarren argazkia zirkuitu magnetiko itxi baterako da, hau da, imanaren luzera osoko clampbar batekin.
Lehenengo irudian tentsioak desintegrazio oszilazioa erakusten du (eraztunak) eta korronteak ere bai (beheko arrastoa), baina bigarren irudian tentsioak ez du oszilatzen eta korronteak ez du batere alderantzikatzea lortzen.Horrek esan nahi du ez litzatekeela fluxu magnetikoaren oszilaziorik egongo eta, beraz, hondar magnetismoa ezeztatzea.
Arazoa da imana gehiegi motelduta dagoela, batez ere altzairuaren korronte ertainen galerengatik, eta, beraz, zoritxarrez, metodo honek ez du funtzionatzen Magnabend-entzat.
Behartutako oszilazioa beste ideia bat da.Imana oso motelduta badago auto-oszilatzeko, behar bezala energia hornitzen duten zirkuitu aktiboek oszilatzera behartu dezakete.Hau ere sakon ikertu da Magnabendentzat.Bere eragozpen nagusia zirkuitu korapilatsuegia dakarrela da.
Alderantzizko pultsu desmagnetizazioa Magnabend-entzat errentagarriena izan den metodoa da.Diseinu honen xehetasunek Magnetic Engineering Pty Ltd-ek egindako jatorrizko lana adierazten dute. Eztabaida zehatza honako hau da:
Alderantzizko-PULSUA DESMAGNETIZAZIOA
Ideia honen funtsa energia kondentsadore batean gordetzea da eta gero bobinara askatzea imana itzali ondoren.Polaritateak kondentsadoreak bobinan alderantzizko korrontea eragingo duela izan behar du.Kondentsadorean gordetako energia-kopurua hondar magnetismoa bertan behera uzteko nahikoa izan dadin egokitu daiteke.(Energia gehiegi gehiegizkoa izan daiteke eta imana berriro magnetiza dezake kontrako noranzkoan).
Alderantzizko pultsuaren metodoaren beste abantaila bat desmagnetizazio oso azkarra eta iman-barra ia berehala askatzea da.Hau da, ez baita beharrezkoa bobinaren korrontea zerora desintegratzeko itxaron behar alderantzizko pultsua konektatu aurretik.Pultsuaren aplikazioan bobina-korrontea zerora (eta gero alderantziz) behartzen da bere desintegrazio esponentzial normala izango litzatekeena baino askoz azkarrago.
3. irudia: Alderantzizko pultsuaren oinarrizko zirkuitua
Orain, normalean, zuzengailuaren eta bobina imanaren artean etengailu-kontaktua jartzea "suarekin jolastea" da.
Hau da, korronte induktibo bat ezin delako bat-batean eten.Hala bada, etengailuaren kontaktuak arku egingo dira eta etengailua hondatuko da edo baita guztiz suntsitu ere.(Baliokide mekanikoa bolante bat bat-batean gelditzen saiatzea izango litzateke).
Beraz, edozein zirkuitu sortu den, bobinaren korrontearen bide eraginkorra eman behar du uneoro, etengailuaren kontaktua aldatzen den bitartean milisegundo gutxi batzuetan barne.
Goiko zirkuituak, 2 kondentsadorez eta 2 diodoz (gehi errele kontaktu batez) bakarrik osatuta, biltegiratze-kondentsadorea tentsio negatibo batera kargatzeko funtzioak lortzen ditu (bobinaren erreferentzia-aldearekiko) eta bobinentzako bide alternatibo bat ere eskaintzen du. korronte errele kontaktua martxan dagoen bitartean.
Nola dabil:
Orokorrean, D1 eta C2 C1-ren karga-ponpa gisa jokatzen dute, D2, berriz, B puntua positibo bihurtzetik eusten duen pitza-diodo bat da.
Imana ON dagoen bitartean errele-kontaktua bere "normalean irekita" (NO) terminalera konektatuko da eta imanak txapa estutzeko ohiko lana egingo du.Karga-ponpak C1 kargatuko du bobinaren tentsioaren gailur negatiborantz.C1-en tentsioa esponentzialki handituko da baina guztiz kargatuko da segundo 1/2 inguruan.
Ondoren, egoera horretan geratzen da makina Itzaltzen den arte.
Itzali eta berehala erreleak denbora laburrean eusten du.Denbora horretan bobina oso induktiboaren korronteak zubi zuzengailuko diodoetatik birzirkulatzen jarraituko du.Orain, 30 milisegundo inguruko atzerapen baten ondoren errele kontaktua bereizten hasiko da.Bobina-korrontea jada ezin da diodo zuzentzaileetatik igaro, baizik eta C1, D1 eta C2 bidez bide bat aurkitzen du.Korronte honen norabidea C1-en karga negatiboa areagotu egingo da eta C2 ere kargatzen hasiko da.
C2-ren balioa nahikoa handia izan behar du irekiera-erle-kontaktuaren zehar tentsio-igoera tasa kontrolatzeko, arku bat sortzen ez dela ziurtatzeko.Bobina-korronte bakoitzeko 5 mikrofarad inguruko balioa egokia da errele tipiko baterako.
Beheko 4. irudiak itzali ondorengo lehen segundo erdian gertatzen diren uhin-formen xehetasunak erakusten ditu.C2-k kontrolatzen ari den tentsio-arrapala argi eta garbi ikusten da irudiaren erdiko arrasto gorrian, "Rele kontaktua hegaldian" etiketatuta dago.(Aztarna honetatik ondoriozta daiteke benetako hegan-denbora; 1,5 ms ingurukoa da).
Errelearen armadura bere NC terminalean lurreratu bezain laster negatiboki kargatutako biltegiratze-kondentsadorea iman bobinara konektatzen da.Honek ez du bobinaren korrontea berehala alderantzikatzen, baina gaur egun korrontea "maldan gora" doa eta, beraz, azkar behartzen da zerora eta biltegiratze-kondentsadorea konektatu ondoren 80 ms inguru gertatzen den gailur negatibo batera.(Ikus 5. irudia).Korronte negatiboak fluxu negatiboa eragingo du imanean, hondar magnetismoa bertan behera utziko duena eta clampbar eta pieza azkar askatuko dira.
4. Irudia: Uhin Hedatuak
5. irudia: Tentsioa eta korrontearen uhin-formak bobina imanaren gainean
Goiko 5. irudiak iman bobinaren tentsio- eta korronte-uhin-formak irudikatzen ditu aurre-bloketze fasean, estutze fase osoan eta desmagnetizazio fasean.
Zirkuitu desmagnetizatzaile honen sinpletasunak eta eraginkortasunak desmagnetizatu behar duten beste elektroiman batzuetan aplikazioa aurkitu beharko lukeela uste da.Hondar magnetismoa arazoa ez bada ere zirkuitu hau oso erabilgarria izan liteke bobinaren korrontea zerora oso azkar aldatzeko eta, beraz, askapen azkarra emateko.
Magnabend zirkuitu praktikoa:
Goian aztertutako zirkuitu kontzeptuak zirkuitu oso batean konbina daitezke, 2 eskuko interblokeoarekin eta alderantzizko pultsu desmagnetizatuarekin (6. Irudia):
6. Irudia: Zirkuitu Konbinatua
Zirkuitu honek funtzionatuko du baina, zoritxarrez, fidagarria ez da.
Funtzionamendu fidagarria eta etengailuen bizitza luzeagoa lortzeko, beharrezkoa da osagai gehigarri batzuk gehitzea oinarrizko zirkuituari behean erakusten den moduan (7. Irudia):
7. irudia: Zirkuitu konbinatua fintasunekin
SW1:
Hau 2 poloko etengailu isolatzailea da.Erosotasunagatik eta estandar elektrikoak betetzeko gehitzen da.Desiragarria da etengailu honek neon-argi adierazle bat sartzea zirkuituaren ON/OFF egoera erakusteko.
D3 eta C4:
D3rik gabe errelearen atxiloketa ez da fidagarria eta sarea uhin-formaren fasearen araberakoa da tolesturako habearen etengailuaren funtzionamenduaren unean.D3-k atzerapen bat sartzen du (normalean 30 milisegundo) erreleboaren uztean.Honek latching-arazoa gainditzen du eta onuragarria da, halaber, desmagnetizazio-pultsuaren hasiera (zikloan beranduago) jaitsiera atzerapena izatea.C4-k errele-zirkuituaren AC akoplamendua eskaintzen du, bestela uhin erdiko zirkuitu laburra izango litzateke START botoia sakatzean.
TERMA.ALDATZAILEA:
Etengailu honek bere karkasa imanaren gorputzarekin kontaktuan dauka eta zirkuitu irekian joango da imana beroegia egiten bada (>70 C).Errele-bobinarekin seriean jartzeak esan nahi du korronte txikia soilik aldatu behar duela errele-bobinaren bidez, iman-korronte osoa baino.
R2:
HASI botoia sakatzen denean errelea sartzen da eta, orduan, sarrerako korronte bat egongo da, C3 zubi zuzentzailearen, C2 eta D2 diodoaren bidez kargatzen duena.R2 gabe ez litzateke erresistentziarik egongo zirkuitu honetan eta ondoriozko korronte altuak START etengailuko kontaktuak kaltetu ditzake.
Gainera, R2-k babesa ematen duen beste zirkuitu-baldintza bat dago: habe tolesgarriaren etengailua (SW2) NO terminaletik (iman-korronte osoa eramango luke) NC terminalera mugitzen bada, askotan arku bat sortuko litzateke eta START etengailua oraindik mantenduta zegoen une honetan, orduan C3 zirkuitulaburtuta egongo zen eta, C3-n zenbat tentsio zegoenaren arabera, horrek SW2 kaltetu dezake.Hala ere, berriro R2-k zirkuitu labur-korronte hori balio seguru batera mugatuko luke.R2-k erresistentzia-balio baxua baino ez du behar (normalean 2 ohm) babes nahikoa emateko.
Varistorea:
Varistoreak, zuzengailuaren AC terminalen artean konektatuta dagoena, normalean ez du ezer egiten.Baina sarean gorako tentsio bat badago (adibidez, inguruko tximista baten ondorioz), bariztoreak igoeraren energia xurgatuko du eta tentsio-puntak zubi-zuzengailua kaltetzea eragotziko du.
R1:
Pultsu desmagnetizatzaile batean START botoia sakatuko balitz, horrek arku bat eragingo luke errele kontaktuan, eta, aldi berean, C1 (biltegiratze-kondentsadorea) ia zirkuitu laburtuko luke.Kondentsadorearen energia C1, zubi-zuzengailua eta arkua errelean osatutako zirkuitura botako litzateke.R1 gabe oso erresistentzia gutxi dago zirkuitu honetan eta beraz korrontea oso altua izango litzateke eta nahikoa izango litzateke errelean kontaktuak soldatzeko.R1-ek babesa eskaintzen du (ezohikoa den) gertaera honetan.
Ohar berezia R1 aukeratzeari buruz:
Goian deskribatutako gertakaria gertatzen bada, R1-ek C1-en gordetako energia ia guztia xurgatuko du, R1-en benetako balioa edozein izanda ere.R1 handia izatea nahi dugu beste zirkuituko erresistentziekin alderatuta, baina txikia Magnabend bobinaren erresistentziarekin alderatuta (bestela R1-k pultsu desmagnetizatzailearen eraginkortasuna murriztuko luke).5 eta 10 ohmio inguruko balio bat egokia litzateke, baina zer potentzia izan beharko luke R1ek?Benetan zehaztu behar duguna pultsu-potentzia edo erresistentziaren energia-kalifikazioa da.Baina ezaugarri hori ez da normalean potentzia-erresistentziak zehazten.Balio baxuko potentzia-erresistentziak normalean hari-harildutakoak izaten dira eta erresistentzia honetan bilatu beharreko faktore kritikoa bere eraikuntzan erabilitako benetako hari kopurua dela zehaztu dugu.Lagin-erresistentzia bat ireki eta neurtu behar duzu neurgailua eta erabilitako hariaren luzera.Hortik kalkulatu hariaren bolumen osoa eta, ondoren, aukeratu gutxienez 20 mm3 hari dituen erresistentzia.
(Adibidez, RS Components-en 6,8 ohm/11 watt-eko erresistentzia batek 24 mm3-ko hari-bolumena duela aurkitu da).
Zorionez, aparteko osagai hauek tamaina eta kostu txikiak dira eta, beraz, dolar batzuk baino ez dituzte gehitzen Magnabend elektrikoen kostu orokorrari.
Oraindik eztabaidatu ez den zirkuitu osagarri bat dago.Honek arazo txiki samarra gainditzen du:
HASI botoia sakatzen bada eta heldulekuari tira egiten ez bazaio (bestela estutze osoa emango luke), biltegiratze-kondentsadorea ez da guztiz kargatuko eta START botoia askatzean sortzen den pultsu desmagnetizatzaileak ez du makina guztiz desmagnetizatuko. .Besarkada makinari itsatsita geratuko litzateke eta hori eragozpen bat izango litzateke.
Beheko 8. Irudian urdinez ageri den D4 eta R3 gehitzeak uhin-forma egoki bat elikatzen du karga-ponparen zirkuituan C1 kargatzen dela ziurtatzeko, nahiz eta estutu osoa aplikatu ez.(R3-ren balioa ez da kritikoa - 220 ohmio/10 watt makina gehienetara egokituko litzateke).
8. Irudia: "START" ondoren bakarrik Desmagnetizatu duen zirkuitua:
Zirkuitu osagaiei buruzko informazio gehiago lortzeko, ikusi Osagaiak atala "Eraiki zure Magnabend"-en.
Erreferentzia helburuetarako, Magnetic Engineering Pty Ltd-ek fabrikatutako 240 Volt AC, E-Type Magnabend makinen zirkuitu-diagrama osoak erakusten dira.
Kontuan izan 115 VAC-n funtzionatzeko osagaien balio asko aldatu beharko liratekeela.
Ingeniaritza Magnetikoak Magnabend makinen ekoizpenari utzi zion 2003an negozioa saldu zenean.
Oharra: Goiko eztabaidak zirkuituaren funtzionamenduaren printzipio nagusiak azaltzea zen eta xehetasun guztiak ez dira landu.Goian erakusten diren zirkuitu osoak gune honetako beste leku batzuetan eskuragarri dauden Magnabend eskuliburuetan ere sartzen dira.
Kontuan izan behar da, gainera, zirkuitu honen egoera guztiz solidoko bertsioak garatu genituela, korrontea aldatzeko IGBTak erabiltzen zituzten errele baten ordez.
Egoera solidoko zirkuitua ez zen inoiz Magnabend makinetan erabili, baina ekoizpen-lerroetarako fabrikatzen genituen iman berezietarako erabiltzen zen.Ekoizpen lerro hauek normalean 5.000 elementu ateratzen zituzten (adibidez, hozkailuko atea) egunean.
Ingeniaritza Magnetikoak Magnabend makinen ekoizpenari utzi zion 2003an negozioa saldu zenean.
Mesedez, erabili Harremanetarako Alan esteka gune honetako informazio gehiago bilatzeko.