金属切断機の磁気アンプ

磁気アンプは、その誘導性電気抵抗を広い範囲内で変化させることによって電気回路を切り替えます。その値は磁気回路の飽和度によって異なります。

磁気アンプは、その信頼性と長い耐用年数 (自動化システムの最も信頼性の高い要素の 1 つと考えられています)、可動部品がないこと、磁気的な動作が可能であるため、金属切断機の電気ドライブで広く使用されています。アンプは数分の一ワットから数百キロワットの電力を持ち、振動や衝撃荷重に関して高い強度と耐久性を備えています。さらに、磁気アンプのおかげで、信号を簡単に加算することができます。彼らは高い利益を上げています。磁気アンプでは、入力回路と出力回路の間に電気接続はありません。

磁気増幅器の動作原理は、強磁性体の磁化曲線の非線形性の利用に基づいています。DC 磁化されると、アンプのコアが飽和し、アンプの動作 AC コイルのインダクタンスが減少します。動作巻線は通常、負荷と直列に接続されます。したがって、コアが飽和する前の飽和の瞬間にアンプの動作巻線に印加される電圧が負荷に印加されることになります。

負荷電流は、磁気アンプのバイアス コイルの電流を変化させることによって制御されます。バイアス コイルは、制御信号の極性の符号に応じて負荷の電流をさまざまな方法で変更するために必要な初期バイアスを作成したり、特性の直線部分上の点を選択したりするために使用されます。フィードバックコイルは、必要な出力特性の形状が得られるように設計されています。

構造的には、磁気アンプは強磁性シートで作られたコアに AC コイルと DC コイルが巻かれています。干渉を排除するには、例:等c. DC コイルの交流回路 AC コイルはコアに別々に巻かれ、DC コイルは両方のコアを覆います。

最も単純な磁気増幅器のスキーム

磁気アンプには複数の制御コイルがある場合があります。この場合、動作モードでは、負荷の電流は合計制御電流によって決まります。つまり、無関係な電気信号の加算器として使用できます (永続的な信号が合計されます)。

磁気アンプは反転と反転の両方が可能です。非可逆磁気増幅器では、制御信号の極性が変化しても負荷電流の位相や符号は変化しません。

磁気増幅器のコアは変圧器鋼とパーマロイドの両方で作られており、磁気増幅器の電力が 1 W を超える場合には変圧器鋼が使用されます。変圧器の鋼鉄心の磁気誘導の大きさは 0.8 - 1 に達します。 0 T。このような磁気アンプの増幅率は 10 から 1000 まで変化します。

パーマロイは、電力が 1 V 未満の磁気アンプに使用されます。 長方形の文字 ヒステリシスループ パーマロイの場合、1000 から 10,000、あるいはそれ以上の利益を得ることができます。

磁気アンプのコアは、チョークやトランスのコアなど、別のプレートから負荷がかかります。トロイダルコアをベースにした磁気アンプは、製造上の技術的な困難にもかかわらず、多くの利点を備えて広く普及しています。そのうちの 1 つはエアギャップがないことであり、これにより磁気アンプの特性が向上します。

磁気増幅器の方式としては、単相とプッシュ、可逆と非可逆、単相と多相が広く普及しています。

金属切断機 (金属切断機だけではありません) では、非常に幅広い設計の磁気アンプが見つかります。単相 UM-1P シリーズ、6 つの U 字型コアで組み立てられた三相 UM-ZP シリーズなどです。 E310 鋼製、トロイダルコア上の単相 TUM シリーズ、磁気アンプに加えて、降圧トランス、ダイオード、抵抗器が 1 つのパネルに組み込まれた BD シリーズのブロック磁気アンプ。電気駆動システムは、このシリーズのどのアンプにも構築できます。

UM-1P磁気アンプの巻線回路

さらに、磁気アンプと DC モーターを備えた完全なドライブは、さまざまな金属切断機でよく使用されます。たとえば、磁気アンプ PMU を備えた非常に一般的なドライブです。しかし、それについては次回必ずお話します。さらに、次回の投稿では、磁気アンプの調整方法に焦点を当て、磁気アンプを扱う際に常に遭遇する、または将来遭遇するであろう人にとって興味深い他の多くの問題について触れます。

磁気アンプを備えた完全電気ドライブ

静的コンバーター (サイリスタ, パワートランジスタ, IGBTモジュール)、私たちの産業プラントでは、電気モーターや DC 発電機が磁気アンプと組み合わせて動作しているのが今でもよく見られます。

磁気アンプは 1950 年代に産業機器で最も広く使用されました。一般に、半導体技術の時代には、次の傾向があります。非同期および同期（高出力用）駆動は、無調整電気駆動および電気または静電（サイロトロンまたは水銀整流器、磁気増幅器）を備えた DC デバイスで使用されます。制御されている。

現在、ほとんどの場合、金属切断機、機械および設備の電気機器のスキームにおける国内企業では、PMUシリーズの磁気増幅器を備えた完全な直流電気ドライブを見つけることができます。

PMU — 磁気アンプとセレン整流器を使用して駆動します。モータ回転数の調整範囲は10：1です。モータ定格回転数から電機子電圧を変化させることで調整します。電子フィードバックによる自動制御システム。ドス。エンジン、タコジェネレーターと中間アンプなし。 0.1 ～ 2 kW の駆動電力。ドライブは、340 ～ 380 V の整流ブリッジ出力電圧向けに設計されています。十分に堅いドライブ特性を得るために、負の電流および電圧フィードバックが回路に導入されます。

PMU シリーズの各ドライブは、電源ユニット、整流器、磁気アンプ、DC モーター、スピードコントローラーで構成されるセットです。

ドライブは次のように動作します。モーターに印加される電圧は、速度の変化に応じて信号に自動的に追従します。エンジン速度が低下すると電圧が増加し、その逆も同様です。負荷の変化やその他の外乱要因に関係なく、電圧は所定の精度で速度値を維持します。

回転速度に対するさまざまな外乱要因の影響により、磁気アンプの動作コイルの反応性が補償されます。負荷が増加すると、アーマチュアに流れる電流が増加し、その結果、磁気アンプの動作コイルの抵抗が減少します。磁気アンプ。作動コイルの抵抗の減少により、モーターの電機子の電圧が増加し、巻線の電流が増加し、作動アンプの巻線のインピーダンスがさらに低下します。作動コイルの電圧が上昇すると、モーターの電機子の電圧が増加し、エンジン速度の低下を補います。必要なモーター速度は、設定点 P と抵抗 R1 ～ R4 を使用して設定されます。

PMU-M は PMU シリーズに似ていますが、磁気アンプは U 字型コアに組み立てられています。 PMU-M の駆動電力は 0.1 ～ 7 kW。

PMU-Mデバイス

PMU-M シリーズ ドライブは、モーターの電機子電圧と電流のフィードバックによる自動速度制御システムを使用します。磁気アンプには 2 組の制御コイルがあります。設定値電流とフィードバック電流の代数和である制御電流が一方を流れ、もう一方 (バイアス コイル) は磁気アンプの特性の直線部分の動作点を選択する役割を果たします。

許容できないほど高い電機子電流値から保護するために、PMU-M ドライブ サイズ 8 ～ 11 には電流リミッタが装備されています。電機子電流が許容値を超えると、過電流リレーが作動し、その開接点が開き、制御コイルの供給回路が遮断されます。バイアス コイルが閉じたままになると、磁気増幅器は消勢され、電機子電流が減少します。 PMU-M 駆動回路の動作は、PMU 駆動回路の動作と同様です。

PMU -P — 向上した精度と拡張された制御範囲で駆動します 100: 1. タコジェネレータと中間半導体アンプを使用して実行される、回転周波数のフィードバックを備えた自動制御システム。モーターの速度は、電機子電圧を変化させることで調整されます。

ちなみに、磁気アンプは非同期モーターや非接触スターターの端子の電圧を調整するためにも使用できます。

磁気増幅器・誘導電動機システム