मेटल कटिंग मशीनमधील भार, शक्ती आणि क्षणांचे निरीक्षण करण्यासाठी इलेक्ट्रिकल उपकरणे

स्वयंचलित उपकरणांच्या ऑपरेशन दरम्यान, भार नियंत्रित करणे आवश्यक होते, म्हणजे, मशीन आणि मशीनच्या घटकांमध्ये कार्य करणारे प्रयत्न आणि क्षण. हे वैयक्तिक भागांचे नुकसान किंवा इलेक्ट्रिक मोटर्सचे अस्वीकार्य ओव्हरलोडिंग प्रतिबंधित करते, आपल्याला मशीनच्या ऑपरेशनचा इष्टतम मोड निवडण्याची परवानगी देते, ऑपरेटिंग परिस्थितीचे सांख्यिकीय विश्लेषण इ.

यांत्रिक भार नियंत्रण साधने

बर्याचदा लोड कंट्रोल डिव्हाइसेस यांत्रिक तत्त्वावर आधारित असतात. मशीनच्या किनेमॅटिक साखळीमध्ये एक लवचिक घटक समाविष्ट केला जातो, ज्याचे विकृती लागू लोडच्या प्रमाणात असते. ठराविक भार पातळी ओलांडल्यास किनेमॅटिक लिंकद्वारे लवचिक घटकाशी जोडलेला मायक्रोस्विच ट्रिगर होतो. मशीन टूल उद्योगात कॅम, बॉल किंवा रोलर कपलिंगसह लोड कंट्रोल डिव्हाइसेसचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.ते क्लॅम्पिंग डिव्हाइसेस, रेंच आणि इतर प्रकरणांमध्ये वापरले जातात जेथे इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह हार्ड स्टॉपवर चालते.

विद्युत भार नियंत्रण साधने

किनेमॅटिक साखळीतील संवेदनशील लवचिक घटकाची उपस्थिती इलेक्ट्रोमेकॅनिकल ड्राइव्हची एकूण कडकपणा कमी करते आणि त्याची गतिशील वैशिष्ट्ये खराब करते. म्हणून, ते ड्राईव्ह मोटरद्वारे वापरल्या जाणार्‍या करंट, पॉवर, स्लिप, फेज एंगल इ. नियंत्रित करून इलेक्ट्रिकल पद्धतींद्वारे लोडच्या तीव्रतेबद्दल (या प्रकरणात टॉर्क) माहिती मिळविण्याचा प्रयत्न करतात.

अंजीर मध्ये. 1 आणि इंडक्शन मोटरच्या स्टेटरवरील वर्तमान लोडचे निरीक्षण करण्यासाठी एक सर्किट दर्शविते. विद्युत मोटरच्या स्टेटर I विद्युत् प्रवाहाच्या प्रमाणात व्होल्टेज, वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर TA च्या दुय्यम विंडिंगमधून काढून टाकले जाते, दुरुस्त केले जाते आणि कमी-करंटला दिले जाते इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रिले K, ज्याचे सेट मूल्य पोटेंशियोमीटर R2 द्वारे समायोजित केले जाते. ट्रान्सफॉर्मरच्या दुय्यम विंडिंगला बायपास करण्यासाठी कमी-प्रतिरोधक प्रतिरोधक R1 आवश्यक आहे, जे शॉर्ट-सर्किट मोडमध्ये कार्य करणे आवश्यक आहे.

आकृती 1. स्टेटर करंटद्वारे इलेक्ट्रिक मोटरच्या लोडचे निरीक्षण करण्याची योजना

ch मध्ये वर्णन केलेले स्टेटर वर्तमान, जलद-अभिनय संरक्षणात्मक वर्तमान रिले नियंत्रित करण्यासाठी. 7. स्टेटर करंट मोटर शाफ्टच्या शाफ्ट टॉर्कशी नॉनलाइनर आकार अवलंबनाने संबंधित आहे

जेथे Azn — स्टेटरचा रेट केलेला प्रवाह, Mn — रेट केलेला टॉर्क, βo =AzO/Azn-निष्क्रिय प्रवाहाचा गुणाकार.

हे अवलंबित्व चित्रात दर्शविले आहे. 1, b (वक्र 1). आलेख दर्शवितो की कमी भारांवर इलेक्ट्रिक मोटरचा स्टेटर करंट थोडासा बदलतो आणि या भागात लोड समायोजित करणे अशक्य आहे.याव्यतिरिक्त, स्टेटरचा प्रवाह केवळ टॉर्कवरच नाही तर मुख्य व्होल्टेजवर देखील अवलंबून असतो. जेव्हा मुख्य व्होल्टेज कमी होते, तेव्हा अवलंबन 1(M) बदलते (वक्र 2), ज्यामुळे सर्किटच्या ऑपरेशनमध्ये त्रुटी येते.

इलेक्ट्रिक मोटरचा स्टेटर करंट हा नो-लोड करंट आणि कमी झालेल्या रोटर करंटची भौमितीय बेरीज आहे:

जेव्हा लोड बदलतो, तेव्हा वर्तमान बदलते I2 ' नो-लोड करंट व्यावहारिकपणे लोडपासून स्वतंत्र आहे. म्हणून, लहान लोड कंट्रोल डिव्हाइसेसची संवेदनशीलता वाढवण्यासाठी, नो-लोड करंटची भरपाई करणे आवश्यक आहे, जे बहुतेक प्रेरक आहे.

लो-पॉवर इलेक्ट्रिक मोटर्समध्ये, कॅपेसिटर ग्रुप सी स्टेटर सर्किटमध्ये समाविष्ट केला जातो (चित्र 1, अ मधील ठिपके असलेल्या रेषा), ज्यामुळे एक अग्रगण्य प्रवाह निर्माण होतो. परिणामी, इलेक्ट्रिक मोटर नेटवर्कमधून कमी केलेल्या विद्युत् प्रवाहाच्या बरोबरीने वापरते. रोटर प्रवाह, आणि अवलंबन 1 (M) जवळजवळ रेखीय बनते (चित्र 1, b मध्ये वक्र 3). या पद्धतीचा एक तोटा म्हणजे नेटवर्क व्होल्टेजमधील चढउतारांवर लोड वैशिष्ट्यांचे मजबूत अवलंबन.

उच्च शक्ती असलेल्या इलेक्ट्रिक मोटर्समध्ये, कॅपेसिटर बँक अवजड आणि महाग होते. या प्रकरणात, वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर (चित्र 2) च्या दुय्यम सर्किटमध्ये नो-लोड करंटची भरपाई करणे अधिक फायद्याचे आहे.

आकृती 2. नो-लोड वर्तमान भरपाईसह लोड कंट्रोल रिले

सर्किट एक ट्रान्सफॉर्मर वापरते ज्यामध्ये दोन प्राथमिक विंडिंग असतात: वर्तमान W1 आणि व्होल्टेज W2. व्होल्टेज विंडिंग सर्किटमध्ये कॅपेसिटर C समाविष्ट केला आहे, जो विद्युत प्रवाहाचा टप्पा 90° ने वायरमध्ये हलवतो.ट्रान्सफॉर्मरचे पॅरामीटर्स निवडले जातात जेणेकरून वळण W2 चे चुंबकीय शक्ती विद्युत मोटरच्या नो-लोड करंटशी संबंधित असलेल्या विंडिंग W1 च्या चुंबकीय शक्तीच्या घटकाची भरपाई करते. परिणामी, दुय्यम वळण W3 च्या आउटपुटवरील व्होल्टेज रोटर करंट आणि लोड टॉर्कच्या प्रमाणात आहे. हे व्होल्टेज दुरुस्त करून इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रिले K वर लागू केले जाते.

मशीन कंट्रोल सिस्टममध्ये, अत्यंत संवेदनशील लोड रिले वापरल्या जातात, ज्यामध्ये लोडच्या टॉर्कवर आउटपुट व्होल्टेजची स्पष्ट रिले अवलंबित्व असते (चित्र 3, बी). अशा रिलेच्या सर्किटमध्ये (चित्र 3, अ) वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर टीए आणि व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर टीव्ही आहे, ज्याचा आउटपुट व्होल्टेज उलट दिशेने चालू आहे.

आकृती 3. उच्च संवेदनशीलता लोड कंट्रोल रिले

जर नो-लोड करंटची भरपाई उदाहरणार्थ कॅपेसिटर बँक सी द्वारे केली जाते, तर सर्किटचे आउटपुट व्होल्टेज

जेथे Kta, Ktv- करंट आणि व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मरचे रूपांतरण घटक, U1 — मोटर टप्प्यातील व्होल्टेज.

Kta किंवा Ktv बदलून, सर्किट कॉन्फिगर करणे शक्य आहे जेणेकरून दिलेल्या टॉर्क Mav साठी आउटपुट व्होल्टेज किमान असेल. नंतर दिलेल्या मोडचे कोणतेही विचलन U आउट आणि रिले K ट्रिगर करेल.

ग्राइंडिंग हेडच्या वेगवान पध्दतीपासून कार्यरत फीडपर्यंत संक्रमणादरम्यान वर्कपीससह ग्राइंडिंग डिस्कच्या संपर्काचा क्षण नियंत्रित करण्यासाठी तत्सम योजना वापरल्या जातात.

लोड रिले, नेटवर्कवरून असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरद्वारे वापरल्या जाणार्‍या शक्तीच्या नियंत्रणावर आधारित, अधिक अचूकपणे कार्य करतात. अशा रिलेमध्ये एक रेखीय वैशिष्ट्य असते जे मुख्य व्होल्टेजमधील चढ-उतारांसह बदलत नाही.

इंडक्शन मोटरच्या स्टेटरचे व्होल्टेज आणि वर्तमान गुणाकार करून वीज वापराच्या प्रमाणात व्होल्टेज प्राप्त केले जाते. यासाठी, चतुर्भुज व्होल्ट-अॅम्पीयर वैशिष्ट्यपूर्ण-क्वाड्रेटर्ससह नॉन-रेखीय घटकांवर आधारित लोड रिले वापरले जातात. अशा रिलेच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत ओळख (a + b)2 — (a — b)2 = 4ab वर आधारित आहे.

लोड रिले अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 4.

आकृती 4. वीज वापर रिले

विद्युत मोटरच्या वर्तमान आणि फेज व्होल्टेजच्या प्रमाणात दुय्यम विंडिंग व्होल्टेजवर रेझिस्टर आरटीवर लोड केलेला वर्तमान ट्रान्सफॉर्मर टीए आणि व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर टीव्ही तयार करतो. व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मरमध्ये दोन दुय्यम विंडिंग असतात ज्यावर समान व्होल्टेज -Un आणि +Un तयार होतात, फेज 180 ° ने हलविला जातो.

व्होल्टेजची बेरीज आणि फरक जुळणारे ट्रान्सफॉर्मर T1 आणि T2 आणि डायोड ब्रिज असलेल्या फेज-सेन्सिटिव्ह सर्किटद्वारे दुरुस्त केले जातात आणि रेखीय अंदाजे तत्त्वानुसार तयार केलेल्या स्क्वेअर्स A1 आणि A2 ला दिले जातात.

स्क्वेअर्समध्ये प्रतिरोधक R1 — R4 आणि R5 — R8 असतात आणि R9, R10 मधून घेतलेल्या संदर्भ व्होल्टेजद्वारे लॉक केलेले वाल्व असतात. इनपुट व्होल्टेज जसजसे वाढते, तसतसे व्हॉल्व्ह उघडतात आणि प्रतिरोधक R1 किंवा R5 सह समांतर जोडलेले नवीन प्रतिरोधक कार्यात आणले जातात. परिणामी, चतुर्भुजाच्या वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्यामध्ये पॅराबोलाचा आकार असतो, जो इनपुट व्होल्टेजवर विद्युत् प्रवाहाचे चतुर्भुज अवलंबित्व सुनिश्चित करतो. आउटपुट इलेक्ट्रोमेकॅनिकल रिले K हे दोन वर्गांच्या प्रवाहांमधील फरकाशी संबंधित आहे, आणि मूलभूत ओळखीनुसार, त्याच्या कॉइलमधील विद्युत् प्रवाह ग्रिडमधून इलेक्ट्रिक मोटरद्वारे वापरल्या जाणार्‍या उर्जेच्या प्रमाणात आहे.क्वाड्रंट्सच्या योग्य सेटिंगसह, पॉवर रिलेमध्ये 2% पेक्षा कमी त्रुटी आहे.

दुहेरी मॉड्यूलेशनसह पल्स-टाइम पल्स रिलेद्वारे एक विशेष वर्ग तयार केला जातो, जो अधिकाधिक सामान्य होत आहे. अशा रिलेमध्ये, मोटर करंटच्या प्रमाणात व्होल्टेज एका पल्स रुंदीच्या मॉड्युलेटरला दिले जाते, ज्यामुळे अशा डाळी निर्माण होतात ज्याचा कालावधी मोजलेल्या करंटच्या प्रमाणात असतो: τ = K1Az... या डाळी मुख्य व्होल्टेजद्वारे नियंत्रित केलेल्या अॅम्प्लिट्यूड मॉड्युलेटरला दिल्या जातात. .

परिणामी, डाळींचे मोठेपणा इलेक्ट्रिक मोटरच्या स्टेटरवरील व्होल्टेजच्या प्रमाणात होते: उम = के 2 यू. दुहेरी मॉड्युलेशन नंतर व्होल्टेजचे सरासरी मूल्य वर्तमान आणि व्होल्टेज इंडक्शनच्या प्रमाणात असते: Ucf = fK1К2TU, जेथे f ही मॉड्यूलेशन वारंवारता आहे. अशा पॉवर रिलेमध्ये 1.5% पेक्षा जास्त त्रुटी नाही.

इंडक्शन मोटर शाफ्टवरील यांत्रिक लोडमधील बदलामुळे मुख्य व्होल्टेजच्या तुलनेत स्टेटर करंटच्या टप्प्यात बदल होतो. लोड वाढत असताना, फेज कोन कमी होतो. हे आपल्याला फेज पद्धतीवर आधारित लोड रिले तयार करण्यास अनुमती देते. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, रिले कोसाइन किंवा फेज अँगल फॅक्टरला प्रतिसाद देतात. त्यांच्या वैशिष्ट्यांनुसार, अशा रिले पॉवर रिलेच्या जवळ आहेत, परंतु त्यांचे डिझाइन बरेच सोपे आहे.

जर आपण सर्किटमधून चतुर्थांश A1 आणि A2 वगळले (चित्र 4 पहा) आणि त्यामधील संबंधित ट्रान्सफॉर्मर्स T1 आणि T2, प्रतिरोधकांनी बदलले, तर पॉइंट्स a आणि b मधील व्होल्टेज कॉस्फीच्या प्रमाणात असेल, जे यावर अवलंबून बदलते. मोटर लोड. इलेक्ट्रोमेकॅनिकल रिले के, सर्किटच्या पॉइंट्स a आणि b वर जोडलेले आहे, तुम्हाला इलेक्ट्रिक मोटरवरील लोडचे दिलेले स्तर नियंत्रित करण्यास अनुमती देते.सर्किट सरलीकरणाचा तोटा म्हणजे लाइन व्होल्टेजमधील बदलाशी संबंधित वाढलेली त्रुटी.