יישום ותחזוקה של מגנטים חילופיים | ניתוח מקיף של טיפול באגפיה נפוצים, שליטה בהם במאמר אחד
ניתוח מרכיבים עיקריים של מגנטים חשמליים
מגנט חשמלי הוא סוויץ' אלקטרומגנטי אוטומטי המשמש להפעלה תדירה בתדירות גבוהה של מעגלי ניידים ותיקים בזרם חילופין. הוא מתאפיין יתרונות כגון פעולה אוטומטית, הגנה על טנזור נמוך ואפס, פעולה בעוצמה גבוהה, יציבות חזקה ודרישות תחזוקה נמוכות. במיתרי הבקרה החשמלית של מכונות כלים, מגנטים חשמליים משמשים בעיקר לשליטה במנועים חשמליים ובשאיבות אחרות.
המרכיבים העיקריים של מגנט חשמלי כוללים מערכת אלקטרומגנטית, מערכת מגעים ומכשיר כיבוי פליטת קשת, ועוד. הוא מורכב בעיקר מחלקים מבניים כמו מגעים ראשיים, גרעין ברזל זז, צליל, גרעין ברזל נייח ומגעים עוזרים.
1.1 מערכת אלקטרומגנטית
המערכת האלקטרומגנטית של מגנט חשמלי מורכבת בעיקר מצליל, גרעין ברזל זז, גרעין ברזל נייח וטבעת קצר-דרכו. כאשר הצליל מבוקר מקבל או מאבד אנרגיה, הוא יבצע בהתאמה את הפעולה של הסחה או שחרור, כך שיוכל לשמור על המגעים הזז והנייח במצב פתוח או סגור בהתאמה, כדי להשיג את מטרת הת.switching of the circuit.
כדי להפחית את ההפסדים הטורביליים וההיסטיים, גרעיני הברזל והמסה של מגנט חשמלי מיוצרים בעיקר על ידי הדבקת דפי ברזל מסיליקון בצורת E במהלך הייצור. כדי להגדיל את שטח הפיזור ולהימנע מהכחדה, הצליל מיוצר בצורת צינור עבה וקטן שמתפתל על מסגרת מבודדת, עם מרחק מסוים שמוחזק בין זה לבין גרעין הברזל כדי למנוע חופף. גרעין הברזל בצורת E שומר על פער אוויר של 0.1 - 0.2 מ"מ בסוף המכל המרכזי כדי להפחית את השפעת השדה המגנטי הנשאר ולמנוע את התקיעת המסה.
כאשר מגנט חשמלי עובד, הזרם החילופין בצליל יוצר שדה מגנטי מתנדנד בגרעין הברזל, מה שגורם למסה להתנדנד וליצור רעש. יש שקע בכל אחד מהקצה של גרעין הברזל והמסה, ונכנס לתוך השקע טבעת קצר-דרכוbuat מנחושת או אליאגום נחושת-כרום כדי לפתור את הבעיה הנ"ל. לאחר התקנת טבעת קצר-דרכו, כאשר זרם חילופין עובר דרך סיבוב, ייווצרו שדות מגנטיים Φ₁ ו-Φ₂ בפאזה שונה, ובכך יבטיח תמיד שיש כוח משיכה בין גרעין הברזל למסה, מה שהופך את הרעידות והרעש לקטנים מאוד.
1.2 מערכת מגעים
ישנם שלושה סוגים של מגעי מגנט חשמלי, כלומר מגע נקודתי, מגע קווי ומגע משטחי, כפי שמוצג בתמונה שלהלן. לפי הצורה המבנית, ניתן לחלק אותם למגעי גשר ומגעי אצבע. מגעי גשר כוללים מגע גשר נקודתי ומגע גשר משטחי, שמתאימים לסיטואציות שונות של זרם. מגעי אצבע הם ברובם במגע קווי, והשטח שלהם הוא קו ישר, שמתאים לסיטואציות תכופות וזרמים גדולים. לפי יכולת הקישור והפרדה, ניתן לחלק אותם למגעים ראשיים ומגעים עוזרים. מגעים ראשיים מתאימים למקטעי זרם גדולים, וברובם יש שלושה זוגות של מגעים פתוחים. מגעים עוזרים מתאימים למקטעי בקרה קטנים, וברובם יש שני זוגות של מגעים פתוחים ושני זוגות של מגעים סגורים.
1.3 מכשיר כיבוי פליטת קשת
עבור מעגלים עם זרמים גבוהים או מתח גבוה, בהכרח תופיע פליטת קשת כשהמגנט החשמלי נפתח, מה שיכול לגרום לשריפה במגע, נזק למכשיר, להשפיע על תוחלת החיים שלו, ואפילו להפריע לזמן ניתוק המעגל; במקרים חמורים, זה עשוי לגרום לאש. למען הבטחת הבטיחות, על כל מגנטים בעלי קיבולת העולות על 10 אמפר להיות מצוידים במכשיר כיבוי פליטת קשת. שיטות הכיבוי הנפוצות במגנטים חשמליים כוללות כיבוי פליטת קשת בשני מקטעים, כיבוי פליטת קשת בקן ארוך וכיבוי פליטת קשת ברשת.
מכשיר הכיבוי בשני מקטעים מחלק את הקשת לשני חלקים, ומאריך את הקשת באמצעות כוח החשמל של מעגל המגע עצמו, כדי להשיג את הפיזור והקירור של הקשת ולהגיע למטרה של כיבוי. מכשיר הכיבוי בקן ארוך עשוי מחומרים עמידים בפליטת קשת, כמו חרסינה, אסבסטו-סמנט ועוד, עם אחד או יותר קנים ארוכים על הצד הפנימי, מה שיכול להרחיב את שטח המגע בין הקשת לקיר חדר הכיבוי, ולהגיע למטרה של כיבוי על ידי דחיסה. כשהמגעים הם במצב מופרד, הקשת נשלחת לקנים דרך שדה מגנטי חיצוני או כוח חשמלי, והאנרגיה החום מעובדת לקיר חדר הכיבוי, כך שהקשת נכבה במהירות.
על בסיס זה, הציעו מבנה חדש של מכשיר כיבוי פליטת קשת רשת. הרשת המתכתית משתמשת בלוחות ברזל מצופים נחושת או נחושת-galvanized ומחוברת לעטיפת הכיבוי. הקשת שנוצרת על ידי הפרדת המגע יוצרת שדה מגנטי חזק, והקיום של התנגדות מגנטית גורם לחוזק השדה החשמלי באזור זה להיות לא אחיד, ובכך מושך את הקשת לפערים של הרשת ליצור קשתות קצרות. כל רשת פועלת כאלקטרודה, מחלקת את מתח הקשת לכלל מספר מקטעים, ומתח הקשת בין כל מקטע קטן ממתח ההצתה. באותו זמן, הרשת פולטת חום כדי לנתק את הקשת במהירות, והגיעה למטרה של כיבוי [3-5].
1.4 מרכיבים עוזרים
הרכיבים העוזרים של מגנט חשמלי כוללים קפיץ תגובה, קפיץ אמצע, קפיץ לחץ מגע, מנגנון העברה, בסיס, ועוד. הקפיץ התגובה דוחף את המסה לשחרר אנרגיה לאחר כשלון חשמל, כך שהמגעים חוזרים למצבם המקורי. הקפיץ האמצע יכול להקל על כוח ההתקפה. קפיץ לחץ המגע יכול להגדיל מאוד את לחץ המגע ולהפחית את ההתנגדות של המגע. המגעים הפעילים נשלטים על ידי המסה או קפיץ התגובה כדי לשלוט בהם להיות מחוברים או מנתקים.
2 שימוש נכון במגנטים חשמליים
2.1 עקרונות בחירה של מגנטים חשמליים
מתח המגעים הראשיים חייב להיות גדול או שווה למתח המסלול הנשלט. זרם המגעים הראשיים צריך לעמוד בדרישות המטען: עבור מטענים 저ומס, זה צריך להיות שווה לזרם המכסה; עבור מטענים מנוע, זה צריך להיות מעט גדול מהזרם המכסה. המתח של צליל המשיכה נבחר בהתאם למסובך של המסלול הנשלט: 380 V או 220 V יכול לבחור עבור מסלולים פשוטים, ו-36 V או 110 V עבור מסלולים מסובכים. מספר ומגעים צריכים לעמוד בסטנדרטים הבסיסיים של מסלול הבקרה.
2.2 התקנה ותחזוקה של מגנטים חשמליים
לפני ההתקנה, יש לבדוק אם נתוני הטכנולוגיה של המגנט (כמו מתח מכסה, זרם, תדירות פעולה, וכו') עומדים בסטנדרטים, לבדוק אם המראה פגומה וה Bewegung ist flexibel, und den Widerstandswert und den Isolationswiderstand des Spulens zu messen. Die Installationsposition sollte senkrecht sein, mit einer Neigung von nicht mehr als 5°, und die Seite mit Wärmeabgabekanälen sollte in vertikale Richtung weisen. Während der Installation und Verkabelung sollten Teile wie Schrauben, Unterlegscheiben und Anschlüsse verloren gehen, um das Stocken oder Kurzschließen des Wechselschalters zu vermeiden.
Nach der Installation muss überprüft werden, ob die Verkabelung korrekt ist. Ohne die Hauptkontakte zu versorgen, den Kontaktor mehrmals ein- und ausschalten, um die Bewegung der Hauptkontakte und Geräusch nach dem Einziehen des Eisenkerns zu überprüfen. Erst wenn es keine Fehler gibt, kann es in Betrieb genommen werden. Es ist nicht erlaubt, den Wechselschalter an eine Gleichstromquelle anzuschließen, andernfalls wird die Spule verbrannt.
3 Häufige Störungen und Wartungsverfahren für Wechselschalter
3.1 Hauptkontaktstörungen
3.1.1 Schwere Funkenbildung beim Schließen und Öffnen der beweglichen und stehenden Hauptkontakte
Wenn die Last normal arbeitet, entstehen Funken beim Schließen und Öffnen der Kontakte. Aufgrund der hohen Temperatur des Bogens bilden sich unregelmäßige kleine Gruben auf der Kontaktoberfläche, was zu einer Verringerung der Kontaktoberfläche, einem erhöhten Strom und starken Funken führt. Um beschädigte Kontakte zu reparieren, muss der Grad der Beschädigung der Kontaktoberfläche überprüft werden; der Kontakt kann nur repariert werden, wenn seine Dicke mehr als 2/3 der ursprünglichen Dicke beträgt. Beim Reparieren der Kontakte legen Sie zunächst feines Sandpapier auf eine horizontale Fläche, dann schleifen Sie die beschädigten Kontakte flach auf dem Sandpapier, überprüfen Sie die Reparaturlage, bis alle beschädigten Punkte abgeschliffen sind, und schließlich behandeln Sie die Bürsten.
3.1.2 Schmelzen, Verbrennung und Verkleben der beweglichen und stehenden Hauptkontakte
Die Hauptursachen für das Schmelzen, Verbrennen und Verkleben der beweglichen und stehenden Hauptkontakte umfassen Kurzschluss der Last, Kurzschluss im Hauptkreis oder Verringern des Lastwiderstands. Darunter ist das gleichzeitige Auftreten von Kurzschluss und Hauptkreiskurzschluss der Schlüsselfaktor. Aufgrund der Arbeitsbedürfnisse reicht die Betriebsfrequenz des Wechselschalters von niedrig bis hoch; während des häufigen Schließens und Öffnens der Kontakte steigt die Oberflächentemperatur, und unter dem Einfluss des Bogens werden die beweglichen und stehenden Hauptkontakte letztendlich schmelzen, verbrennen und verkleben.
Es gibt in der Regel zwei Behandlungsmethoden: Erstens ersetzen Sie den Wechselschalter durch einen mit höherer Spannung und Strombelastung; Zweitens reparieren Sie den Wechselschalter: ersetzen Sie die Kontakte mit derselben Spezifikation, reinigen Sie die Kohleablagerungen um die beweglichen und stehenden Kontakte herum, usw., und schließen Sie RC-Bogenlöschgeräte parallel an jedem der 3 Paare der Hauptkontakte an.
3.2 Hilfskontaktstörungen
3.2.1 Zu hoher Kontaktwiderstand der beweglichen und stehenden Hilfskontakte
Ein zu hoher Kontaktwiderstand der beweglichen und stehenden Hilfskontakte führt zu einer Erhöhung des Widerstands im Steuerkreis und einer Verringerung der Spannung. Es gibt zwei Hauptgründe für dieses Phänomen: Erstens sammeln sich große Mengen Ölverschmutzungen und Staub auf den Kontakten; Zweitens bildet sich eine Oxidschicht auf der Kontaktoberfläche. Basierend auf dem Unterverspannungsschutzmechanismus des Wechselschalters hört der Steuerkreis auf zu arbeiten, wenn die Spannung am Wechselschalter-Spulenende weniger als 85% der Nennspannung beträgt. Die Lösung besteht darin, die Kontakte herauszunehmen, sie mit sauberem Gazetuch trocken zu wischen und dann die Kontaktoberfläche vorsichtig mit feinem Sandpapier zu behandeln.
3.2.2 Schwere Funkenbildung beim Schließen und Öffnen der beweglichen und stehenden Hilfskontakte
Die Hauptgründe für diesen Fehler können sein, dass der gesteuerte Kreis einen Kurzschluss erlebt hat, oder der Widerstands Wert der energieverbrauchenden Komponenten im Steuerkreis verringert wurde, usw.
3.3 Spulenfehler
3.3.1 Spulenoffenleitung
Eine Offenleitung in der Spule des Wechselschalters führt dazu, dass der Steuerkreis nicht funktioniert. Dieses Phänomen tritt relativ selten auf und wird in der Regel durch Qualitätsprobleme des Schalters oder durch falsche Montage während der Zusammenstellung verursacht.
3.3.2 Spulenkurzschluss
Ein Kurzschluss in der Spule des Wechselschalters führt dazu, dass der Sicherungsschutz gegen Kurzschlüsse im Steuerkreis ausfällt. Eine häufige Situation eines Spulenkurzschlusses ist, dass die angewendete Wechselspannung an der Spule nicht 0,85-1,05 Mal der Nennspannung beträgt; langfristiger Betrieb der Spule bei niedriger oder hoher Spannung kann zu einem Kurzschluss führen. Eine defekte Spule des Wechselschalters muss ersetzt werden; bei der Austauschung der Spule ist darauf zu achten, dass die Spulenmaße, die Nennspannung und die Spezifikation des Wechselschalters übereinstimmen.
3.4 Fehler an den Kontaktflächen des beweglichen und stehenden Eisenkerns
3.4.1 Verkleben der Kontaktflächen des beweglichen und stehenden Eisenkerns
Der Hauptgrund für diesen Fehler ist die Anwesenheit von Ölverschmutzungen an den Kontaktflächen des beweglichen und stehenden Eisenkerns. Nach dem Drücken des Startknopfs läuft der Motor normal, aber beim Drücken des Stop-Knopfs verliert die Spule des Wechselschalters die Energie, die Kontakte kehren nicht in ihren ursprünglichen Zustand zurück, und der Motor fährt weiter. Nachdem die Hand den Stop-Knopf verlässt, bleibt die Spule weiterhin gespeist, und der Motor fährt weiter. Die Behandlungsmethode besteht darin, die Kontaktflächen des beweglichen und stehenden Eisenkerns zu reinigen.
3.4.2 Lauter Lärm vom Eisenkern
Die Hauptgründe für lauteren Lärm vom Eisenkern sind das Abbrechen des Kurzschlußringes oder eine große Menge Rost an den Kontaktflächen des beweglichen und stehenden Eisenkerns. Im Falle einer großen Menge Rost kann die Kontaktfläche mit feinem Sandpapier behandelt werden. Wenn der Kurzschlußring beschädigt ist, wird der Eisenkern in der Regel ersetzt, um den Fehler zu beheben.
4 Schlussfolgerung
Die richtige Verwendung, Fehlerdiagnose und Wartungstechniken von Wechselschaltern sind entscheidend für den stabilen Betrieb von elektrischen Steuerungssystemen. Um die Dienstleistungseffizienz der Wechselschalter zu verbessern und ihre Lebensdauer zu verlängern, sollten häufige Fehler rechtzeitig repariert werden, um die Ausfallrate während der Produktion zu reduzieren.
