మెటల్ కట్టింగ్ మెషీన్లలో లోడ్లు, శక్తులు మరియు క్షణాలను పర్యవేక్షించడానికి ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలు

ఆటోమేటెడ్ పరికరాల ఆపరేషన్ సమయంలో, లోడ్ని నియంత్రించడం అవసరం అవుతుంది, అంటే యంత్రాలు మరియు యంత్రాల అంశాలలో పనిచేసే ప్రయత్నాలు మరియు క్షణాలు. ఇది వ్యక్తిగత భాగాలకు నష్టం లేదా ఎలక్ట్రిక్ మోటారుల ఆమోదయోగ్యం కాని ఓవర్‌లోడింగ్‌ను నిరోధిస్తుంది, యంత్రాల ఆపరేషన్ యొక్క సరైన మోడ్‌ను ఎంచుకోవడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది, ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల యొక్క గణాంక విశ్లేషణ మొదలైనవి.

మెకానికల్ లోడ్ నియంత్రణ పరికరాలు

చాలా తరచుగా లోడ్ నియంత్రణ పరికరాలు యాంత్రిక సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. మెషిన్ యొక్క కైనమాటిక్ గొలుసులో సాగే మూలకం చేర్చబడింది, దీని యొక్క వైకల్యం దరఖాస్తు లోడ్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట లోడ్ స్థాయిని అధిగమించడం అనేది కినిమాటిక్ లింక్ ద్వారా సాగే మూలకానికి అనుసంధానించబడిన మైక్రోస్విచ్‌ను ట్రిగ్గర్ చేస్తుంది. క్యామ్, బాల్ లేదా రోలర్ కప్లింగ్‌లతో కూడిన లోడ్ కంట్రోల్ పరికరాలు మెషిన్ టూల్ పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ హార్డ్ స్టాప్‌లో పనిచేసే బిగింపు పరికరాలు, రెంచ్‌లు మరియు ఇతర సందర్భాల్లో వీటిని ఉపయోగిస్తారు.

ఎలక్ట్రికల్ లోడ్ నియంత్రణ పరికరాలు

కినిమాటిక్ గొలుసులో సున్నితమైన సాగే మూలకం యొక్క ఉనికి ఎలక్ట్రోమెకానికల్ డ్రైవ్ యొక్క మొత్తం దృఢత్వాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు దాని డైనమిక్ లక్షణాలను మరింత దిగజార్చుతుంది. అందువల్ల, వారు డ్రైవ్ మోటారు ద్వారా వినియోగించబడే కరెంట్, పవర్, స్లిప్, ఫేజ్ యాంగిల్ మొదలైనవాటిని నియంత్రించడం ద్వారా విద్యుత్ పద్ధతుల ద్వారా లోడ్ (ఈ సందర్భంలో, టార్క్) పరిమాణం గురించి సమాచారాన్ని పొందేందుకు ప్రయత్నిస్తారు.

అంజీర్ లో. 1 మరియు ఇండక్షన్ మోటార్ యొక్క స్టేటర్‌పై ప్రస్తుత లోడ్‌ను పర్యవేక్షించడానికి ఒక సర్క్యూట్‌ను చూపుతుంది. కరెంట్ Iకి అనులోమానుపాతంలో ఉండే వోల్టేజ్, ఎలక్ట్రిక్ మోటారు యొక్క స్టేటర్, కరెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ TA యొక్క సెకండరీ వైండింగ్ నుండి తీసివేయబడుతుంది, సరిదిద్దబడింది మరియు తక్కువ-కరెంట్‌కు అందించబడుతుంది విద్యుదయస్కాంత రిలే K, దీని సెట్ విలువ పొటెన్షియోమీటర్ R2 ద్వారా సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క ద్వితీయ వైండింగ్‌ను దాటవేయడానికి తక్కువ-నిరోధకత నిరోధకం R1 అవసరం, ఇది తప్పనిసరిగా షార్ట్-సర్క్యూట్ మోడ్‌లో పనిచేయాలి.

మూర్తి 1. స్టేటర్ కరెంట్ ద్వారా ఎలక్ట్రిక్ మోటారు యొక్క లోడ్ పర్యవేక్షణ కోసం పథకం

స్టేటర్ కరెంట్‌ను నియంత్రించడానికి, chలో వివరించిన ఫాస్ట్-యాక్టింగ్ ప్రొటెక్టివ్ కరెంట్ రిలేలు. 7. స్టేటర్ కరెంట్ అనేది నాన్ లీనియర్ షేప్ డిపెండెన్స్ ద్వారా మోటార్ షాఫ్ట్ యొక్క షాఫ్ట్ టార్క్‌కి సంబంధించినది

ఇక్కడ Azn — స్టేటర్ యొక్క రేట్ కరెంట్, Mn — రేట్ చేయబడిన టార్క్, βo =AzO/Azn-నిష్క్రియ కరెంట్ యొక్క మల్టిప్లిసిటీ.

ఈ ఆధారపడటం గ్రాఫికల్‌గా అంజీర్‌లో చూపబడింది. 1, బి (వక్రత 1). తక్కువ లోడ్ల వద్ద ఎలక్ట్రిక్ మోటారు యొక్క స్టేటర్ కరెంట్ చాలా కొద్దిగా మారుతుంది మరియు ఈ ప్రాంతంలో లోడ్ సర్దుబాటు చేయడం అసాధ్యం అని గ్రాఫ్ చూపిస్తుంది.అదనంగా, స్టేటర్ కరెంట్ టార్క్పై మాత్రమే కాకుండా, మెయిన్స్ వోల్టేజ్పై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. మెయిన్స్ వోల్టేజ్ తగ్గినప్పుడు, ఆధారపడటం 1 (M) మార్పులు (కర్వ్ 2), ఇది సర్క్యూట్ యొక్క ఆపరేషన్లో లోపాన్ని పరిచయం చేస్తుంది.

ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ యొక్క స్టేటర్ కరెంట్ అనేది నో-లోడ్ కరెంట్ మరియు తగ్గిన రోటర్ కరెంట్ యొక్క రేఖాగణిత మొత్తం:

లోడ్ మారినప్పుడు, ప్రస్తుత మార్పులు I2 'నో-లోడ్ కరెంట్ ఆచరణాత్మకంగా లోడ్ నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, చిన్న లోడ్ నియంత్రణ పరికరాల యొక్క సున్నితత్వాన్ని పెంచడానికి, నో-లోడ్ కరెంట్ కోసం భర్తీ చేయడం అవసరం, ఇది ఎక్కువగా ప్రేరకంగా ఉంటుంది.

తక్కువ-పవర్ ఎలక్ట్రిక్ మోటార్‌లలో, కెపాసిటర్ గ్రూప్ సి స్టేటర్ సర్క్యూట్‌లో చేర్చబడుతుంది (అంజీర్ 1, ఎలో చుక్కల పంక్తులు), ఇది లీడింగ్ కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఫలితంగా, ఎలక్ట్రిక్ మోటారు నెట్‌వర్క్ నుండి తగ్గిన కరెంట్‌కు సమానమైన కరెంట్‌ను వినియోగిస్తుంది. రోటర్ కరెంట్, మరియు ఆధారపడటం 1 (M) దాదాపు సరళంగా మారుతుంది (అంజీర్ 1, బిలో కర్వ్ 3). నెట్‌వర్క్ వోల్టేజ్‌లో హెచ్చుతగ్గులపై లోడ్ లక్షణాల యొక్క బలమైన ఆధారపడటం ఈ పద్ధతి యొక్క ఒక ప్రతికూలత.

అధిక శక్తి కలిగిన ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లలో, కెపాసిటర్ బ్యాంక్ స్థూలంగా మరియు ఖరీదైనదిగా మారుతుంది. ఈ సందర్భంలో, ప్రస్తుత ట్రాన్స్ఫార్మర్ (Fig. 2) యొక్క సెకండరీ సర్క్యూట్లో నో-లోడ్ కరెంట్ కోసం భర్తీ చేయడానికి ఇది మరింత ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది.

మూర్తి 2. నో-లోడ్ ప్రస్తుత పరిహారంతో లోడ్ నియంత్రణ రిలే

సర్క్యూట్ రెండు ప్రాథమిక వైండింగ్‌లను కలిగి ఉన్న ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది: ప్రస్తుత W1 మరియు వోల్టేజ్ W2. వోల్టేజ్ వైండింగ్ సర్క్యూట్‌లో కెపాసిటర్ సి చేర్చబడింది, ఇది కరెంట్ యొక్క దశను 90 ° ద్వారా వైర్‌కు మారుస్తుంది.ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క పారామితులు ఎంపిక చేయబడతాయి, తద్వారా వైండింగ్ W2 యొక్క అయస్కాంత శక్తి ఎలక్ట్రిక్ మోటారు యొక్క నో-లోడ్ కరెంట్‌కు సంబంధించిన వైండింగ్ W1 యొక్క అయస్కాంత శక్తి యొక్క ఆ భాగాన్ని భర్తీ చేస్తుంది. ఫలితంగా, ద్వితీయ వైండింగ్ W3 యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ రోటర్ కరెంట్ మరియు లోడ్ టార్క్కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఈ వోల్టేజ్ సరిదిద్దబడింది మరియు విద్యుదయస్కాంత రిలే Kకి వర్తించబడుతుంది.

యంత్ర నియంత్రణ వ్యవస్థలలో, అత్యంత సున్నితమైన లోడ్ రిలేలు ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి లోడ్ యొక్క టార్క్పై అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క ఉచ్ఛారణ రిలే ఆధారపడటాన్ని కలిగి ఉంటాయి (Fig. 3, b). అటువంటి రిలే యొక్క సర్క్యూట్ (Fig. 3, a) ప్రస్తుత ట్రాన్స్ఫార్మర్ TA మరియు వోల్టేజ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ టీవీని కలిగి ఉంది, దీని యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ వ్యతిరేక దిశలలో ఆన్ చేయబడింది.

మూర్తి 3. అధిక సున్నితత్వం లోడ్ నియంత్రణ రిలే

కెపాసిటర్ బ్యాంక్ C ద్వారా నో-లోడ్ కరెంట్ భర్తీ చేయబడితే, సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్

ఇక్కడ Kta, Ktv- ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ల మార్పిడి కారకాలు, U1 - మోటార్ దశలో వోల్టేజ్.

Kta లేదా Ktvని మార్చడం ద్వారా, సర్క్యూట్‌ను కాన్ఫిగర్ చేయడం సాధ్యపడుతుంది, తద్వారా ఇచ్చిన టార్క్ Mav కోసం అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ కనిష్టంగా ఉంటుంది. అప్పుడు ఇచ్చిన దాని నుండి మోడ్ యొక్క ఏదైనా విచలనం U అవుట్ మరియు రిలే K ని ట్రిగ్గర్ చేస్తుంది.

గ్రౌండింగ్ హెడ్ యొక్క వేగవంతమైన విధానం నుండి పని ఫీడ్‌కు మారే సమయంలో వర్క్‌పీస్‌తో గ్రౌండింగ్ డిస్క్ యొక్క సంపర్క క్షణాన్ని నియంత్రించడానికి ఇలాంటి పథకాలు ఉపయోగించబడతాయి.

నెట్‌వర్క్ నుండి అసమకాలిక ఎలక్ట్రిక్ మోటారు వినియోగించే శక్తి యొక్క నియంత్రణ ఆధారంగా లోడ్ రిలేలు, మరింత ఖచ్చితంగా పని చేస్తాయి. ఇటువంటి రిలేలు మెయిన్స్ వోల్టేజ్‌లో హెచ్చుతగ్గులతో మారని సరళ లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ఇండక్షన్ మోటర్ యొక్క స్టేటర్ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను గుణించడం ద్వారా విద్యుత్ వినియోగానికి అనులోమానుపాతంలో వోల్టేజ్ లభిస్తుంది. దీని కోసం, క్వాడ్రాటిక్ వోల్ట్-ఆంపియర్ లక్షణం-క్వాడ్రేటర్లతో నాన్-లీనియర్ ఎలిమెంట్స్ ఆధారంగా లోడ్ రిలేలు ఉపయోగించబడతాయి. అటువంటి రిలేల ఆపరేషన్ సూత్రం గుర్తింపు (a + b)2 — (a — b)2 = 4ab ఆధారంగా ఉంటుంది.

లోడ్ రిలే అంజీర్లో చూపబడింది. 4.

మూర్తి 4. విద్యుత్ వినియోగం రిలే

రెసిస్టర్ RTపై లోడ్ చేయబడిన ప్రస్తుత ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ TA మరియు వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ TV ఎలక్ట్రిక్ మోటారు యొక్క కరెంట్ మరియు ఫేజ్ వోల్టేజ్‌కు అనులోమానుపాతంలో సెకండరీ వైండింగ్ వోల్టేజ్‌లపై ఏర్పడుతుంది. వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లో రెండు ద్వితీయ వైండింగ్‌లు ఉంటాయి, వీటిపై సమాన వోల్టేజీలు -Un మరియు +Un ఏర్పడతాయి, దశ 180 ° ద్వారా మార్చబడుతుంది.

వోల్టేజ్‌ల మొత్తం మరియు వ్యత్యాసం సరిపోలే ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు T1 మరియు T2 మరియు డయోడ్ వంతెనతో కూడిన దశ-సెన్సిటివ్ సర్క్యూట్ ద్వారా సరిదిద్దబడతాయి మరియు సరళ ఉజ్జాయింపు సూత్రం ప్రకారం తయారు చేయబడిన A1 మరియు A2 స్క్వేర్‌లకు అందించబడతాయి.

స్క్వేర్‌లు R1 - R4 మరియు R5 - R8 రెసిస్టర్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు డివైడర్లు R9, R10 నుండి తీసుకోబడిన రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ ద్వారా లాక్ చేయబడిన కవాటాలు ఉంటాయి. ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ పెరిగేకొద్దీ, కవాటాలు క్రమంగా తెరుచుకుంటాయి మరియు రెసిస్టర్లు R1 లేదా R5తో సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన కొత్త రెసిస్టర్లు చర్యలోకి తీసుకోబడతాయి. ఫలితంగా, చతుర్భుజం యొక్క ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం పారాబొలా ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్‌పై కరెంట్ యొక్క చతుర్భుజ ఆధారపడటాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.అవుట్‌పుట్ ఎలక్ట్రోమెకానికల్ రిలే K రెండు చతురస్రాల ప్రవాహాల మధ్య వ్యత్యాసానికి సంబంధించినది, మరియు ప్రాథమిక గుర్తింపుకు అనుగుణంగా, దాని కాయిల్‌లోని కరెంట్ గ్రిడ్ నుండి ఎలక్ట్రిక్ మోటారు వినియోగించే శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.క్వాడ్రాంట్‌ల సరైన సెట్టింగ్‌తో, పవర్ రిలేలో 2% కంటే తక్కువ లోపం ఉంది.

డబుల్ మాడ్యులేషన్‌తో పల్స్-టైమ్ పల్స్ రిలేల ద్వారా ప్రత్యేక తరగతి ఏర్పడుతుంది, ఇవి మరింత సాధారణం అవుతున్నాయి. అటువంటి రిలేలలో, మోటారు కరెంట్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉన్న వోల్టేజ్ పల్స్ వెడల్పు మాడ్యులేటర్‌కు అందించబడుతుంది, ఇది పల్స్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీని వ్యవధి కొలిచిన కరెంట్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది: τ = K1Az ... ఈ పప్పులు మెయిన్స్ వోల్టేజ్ ద్వారా నియంత్రించబడే వ్యాప్తి మాడ్యులేటర్‌కు అందించబడతాయి. .

ఫలితంగా, పప్పుల వ్యాప్తి ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ యొక్క స్టేటర్‌పై వోల్టేజ్‌కు అనులోమానుపాతంలో మారుతుంది: Um = K2U. డబుల్ మాడ్యులేషన్ తర్వాత వోల్టేజ్ యొక్క సగటు విలువ ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్ ఇండక్షన్‌కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది: Ucf = fK1К2TU, ఇక్కడ f అనేది మాడ్యులేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ. ఇటువంటి పవర్ రిలేలు 1.5% కంటే ఎక్కువ లోపం కలిగి ఉండవు.

ఇండక్షన్ మోటార్ షాఫ్ట్పై యాంత్రిక లోడ్లో మార్పు మెయిన్స్ వోల్టేజ్కు సంబంధించి స్టేటర్ కరెంట్ యొక్క దశలో మార్పుకు దారితీస్తుంది. లోడ్ పెరిగేకొద్దీ, దశ కోణం తగ్గుతుంది. ఇది దశ పద్ధతి ఆధారంగా లోడ్ రిలేను నిర్మించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. చాలా సందర్భాలలో, రిలేలు కొసైన్ లేదా ఫేజ్ యాంగిల్ ఫ్యాక్టర్‌కి ప్రతిస్పందిస్తాయి. వారి లక్షణాల ద్వారా, అటువంటి రిలేలు పవర్ రిలేలకు దగ్గరగా ఉంటాయి, కానీ వాటి రూపకల్పన చాలా సరళంగా ఉంటుంది.

మేము సర్క్యూట్ నుండి A1 మరియు A2 క్వాడ్రంట్‌లను మినహాయించినట్లయితే (Fig. 4 చూడండి) మరియు దానిలోని సంబంధిత ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు T1 మరియు T2, రెసిస్టర్‌లతో భర్తీ చేయండి, అప్పుడు పాయింట్లు a మరియు b మధ్య వోల్టేజ్ cosfiకి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, ఇది కూడా ఆధారపడి మారుతుంది. మోటార్ లోడ్. ఎలక్ట్రోమెకానికల్ రిలే K, సర్క్యూట్ యొక్క పాయింట్లు a మరియు b వద్ద కనెక్ట్ చేయబడింది, మీరు ఎలక్ట్రిక్ మోటారుపై ఇచ్చిన స్థాయి లోడ్ని నియంత్రించడానికి అనుమతిస్తుంది.సర్క్యూట్ సరళీకరణ యొక్క ప్రతికూలత లైన్ వోల్టేజ్‌లో మార్పుతో సంబంధం ఉన్న పెరిగిన లోపం.