Elektromos hajtás különböző típusú elektromágneses tengelykapcsolókkal
A forgási sebesség szabályozását igénylő berendezésekhez a legegyszerűbb gépekkel és eszközökkel különféle típusú elektromágneses tengelykapcsolókkal ellátott elektromos hajtások használhatók.
Ezek a leggyakoribbak elektromágneses csúszó tengelykapcsolók, amelynek segítségével viszonylag könnyű megvédeni a munkagép elemeit a terhelések meredek növekedésével járó sérülésektől, beállítani a forgási sebességet, különleges jellemzőket szerezni és javítani az elektromos hajtás indítási tulajdonságait kis motorok használatakor. indítónyomaték (mókusrotoros indukciós motorok és szinkronmotorok).
Az elektromágneses csúszókuplung olyan elektromos gép, amely két részből, egy tekercsből és egy armatúrából áll, amelyek koncentrikusan vannak elhelyezve és légrés választja el egymástól.A tengelykapcsolónak a villanymotor tengelyéhez szilárdan kapcsolódó része a meghajtó rész, a munkagép hajtótengelyéhez kapcsolódó második rész pedig a hajtott rész.
Az induktor pólusai olyan izgalmas tekercsekkel rendelkeznek, amelyek csúszógyűrűkön keresztül kapják az áramot egy egyenáramú forrásból. Az armatúra elektromos acéllemezből készült mágneses áramkör, rövidzárlati tekercseléssel, mókusketrec formájában.
A tengelykapcsoló működési elve ugyanaz többfázisú aszinkron motor működési elve… Az indukciós motorban azonban a váltóáramú forrás által táplált többfázisú tekercselés hozza létre a forgó mágneses teret megfelelő fáziseltolással, és csúszókuplungban a pólusok állandó mágneses fluxussal forognak a rövidzárlathoz képest.
Ebben a tekercsben, mágneses fluxus hatására, emf váltóáram, amplitúdó és frekvencia ami a tengelykapcsoló hajtott és hajtott részeinek fordulatszámának különbségétől függ, áram keletkezik és nyomaték keletkezik.
A terepi tekercsben lévő áram megváltoztatásával különböző mechanikai jellemzők érhetők el, amelyek az átvitt nyomaték tengelykapcsoló-csúszástól való függését jelentik, amelyek hasonlóak a többfázisú aszinkron motor mechanikai jellemzőihez a rá betáplált feszültség beállításakor.
A legegyszerűbb kialakítás elektromágneses tengelykapcsolóval rendelkezik, tömör acélmagos armatúrával. Ennek a tengelykapcsolónak a nyomatéka keletkezik a magban indukált örvényáramok.
A csatlakozó ilyen kialakítása jelentősen növeli a megbízhatóságát, mivel a benne áramló örvényáramok által felmelegített masszív mag közvetlenül érintkezik a külső környezettel, és a hő jobban eltávolítható a csatlakozóból.
Az induktor jellemzően a csatlakozó belső része, amely kiálló oszlopokkal van ellátva, és a csúszógyűrűkön keresztül egyenárammal táplálják a terepi tekercset.
A masszív mágneses áramkörrel rendelkező elektromágneses tengelykapcsoló mechanikai jellemzői jelentős ellenállása miatt az indukciós motor reosztátjellemzőinek formáját öltik.
Ha szükséges, hogy a tengelykapcsoló nyomatéka megközelítőleg állandó maradjon, függetlenül a csúszás mértékétől, akkor az induktor pólusai speciális alakúak - csőr vagy karom formájában.
A tengelykapcsoló gerjesztéséhez viszonylag kis mennyiségű energiát fogyasztanak, amely nem arányos a tengelykapcsoló által továbbított erővel, és 0,1 és 2,0% között változik. A kisebb számok a nagy teljesítményű csatlakozókra, a nagyobb számok a kis teljesítményű csatlakozókra utalnak. Tehát egy 450 kW teljesítményt továbbító csatolóban a gerjesztési veszteség 600 W, az 5 kW teljesítményű csatolóban pedig körülbelül 100 W.
Egy elektromágneses tengelykapcsoló rendszer biztosítja a szükséges fordulatszám-szabályozási tartományt, általában az induktor tekercsben lévő áram változtatásával. De a hajtás hatékonysága ebben az esetben kisebb lesz, mint a reosztát beállításakor. Ennek az az oka, hogy a hajtás általános hatásfoka megegyezik magának a tengelykapcsolónak és a motor hatásfokának a szorzatával.
A kapcsolási veszteségeket elsősorban a tengelykapcsoló armatúrában keletkező csúszási veszteségek határozzák meg. Erős tengelykapcsolók esetén szükség van egy speciális eszközre, amely jelentős mennyiségű hőt távolít el.
Az elektromágneses tengelykapcsolók értékes tulajdonságokat kínálnak megbízható működéssel kombinálva aszinkron mókuskalitkás motor.
A mókuskalitkás motor viszonylag alacsony indítónyomatékkal, jelentős indítóárammal és kellően nagy kritikus nyomatékkal rendelkezik. Ezért egy elektromágneses tengelykapcsoló segítségével a motor beindítható a tengelykapcsoló gerjesztőtekercsében lévő áram hiányában, pl. amikor a tengelykapcsoló által továbbított nyomaték nulla. Ebben az esetben a motor terhelés nélkül gyorsan felgyorsul, és fűtése elhanyagolható.
Miután a motor a karakterisztika munkarészére mozog, áramot vezetnek a tengelykapcsoló gerjesztő tekercsébe, ami elektromágneses pillanat megjelenését okozza benne. A tengelykapcsoló hajtott része mindaddig mozdulatlan marad, amíg a tengelykapcsoló által továbbított nyomaték meg nem haladja a statikus terhelési nyomatékot.
Ugyanakkor a tengelykapcsoló meghajtó része ugyanolyan nagyságú nyomatékkal terheli a motort, mint a tengelykapcsoló meghajtott részén. Ebben az esetben a motor a kritikushoz közeli és az indítási nyomatékot jelentősen meghaladó nyomatékot tud kifejleszteni, és a motor árama kisebb lesz, mint indításkor.
Ezért javult az elektromágneses tengelykapcsoló használata az elektromos motor indítási tulajdonságaiÉn vagyok.Hasonlóképpen javíthatók a szinkronmotorok indítási tulajdonságai, amelyek sokkal rosszabbak, mint a mókuskalitkás indukciós motoroké.
Az elektromágneses tengelykapcsolók egyik fajtája mágnesporral töltött csatlakozók… A fő különbség a fent leírt por- és csúszókuplungok között az, hogy a vasport (általában olajjal keverve) a tengelykapcsoló két forgó része közé helyezik, zárt házba zárva.
Ha a terepi tekercs nincs feszültség alatt, akkor a vaspor rendezetlen állapotban van. Amikor áramot vezetnek a gerjesztőtekercshez, akkor a mágneses mező hatására a por a mágneses erővonalak mentén helyezkedik el, egyfajta áramkört képezve, amely bezárja a légrést és biztosítja az erőátvitelt a vezetőből. Minél nagyobb a gerjesztőáram, annál nagyobb nyomatékot tud továbbítani a tengelykapcsoló.
Az elektromágneses porkuplung nem csak indítást, hanem fordulatszám szabályozást is biztosít, és biztonsági tengelykapcsolóként is használható, amely korlátozza a munkagép tengelyére továbbított maximális nyomatékot.
A vaspor levegőhöz viszonyított nagy mágneses permeabilitása miatt a csatolás lényegesen kisebb gerjesztőerőt igényel, mint az indukciós csatolás.
A terepi tekercsek áramellátásának módja szerint érintkező és érintésmentes porcsatlakozókat különböztetnek meg. Az érintkező csatlakozókban a gerjesztő tekercs a forgó részen található, és a tekercs a csúszógyűrűkön keresztül kap feszültséget.
Az érintésmentes csatlakozók gerjesztőtekercse a mágneses áramkör álló részén helyezkedik el, kis légréssel elválasztva a forgó elemektől.
Egyes esetekben por- és indukciós elektromágneses tengelykapcsolókat is beépítenek a munkagép testébe, hasonlóan az egyedi villanymotorokhoz, vagy közös kivitelben kombinálják hajtómotorjukkal. Ezzel a megoldással a hajtás méretei és tömege jelentősen csökken.
Bizonyos esetekben elektromágneses tengelykapcsolók helyett hidraulikus tengelykapcsolókat vagy nyomatékváltókat használnak. Ekkor a hajtást hidraulikusnak nevezik.
A közelmúltban a fémforgácsoló gépek, gépek és más különféle gyártóberendezések villamos berendezéseinek korszerűsítése során az elektromos hajtást felváltják az indukciós és portengelykapcsolók frekvenciavezérelt elektromos hajtás által hajtott mókuskalitkás indukciós motorok segítségével frekvenciaváltókon keresztül.