Elektromágneses csatlakozók
Az elektromágneses tengelykapcsoló elvileg egy aszinkron motorhoz hasonlít, ugyanakkor abban különbözik tőle, hogy a benne lévő mágneses fluxust nem egy háromfázisú rendszer, hanem egyenárammal gerjesztett forgó pólusok hozzák létre.
Az elektromágneses tengelykapcsolók kinematikai áramkörök zárására és nyitására szolgálnak a forgás leállítása nélkül, például sebességváltókban és sebességváltókban, valamint a szerszámgépek hajtásainak indítására, hátramenetére és fékezésére. A tengelykapcsolók használata lehetővé teszi a motorok és mechanizmusok indításának szétválasztását, az áram indítási idejének csökkentését, az elektromos motorok és a mechanikus sebességváltók ütéseinek kiküszöbölését, a sima gyorsítás biztosítását, a túlterhelések, a megcsúszás stb. A motorok indítási veszteségeinek éles csökkentése megszünteti a megengedett indítások számának korlátját, ami nagyon fontos a motor ciklikus működésében.
Az elektromágneses tengelykapcsoló egy egyedi fordulatszám-szabályozó, és egy elektromos gép, amellyel a nyomatékot a hajtótengelyről a hajtott tengelyre elektromágneses mező segítségével továbbítják, és két fő forgó részből áll: egy armatúrából (a legtöbb esetben ez egy masszív test) és mezei tekercses induktor ... Az armatúra és az induktor nincs mechanikusan mereven összekapcsolva egymással. Általában az armatúra a meghajtó motorhoz, az induktor pedig a futó géphez csatlakozik.
Amikor a tengelykapcsoló hajtótengelyének hajtómotorja forog, a gerjesztőtekercsben áram hiányában az induktor, és vele együtt a hajtott tengely is álló helyzetben marad. Amikor egyenáramot adunk a gerjesztő tekercsre, mágneses fluxus lép fel a tengelykapcsoló mágneses áramkörében (induktor - légrés - armatúra). Amikor az armatúra az induktorhoz képest elfordul, az előbbiben EMF indukálódik, és áram keletkezik, amelynek kölcsönhatása a légrés mágneses terével elektromágneses nyomaték megjelenését idézi elő.
Az elektromágneses indukciós csatolókat a következő kritériumok szerint osztályozhatjuk:
-
nyomaték elven alapul (aszinkron és szinkron);
-
a mágneses indukció légrésben való eloszlásának jellege szerint;
-
az armatúra kialakításával (masszív armatúrával és mókusketreces tekercses armatúrával);
-
a gerjesztőtekercs táplálásának módszerével; hűtés útján.
A páncélozott és az induktoros csatlakozók a legszélesebb körben használatosak tervezésük egyszerűsége miatt.Az ilyen tengelykapcsolók főként az egyik tengelyre szerelt fogazott tekercses tekercsből állnak, vezető csúszógyűrűkkel és egy sima hengeres tömör ferromágneses armatúrából, amely a tengelykapcsoló másik tengelyéhez kapcsolódik.
Az elektromágneses csatolások eszköze, működési elve és jellemzői.
Az automatikus vezérléshez használt elektromágneses tengelykapcsolók száraz és viszkózus tengelykapcsolókra, valamint csúszó tengelykapcsolókra oszthatók.
A száraz súrlódó tengelykapcsoló a 3 súrlódó tárcsákon keresztül továbbítja az erőt egyik tengelyről a másikra. A tárcsák képesek a tengelytengely és a hajtott féltengelykapcsoló hornyai mentén mozogni. Amikor áramot vezetnek az 1. tekercsre, a 2. armatúra összenyomja a tárcsákat, amelyek között súrlódási erő van. A tengelykapcsoló relatív mechanikai jellemzőit az ábra mutatja. 1, b.
A viszkózus súrlódó tengelykapcsolóknak állandó δ hézaga van a master 1 és a slave 2 féltengelykapcsoló között. A résben a 3. tekercs segítségével mágneses mező jön létre, amely a töltőanyagra (ferritvas talkummal vagy grafittal) hatva elemi mágnesláncokat képez, ilyenkor a töltőanyag mintha megfogná a hajtott és hajtott. féltengelykapcsolók. Az áram kikapcsolásakor a mágneses tér megszűnik, az áramkörök megszakadnak és a félcsatlakozók egymáshoz képest elcsúsznak. A tengelykapcsoló relatív mechanikai jellemzőit az ábra mutatja. Ezek az elektromágneses tengelykapcsolók lehetővé teszik a forgási sebesség zökkenőmentes szabályozását a kimenő tengely nagy terhelése mellett.
Elektromágneses tengelykapcsolók: a - száraz súrlódó tengelykapcsoló diagramja, b - súrlódó tengelykapcsoló mechanikai jellemzői, c - viszkózus súrlódó tengelykapcsoló diagramja, d - ferrit töltőanyag kapcsolódási diagramja, e - viszkózus súrlódó tengelykapcsoló mechanikai jellemzői, e - diagram csúszó tengelykapcsoló, g – mechanikus csúszókuplung.
A csúszó tengelykapcsoló két féltengelykapcsolóból áll, amelyek fogak formájában vannak (lásd 1. ábra, e) és egy tekercsből. Amikor áramot vezetnek a tekercsre, zárt mágneses mező képződik. Forgás közben a csatlakozók egymáshoz képest elcsúsznak, aminek következtében váltakozó mágneses fluxus jön létre, ez az oka az EMF előfordulásának. stb. v. és áramok. A generált mágneses fluxusok kölcsönhatása a meghajtott félláncot forgásba hajtja.
A tengelykapcsoló súrlódási felének karakterisztikája a 2. ábrán látható. 1, g. Az ilyen tengelykapcsolók fő célja a legkedvezőbb indítási feltételek megteremtése, valamint a dinamikus terhelések kiegyenlítése a motor működése során.
Az elektromágneses csúszó tengelykapcsolóknak számos hátránya van: alacsony hatásfok alacsony fordulatszámon, alacsony átvitt nyomaték, alacsony megbízhatóság hirtelen terhelésváltozások és jelentős tehetetlenség esetén.
Az alábbi ábra a csúszókuplung vezérlésének sematikus diagramját mutatja fordulatszám-visszacsatolás jelenlétében, az elektromos hajtás kimenő tengelyéhez csatlakoztatott tachogenerátor segítségével. A tachogenerátor jelét összehasonlítjuk a referenciajellel, és ezen jelek különbségét az Y erősítőre tápláljuk, amelynek kimenetéről az OF csatolás gerjesztőtekercse táplálkozik.
NBalapvezérlési séma csúszó tengelykapcsolók és mesterséges mechanikai jellemzők automatikus beállítással
Ezek a jellemzők az 5. és 6. görbe között helyezkednek el, amelyek gyakorlatilag megfelelnek a csatolási gerjesztőáramok minimális és névleges értékeinek. A hajtási fordulatszám szabályozási tartományának növelése jelentős veszteségekkel jár a csúszókuplungban, amelyek főként az armatúrában és a terepi tekercsben jelentkező veszteségekből állnak. Ezenkívül az armatúra veszteségei, különösen a csúszás növekedésével, jelentősen felülmúlják a többi veszteséget, és a tengelykapcsoló által továbbított maximális teljesítmény 96-97%-át teszik ki. Állandó terhelési pillanatnál a tengelykapcsoló hajtótengelyének forgási sebessége állandó, azaz. n = állandó, ω = állandó.
Elektromágneses portengelykapcsolóim vannak, a hajtó és a hajtott részek közötti összeköttetést a tengelykapcsolók kapcsolófelületei közötti rést kitöltő keverékek viszkozitásának növelésével valósítjuk meg, ebben a résben a mágneses fluxus növekedésével. Az ilyen keverékek fő összetevője a ferromágneses porok, például a karbonil-vas. A vasrészecskék súrlódási erők vagy adhézió miatti mechanikai tönkremenetelének kiküszöbölése érdekében speciális töltőanyagokat adnak hozzá - folyékony (szintetikus folyadékok, ipari olaj vagy ömlesztett (cink vagy magnézium-oxidok, kvarcpor). Az ilyen csatlakozók nagy reakciósebességgel rendelkeznek, de működési megbízhatóságuk nem elegendő a gépészetben való széles körű alkalmazáshoz.
Nézzük meg az egyik sémát a forgási sebesség zökkenőmentes beállítására az ID meghajtóról, amely az M csúszó tengelykapcsolón keresztül az MI meghajtóig működik.
A csúszó tengelykapcsoló beépítési sémája a hajtás forgási sebességének beállításához
A hajtótengely terhelése megváltozásakor a TG tachogenerátor kimeneti feszültsége is megváltozik, aminek következtében az elektromos gépi erősítő F1 és F2 mágneses fluxusai közötti különbség nő vagy csökken, így változik a kimeneti feszültség az EMU és a tengelykapcsoló tekercsben lévő áram nagysága.
Elektromágneses csatlakozók ETM
Az ETM sorozat mágnesesen vezető tárcsákkal rendelkező elektromágneses tengelykapcsolói érintkező (ETM2), érintésmentes (ETM4) és fék (ETM6) kivitelűek. A csúszóérintkező jelenléte miatt az áramvezetékkel ellátott csatolásokat alacsony megbízhatóság jellemzi, ezért a legjobb meghajtókban rögzített vezetékkel ellátott elektromágneses csatolásokat használnak. További légrésekkel rendelkeznek.
Az érintésmentes tengelykapcsolókat egy kompozit mágneses áramkör jellemzi, amelyet egy orsótest és -fészek alkot, amelyeket úgynevezett ballaszthézagok választanak el. Az orsótartó rögzítve van, miközben az érintkezőáram-vezeték elemei le vannak választva. A hézag miatt csökken a hőátadás a súrlódó tárcsákról a tekercsre, ami növeli a tengelykapcsoló megbízhatóságát súlyos körülmények között.
Javasolt az ETM4 tengelykapcsolók használata vezetőként, ha a beépítési feltételek ezt lehetővé teszik, és az ETM6 tengelykapcsolók fékcsatlakozóként.
Az ETM4 tengelykapcsolók megbízhatóan működnek nagy sebességnél és gyakori indításoknál. Ezek a tengelykapcsolók kevésbé érzékenyek az olajszennyeződésre, mint az ETM2, az olajban lévő szilárd részecskék jelenléte a kefék kopásos kopását okozhatja, ezért az ETM2 tengelykapcsoló használható, ha nincsenek bizonyos korlátozások és az ETM4 tengelykapcsoló felszerelése a telepítésnek megfelelően nehézkes. tervezési feltételek.
Fékcsatlakozóként az ETM6 kivitelű tengelykapcsolókat kell használni. Az ETM2 és ETM4 csatlakozókat nem szabad "fordított" séma szerinti fékezésre használni, pl. forgó tengelykapcsolóval és rögzített hevederrel. A tengelykapcsolók kiválasztásához értékelni kell: statikus (átvitt) nyomatékot, dinamikus nyomatékot, tranziens időt a hajtásban, átlagos veszteségeket, egységenergiát és nyugalmi maradék nyomatékot.