Електромагнитни съединители

По принцип електромагнитният съединител прилича на асинхронен двигател, в същото време се различава от него по това, че магнитният поток в него ще се създава не от трифазна система, а от въртящи се полюси, възбудени от постоянен ток.

Електромагнитните съединители се използват за затваряне и отваряне на кинематични вериги без спиране на въртенето, например в скоростни кутии и скоростни кутии, както и за стартиране, заден ход и спирачки на задвижвания на машинни инструменти. Използването на съединители ви позволява да отделите пускането на двигатели и механизми, да намалите времето за стартиране на тока, да премахнете ударите както при електродвигателите, така и при механичните трансмисии, да осигурите плавно ускорение, да премахнете претоварванията, приплъзването и т.н. Рязко намаляване на загубите при стартиране в двигателите премахва ограничението за допустимия брой пускания, което е много важно при цикличната работа на двигателя.

Електромагнитният съединител е индивидуален регулатор на скоростта и е електрическа машина, използвана за предаване на въртящ момент от задвижващия вал към задвижвания вал с помощта на електромагнитно поле и се състои от две основни въртящи се части: котва (в повечето случаи това е масивно тяло ) и индуктор с полева намотка … Котвата и индукторът не са механично твърдо свързани помежду си. Обикновено арматурата е свързана със задвижващия двигател, а индукторът е свързан с работещата машина.

Когато задвижващият двигател на съединителния задвижващ вал се върти, при липса на ток в намотката за възбуждане, индукторът, а с него и задвижваният вал, остават неподвижни. Когато към възбуждащата намотка се подава постоянен ток, в магнитната верига на съединителя възниква магнитен поток (индуктор — въздушна междина -котва). Когато котвата се върти спрямо индуктора, в първата се индуцира ЕМП и възниква ток, чието взаимодействие с магнитното поле на въздушната междина предизвиква появата на електромагнитен въртящ момент.

Електромагнитните индукционни съединители могат да бъдат класифицирани според следните критерии:

• въз основа на принципа на въртящия момент (асинхронен и синхронен);

• по естеството на разпределението на магнитната индукция във въздушната междина;

• по конструкцията на арматурата (с масивна арматура и с арматура с намотка от тип катерица в клетка);

• чрез метода на захранване на намотката за възбуждане; по начин на охлаждане.

Най-широко разпространени са бронираните и индукторните съединители поради простотата на техния дизайн. Такива съединители се състоят главно от зъбен индуктор с полева намотка, монтиран на един вал с проводими плъзгащи пръстени, и гладка цилиндрична масивна феромагнитна арматура, свързана с другия вал на съединителя.

Устройство, принцип на действие и характеристики на електромагнитни съединители.

Електромагнитните съединители, използвани за автоматично управление, са разделени на сухи и вискозни съединители и плъзгащи съединители.

Сух фрикционен съединител предава мощност от един вал към друг чрез фрикционни дискове 3. Дисковете имат способността да се движат по шлицовете на оста на вала и задвижваната полусвързване. При подаване на ток към намотката 1, котвата 2 компресира дисковете, между които има сила на триене. Относителните механични характеристики на съединителя са показани на фиг. 1, б.

Вискови триещи съединители имат постоянен хлабина δ между master 1 и slave 2 полу-съединители. В пролуката с помощта на намотка 3 се създава магнитно поле, което действа върху пълнителя (феритно желязо с талк или графит) и образува елементарни вериги от магнити.В този случай пълнителят сякаш хваща задвижваните и задвижващите полумуфти. Когато токът е изключен, магнитното поле изчезва, веригите се разрушават и полусвързващите се плъзгат една спрямо друга. Относителните механични характеристики на съединителя са показани на фиг. 1, д. Тези електромагнитни съединители позволяват плавно управление на скоростта на въртене при големи натоварвания на изходния вал.

Електромагнитни съединители: а — диаграма на съединителя за сухо триене, б — механична характеристика на фрикционния съединител, в — диаграма на вискозен фрикционен съединител, г ​​- диаграма на захващане на феритен пълнител, д — механична характеристика на вискозен фрикционен съединител, д — диаграма на плъзгащ съединител, ж — съединител механично приплъзване.

Плъзгащ се съединител се състои от две полу-съединители във формата на зъби (виж фиг. 1, д) и бобина. При подаване на ток към бобината се образува затворено магнитно поле. При въртене съединителите се плъзгат един спрямо друг, в резултат на което се образува променлив магнитен поток, това е причината за възникването на ЕРС. и т.н. с. и течения. Взаимодействието на образуваните магнитни потоци задвижва задвижваната полу-връзка в ротация.

Характеристиката на фрикционната половина на съединителя е показана на фиг. 1, ж. Основната цел на такива съединители е да създадат най -благоприятните условия за стартиране, както и да изгладят динамичните натоварвания по време на работа на двигателя.

Електромагнитните плъзгащи съединители имат редица недостатъци: ниска ефективност при ниски обороти, нисък предаден въртящ момент, ниска надеждност в случай на внезапни промени в натоварването и значителна инерция.
Фигурата по -долу показва схематична диаграма на управлението на плъзгащия съединител при наличие на обратна връзка за скоростта с помощта на тахогенератор, свързан към изходния вал на електрическото задвижване. Сигналът от тахогенератора се сравнява с референтния сигнал и разликата на тези сигнали се подава към усилвателя Y, от изхода на който се подава възбуждащата намотка на OF съединителя.

NSосновна схема на управление плъзгащи съединители и изкуствени механични характеристики с автоматично регулиране

Тези характеристики са разположени между криви 5 и 6, които съответстват практически на минималните и номиналните стойности на токовете на възбуждане на съединителя. Увеличаването на обхвата на управление на скоростта на задвижване е свързано със значителни загуби в плъзгащия съединител, които се състоят главно от загуби в котвата и в намотката на полето. Освен това загубите на котвата, особено с увеличаване на приплъзването, преобладават значително над другите загуби и възлизат на 96 — 97% от максималната мощност, предавана от съединителя. При постоянен момент на натоварване скоростта на въртене на задвижващия вал на съединителя е постоянна, т.е. н = const, ω = const.

Имам електромагнитни прахови съединители връзката между задвижващите и задвижваните части се осъществява чрез увеличаване на вискозитета на смесите, запълващи празнината между съединителните повърхности на съединителите с увеличаване на магнитния поток в тази празнина. Основният компонент на такива смеси са феромагнитни прахове, например карбонилно желязо. За да се елиминира механичното разрушаване на железните частици поради сили на триене или тяхното сцепление, се добавят специални пълнители — течни (синтетични течности, промишлено масло или насипно състояние (цинкови или магнезиеви оксиди, кварцов прах). Такива съединители имат висока скорост на реакция, но тяхната експлоатация надеждността е недостатъчна за широко приложение в машиностроенето.

Нека разгледаме една от схемите за плавно регулиране на скоростта на въртене от ID задвижването, което работи през плъзгащия съединител M към MI задвижването.

Схема на включване на плъзгащия съединител за регулиране на скоростта на въртене на задвижването

Когато натоварването на вала на задвижването се промени, изходното напрежение на TG тахогенератора също ще се промени, в резултат на което разликата между магнитните потоци F1 и F2 на усилвателя на електрическата машина ще се увеличи или намали, като по този начин ще се промени напрежението при изход на EMU и величината на тока в намотката на съединителя.

Електромагнитни съединители ETM

Електромагнитните фрикционни съединители ETM (сухи и маслени) позволяват стартиране, спиране и заден ход до 0,2 s, както и десетки стартове в рамките на 1 s.Съединителите се управляват и захранват от постоянен ток с напрежение 110, 36 и 24 V. Контролната мощност е не повече от 1% от мощността, предавана от съединителя. По дизайн съединителите са единични и многодискови, необратими и обратими.

Електромагнитните съединители от серията ETM с магнитно проводими дискове са с контактна конструкция (ETM2), безконтактна (ETM4) и спирачна (ETM6). Съединителите с токов проводник на контакт се отличават с ниска надеждност поради наличието на плъзгащ се контакт, следователно в най -качествените задвижвания се използват електромагнитни съединители с фиксиран проводник. Те имат допълнителни въздушни пролуки.

Безконтактните съединители се отличават с наличието на композитна магнитна верига, образувана от тяло и седалка на макарата, които са разделени от така наречените баластни хлабини. Седалката на макарата е фиксирана, докато елементите на проводника на контактния ток са изключени. Поради хлабината, преносът на топлина от фрикционните дискове към бобината се намалява, което увеличава надеждността на съединителя при тежки условия.

Препоръчително е да се използват съединители ETM4 като водещи, ако е допустимо според условията на монтаж, и като спирачни съединители — съединители ETM6.

Съединителите ETM4 работят надеждно при висока скорост и чести стартове. Тези съединители са по -малко чувствителни към замърсяване с масло от ETM2, чието наличие на твърди частици в маслото може да причини абразивно износване на четките, поради което съединителите ETM2 могат да се използват, ако няма определени ограничения и инсталирането на съединители ETM4 е трудно според условия на дизайна на монтажа.

Съединителите с дизайн ETM6 трябва да се използват като спирачни съединители. Съединителите ETM2 и ETM4 не трябва да се използват за спиране съгласно схемата «обърнат», т.е. с въртящ се съединител и фиксирана каишка. За да изберете съединители, е необходимо да се оценят: статичен (предаден) въртящ момент, динамичен въртящ момент, преходно време в задвижването, средни загуби, единична енергия и остатъчен момент на почивка.