Elektromagnetiska kopplingar

I princip liknar den elektromagnetiska kopplingen en asynkronmotor, samtidigt som den skiljer sig från den genom att det magnetiska flödet i den inte kommer att skapas av ett trefassystem, utan av roterande poler som exciteras av likström.

Elektromagnetiska kopplingar används för att stänga och öppna kinematiska kretsar utan att stoppa rotationen, till exempel i växellådor och växellådor, samt för att starta, backa och bromsa verktygsmaskiner. Användningen av kopplingar gör att du kan separera starten av motorer och mekanismer, minska starttiden för strömmen, eliminera stötar i både elmotorer och mekaniska växellådor, säkerställa jämn acceleration, eliminera överbelastningar, glidning etc. En kraftig minskning av startförluster i motorer tar bort gränsen för det tillåtna antalet starter, vilket är mycket viktigt i motorns cykliska drift.

Den elektromagnetiska kopplingen är en individuell hastighetsregulator och är en elektrisk maskin som används för att överföra vridmoment från drivaxeln till den drivna axeln med hjälp av ett elektromagnetiskt fält och består av två roterande huvuddelar: ett ankare (i de flesta fall är detta en massiv kropp) och fältlindad induktor ... Ankaret och induktorn är inte mekaniskt styvt förbundna med varandra. Vanligtvis är ankaret anslutet till drivmotorn och induktorn ansluten till den löpande maskinen.

När kopplingens drivaxels drivmotor roterar, i frånvaro av ström i excitationsspolen, förblir induktorn och med den den drivna axeln stationära. När likström appliceras på excitationsspolen uppstår ett magnetiskt flöde i kopplingens magnetiska krets (induktor - luftgap - armatur). När ankaret roterar i förhållande till induktorn induceras en EMF i den förra och en ström uppstår, vars växelverkan med luftgapets magnetfält orsakar uppkomsten av ett elektromagnetiskt vridmoment.

Elektromagnetiska induktionskopplingar kan klassificeras enligt följande kriterier:

• baserad på vridmomentprincipen (asynkron och synkron);

• av arten av fördelningen av magnetisk induktion i luftgapet;

• genom konstruktionen av ankaret (med massiv ankare och med ankare med lindning av ekorrburtyp);

• genom metoden för att tillföra excitationsspolen; genom kylning.

Pansar- och induktorkontakter är de mest använda på grund av sin enkelhet i designen.Sådana kopplingar består huvudsakligen av en tandad fältlindad induktor monterad på en axel med ledande släpringar och ett slätt cylindriskt massivt ferromagnetiskt ankare kopplat till kopplingens andra axel.

Enhet, funktionsprincip och egenskaper hos elektromagnetiska kopplingar.

Elektromagnetiska kopplingar som används för automatisk styrning är uppdelade i torra och viskösa kopplingar och glidkopplingar.

En torrfriktionskoppling överför kraft från en axel till en annan genom friktionsskivor 3. Lamellerna har förmågan att röra sig längs axelaxelns splines och den drivna halvkopplingen. När ström tillförs spole 1 komprimerar ankaret 2 skivorna mellan vilka det finns en friktionskraft. De relativa mekaniska egenskaperna hos kopplingen visas i fig. 1, b.

Viskösa friktionskopplingar har ett konstant spel δ mellan master 1 och slav 2 halvkopplingar. I gapet skapas med hjälp av spole 3 ett magnetfält, som verkar på fyllmedlet (ferritjärn med talk eller grafit) och bildar elementära kedjor av magneter.I detta fall verkar fyllmedlet fånga upp det drivna och drivna. halvkopplingar. När strömmen stängs av försvinner magnetfältet, kretsarna bryts och halvkontakterna glider i förhållande till varandra. De relativa mekaniska egenskaperna hos kopplingen visas i fig. 1, e. Dessa elektromagnetiska kopplingar tillåter smidig kontroll av rotationshastigheten under höga belastningar på den utgående axeln.

Elektromagnetiska kopplingar: a — diagram över torrfriktionskopplingen, b — mekaniska egenskaper hos friktionskopplingen, c — diagram över viskös friktionskopplingar, d—diagram över ingrepp av ferritfyllmedel, e — mekaniska egenskaper hos viskös friktionskopplingar, e — diagram av en glidkoppling, g — mekanisk slirkoppling.

En glidkoppling består av två halvkopplare i form av tänder (se fig. 1, e) och en spole. När ström appliceras på spolen bildas ett slutet magnetfält. Vid rotation glider kontakterna i förhållande till varandra, som ett resultat av vilket ett alternerande magnetiskt flöde bildas, detta är orsaken till förekomsten av EMF. etc. v. och strömmar. Interaktionen mellan de genererade magnetiska flödena driver den drivna halvlänken i rotation.

Karakteristiken för kopplingens friktionshalva visas i fig. 1, g. Huvudsyftet med sådana kopplingar är att skapa de mest gynnsamma startförhållandena, samt att jämna ut dynamiska belastningar under motordrift.

Elektromagnetiska glidkopplingar har ett antal nackdelar: låg verkningsgrad vid låga varv, lågt överfört vridmoment, låg tillförlitlighet vid plötsliga förändringar i belastningen och betydande tröghet.
Bilden nedan visar ett schematiskt diagram av slirkopplingskontrollen i närvaro av hastighetsåterkoppling med hjälp av en tachogenerator ansluten till den elektriska drivningens utgående axel. Signalen från tachogeneratorn jämförs med referenssignalen och skillnaden mellan dessa signaler matas till förstärkaren Y, från vars utgång OF-kopplingens exciteringsspole matas.

NBasic kontrollschema glidande kopplingar och konstgjorda mekaniska egenskaper med automatisk justering

Dessa egenskaper är placerade mellan kurvorna 5 och 6, som praktiskt taget motsvarar minimi- och nominella värden för kopplingsexcitationsströmmarna. Att öka körhastighetskontrollområdet är förenat med betydande förluster i slirkopplingen, som huvudsakligen består av förluster i ankaret och i fältlindningen. Dessutom har armaturförluster, speciellt vid ökande slirning, avsevärt överhand över andra förluster och uppgår till 96 — 97 % av den maximala effekten som överförs av kopplingen. Vid ett konstant belastningsmoment är rotationshastigheten för kopplingens drivaxel konstant, d.v.s. n = konst, ω = konst.

Jag har elektromagnetiska pulverkopplingar, kopplingen mellan de drivande och drivna delarna utförs genom att öka viskositeten hos blandningarna som fyller gapet mellan kopplingsytorna på kopplingarna med en ökning av det magnetiska flödet i detta gap. Huvudkomponenten i sådana blandningar är ferromagnetiska pulver, till exempel karbonyljärn. För att eliminera den mekaniska förstörelsen av järnpartiklar på grund av friktionskrafter eller deras vidhäftning, tillsätts speciella fyllmedel - flytande (syntetiska vätskor, industriolja eller bulk (zink- eller magnesiumoxider, kvartspulver). Sådana kopplingar har en hög reaktionshastighet, men deras driftsäkerhet är otillräcklig för bred tillämpning inom maskinteknik.

Låt oss titta på ett av scheman för att smidigt justera rotationshastigheten från ID-enheten, som fungerar genom glidkopplingen M till MI-enheten.

Schema för inkludering av glidkopplingen för att justera drivningens rotationshastighet

När belastningen på drivaxeln ändras, kommer också utspänningen från TG-tachogeneratorn att ändras, vilket resulterar i att skillnaden mellan magnetflödena F1 och F2 hos den elektriska maskinförstärkaren kommer att öka eller minska, vilket ändrar spänningen vid utgången av EMU och storleken på strömmen i kopplingsspolen.

Elektromagnetiska kopplingar ETM

Elektromagnetiska friktionskopplingar ETM (torr och olja) tillåter start, stopp och backning upp till 0,2 s, samt dussintals starter inom 1 s. Kopplingarna styrs och drivs av likström med en spänning på 110, 36 och 24 V. Styreffekten är inte mer än 1 % av kraften som överförs av kopplingen. Genom sin design är kopplingarna enkel- och flerskivor, irreversibla och vändbara.

Elektromagnetiska kopplingar i ETM-serien med magnetiskt ledande skivor är av kontakt (ETM2), beröringsfri (ETM4) och broms (ETM6) design. Kopplingar med en strömtråd på en kontakt kännetecknas av låg tillförlitlighet på grund av närvaron av en glidkontakt, därför används i de bästa enheterna elektromagnetiska kopplingar med en fast tråd. De har ytterligare luftspalter.

Kontaktlösa kopplingar kännetecknas av närvaron av en sammansatt magnetisk krets bildad av en spolkropp och säte, som är åtskilda av så kallade ballastspel. Slidsätet är fixerat medan kontaktströmtrådselementen är bortkopplade. På grund av spelet reduceras värmeöverföringen från friktionsskivorna till spolen, vilket ökar kopplingens tillförlitlighet under svåra förhållanden.

Det rekommenderas att använda ETM4-kopplingar som guider, om så tillåts av installationsvillkoren, och ETM6-kopplingar som bromskopplingar.

ETM4-kopplingar fungerar tillförlitligt vid hög hastighet och frekventa starter. Dessa kopplingar är mindre känsliga för oljeföroreningar än ETM2, närvaron av fasta partiklar i oljan kan orsaka nötande slitage på borstarna, därför kan ETM2-kopplingar användas om det inte finns några vissa restriktioner och installationen av ETM4-kopplingar är svår beroende på installation konstruktionsförhållanden.

Kopplingar med ETM6-design ska användas som bromskopplingar. Kontaktdon ETM2 och ETM4 får inte användas för bromsning enligt det "inverterade" schemat, d.v.s. med roterande koppling och fast rem. För att välja kopplingar är det nödvändigt att utvärdera: statiskt (överfört) vridmoment, dynamiskt vridmoment, transienttid i frekvensomriktaren, genomsnittliga förluster, enhetsenergi och kvarvarande vridmoment i vila.