Sähkömagneettiset kytkimet

Periaatteessa sähkömagneettinen kytkin muistuttaa asynkronista moottoria, mutta samalla se eroaa siitä siinä, että siinä oleva magneettivuo ei synny kolmivaihejärjestelmällä, vaan tasavirralla virittämillä pyörivillä navoilla.

Sähkömagneettisia kytkimiä käytetään kinemaattisten piirien sulkemiseen ja avaamiseen ilman pyörimisen pysäyttämistä esimerkiksi vaihteistoissa ja vaihteistoissa sekä työstökoneiden käynnistyksessä, peruutuksessa ja jarrutuksessa. Kytkimien avulla voit erottaa moottoreiden ja mekanismien käynnistyksen, lyhentää virran käynnistysaikaa, eliminoida iskuja sekä sähkömoottoreissa että mekaanisissa voimansiirroissa, varmistaa tasaisen kiihtyvyyden, eliminoida ylikuormitukset, liukumisen jne. Moottorien käynnistyshäviöiden jyrkkä väheneminen poistaa sallitun käynnistysmäärän rajan, mikä on erittäin tärkeää moottorin syklisessä toiminnassa.

Sähkömagneettinen kytkin on yksilöllinen nopeudensäädin ja sähkökone, jota käytetään vääntömomentin siirtämiseen käyttöakselilta käytettävälle akselille sähkömagneettisen kentän avulla ja joka koostuu kahdesta pääpyörivästä osasta: ankkurista (useimmissa tapauksissa tämä on massiivinen runko) ja kenttäkäämityskela ... Ankkuria ja kelaa ei ole kytketty mekaanisesti jäykästi toisiinsa. Yleensä ankkuri on kytketty käyttömoottoriin ja kela on kytketty käynnissä olevaan koneeseen.

Kytkimen käyttöakselin käyttömoottorin pyöriessä, virityskäämin virran puuttuessa, kela ja sen mukana käytettävä akseli pysyvät paikallaan. Kun virityskelaan johdetaan tasavirtaa, kytkimen magneettipiirissä (kela - ilmarako - ankkuri) syntyy magneettivuo. Kun ankkuri pyörii suhteessa kelaan, induktorissa indusoituu EMF ja syntyy virta, jonka vuorovaikutus ilmaraon magneettikentän kanssa aiheuttaa sähkömagneettisen vääntömomentin ilmentymisen.

Sähkömagneettiset induktiokytkimet voidaan luokitella seuraavien kriteerien mukaan:

• perustuu vääntömomenttiperiaatteeseen (asynkroninen ja synkroninen);

• magneettisen induktion jakautumisen luonteesta ilmavälissä;

• ankkurin rakenteella (massiivisella ankkurilla ja ankkurilla, jossa on oravahäkkityyppinen käämitys);

• virityskelan syöttömenetelmällä; jäähdytyksen avulla.

Panssaroidut ja induktoriliittimet ovat yleisimmin käytettyjä niiden suunnittelun yksinkertaisuuden vuoksi.Tällaiset kytkimet koostuvat pääasiassa hammastetusta kenttäkäämityskelasta, joka on asennettu yhdelle akselille johtavilla liukurenkailla ja tasaisesta sylinterimäisestä kiinteästä ferromagneettisesta ankkurista, joka on kytketty kytkimen toiseen akseliin.

Laite, toimintaperiaate ja sähkömagneettisten kytkimien ominaisuudet.

Automaattiseen ohjaukseen käytettävät sähkömagneettiset kytkimet jaetaan kuiviin ja viskoosikytkimiin sekä liukukytkimiin.

Kuivakitkakytkin siirtää tehoa akselilta toiselle kitkalevyjen 3 kautta. Levyillä on kyky liikkua akselin akselin ja käytettävän puolikytkimen rihteitä pitkin. Kun käämiin 1 syötetään virtaa, ankkuri 2 puristaa levyt, joiden välissä on kitkavoima. Kytkimen suhteelliset mekaaniset ominaisuudet on esitetty kuvassa. 1, b.

Viskoosisilla kitkakytkimillä on vakiovälys δ isäntäkytkimien 1 ja orja 2 puolikytkimien välillä. Rakoon syntyy kelan 3 avulla magneettikenttä, joka vaikuttaa täyteaineeseen (ferriittirauta talkin tai grafiitin kanssa) ja muodostaa magneettien alkeisketjuja, jolloin täyteaine näyttää vangitsevan ajetun ja ajettavan. puolikytkimet. Kun virta katkaistaan, magneettikenttä häviää, piirit katkeavat ja puoliliittimet liukuvat toistensa suhteen. Kytkimen suhteelliset mekaaniset ominaisuudet on esitetty kuvassa. 1, e. Nämä sähkömagneettiset kytkimet mahdollistavat pyörimisnopeuden tasaisen ohjauksen ulostuloakselin suurilla kuormituksilla.

Sähkömagneettiset kytkimet: a - kuivakitkakytkennän kaavio, b - kitkakytkimen mekaaniset ominaisuudet, c - viskoosin kitkakytkennän kaavio, d - ferriittitäytteen kytkeytymiskaavio, e - viskoosin kitkakytkimen mekaaniset ominaisuudet, e - kaavio liukukytkimestä, g — mekaaninen liukukytkin.

Liukuva kytkin koostuu kahdesta hampaiden muotoisesta puolikytkimestä (katso kuva 1, e) ja kelasta. Kun käämiin johdetaan virta, muodostuu suljettu magneettikenttä. Pyöriessään liittimet liukuvat toistensa suhteen, minkä seurauksena muodostuu vaihtuva magneettivuo, mikä on syy EMF:n esiintymiseen. jne. v. ja virrat. Syntyneiden magneettivuon vuorovaikutus ajaa ohjattua puolilinkkiä pyörimään.

Kytkimen kitkapuoliskon ominaisuus on esitetty kuvassa. 1, g. Tällaisten kytkimien päätarkoitus on luoda suotuisimmat käynnistysolosuhteet sekä tasoittaa dynaamisia kuormia moottorin käytön aikana.

Sähkömagneettisilla liukukytkimillä on useita haittoja: alhainen hyötysuhde alhaisilla kierroksilla, alhainen siirretty vääntömomentti, alhainen luotettavuus äkillisissä kuormituksen muutoksissa ja merkittävä inertia.
Alla olevassa kuvassa on kaavamainen kaavio liukukytkimen ohjauksesta nopeuden takaisinkytkennän läsnä ollessa käyttämällä takogeneraattoria, joka on kytketty sähkökäytön lähtöakseliin. Takogeneraattorin signaalia verrataan referenssisignaaliin ja näiden signaalien erotus syötetään vahvistimeen Y, jonka lähdöstä OF-kytkennän herätekela syötetään.

NBPerusohjausjärjestelmä liukuvat kytkimet ja keinotekoiset mekaaniset ominaisuudet automaattisella säädöllä

Nämä ominaisuudet sijaitsevat käyrien 5 ja 6 välissä, jotka vastaavat käytännössä kytkennän viritysvirtojen minimi- ja nimellisarvoja. Ajonopeuden säätöalueen kasvattamiseen liittyy merkittäviä häviöitä liukukytkimessä, jotka koostuvat pääasiassa häviöistä ankkurissa ja kenttäkäämeissä. Lisäksi ankkurihäviöt, erityisesti luiston kasvaessa, ylittävät merkittävästi muita häviöitä ja ovat 96 - 97 % kytkimen siirtämästä maksimitehosta. Vakiokuormitushetkellä kytkimen käyttöakselin pyörimisnopeus on vakio, ts. n = const, ω = vakio.

Minulla on sähkömagneettiset jauhekytkimet, käyttö- ja käyttöosien välinen kytkentä tapahtuu nostamalla seoksien viskositeettia, jotka täyttävät kytkimien kytkentäpintojen välisen raon magneettivuon kasvulla tässä raossa. Tällaisten seosten pääkomponentti ovat ferromagneettiset jauheet, esimerkiksi karbonyylirauta. Kitkavoimien tai niiden tarttumisesta johtuvan rautahiukkasten mekaanisen tuhoutumisen eliminoimiseksi lisätään erityisiä täyteaineita - nestemäisiä (synteettisiä nesteitä, teollisuusöljyä tai bulkkia (sinkki- tai magnesiumoksidit, kvartsijauhe). Tällaisilla liittimillä on korkea reaktionopeus, mutta niiden toimintavarmuus ei ole riittävä laajaan koneenrakennukseen.

Katsotaanpa yhtä kaavioista pyörimisnopeuden sujuvaa säätämistä varten ID-asemasta, joka toimii liukukytkimen M kautta MI-asemaan.

Kaavio liukuvan kytkimen sisällyttämisestä vetolaitteen pyörimisnopeuden säätämiseen

Kun käyttöakselin kuormitus muuttuu, muuttuu myös TG-takogeneraattorin lähtöjännite, minkä seurauksena sähkökonevahvistimen magneettivuon F1 ja F2 välinen ero kasvaa tai pienenee, mikä muuttaa jännitettä ulostulossa. EMU:n suuruus ja kytkinkelan virran suuruus.

Sähkömagneettiset kytkimet ETM

Sähkömagneettiset kitkakytkimet ETM (kuiva ja öljy) mahdollistavat käynnistyksen, pysäytyksen ja peruutuksen 0,2 s asti sekä kymmeniä käynnistyksiä 1 s sisällä. Kytkimet ohjataan ja saavat virran tasavirralla, jonka jännite on 110, 36 ja 24 V. Ohjausteho on enintään 1 % kytkimen välittämästä tehosta. Suunnittelun mukaan kytkimet ovat yksi- ja monilevyisiä, peruuttamattomia ja käännettäviä.

ETM-sarjan sähkömagneettiset kytkimet magneettisesti johtavilla levyillä ovat kosketus- (ETM2), kosketuksettomat (ETM4) ja jarrut (ETM6). Kytkimet, joissa on virtajohto koskettimessa, eroavat alhaisesta luotettavuudesta liukuvan koskettimen läsnäolon vuoksi, joten parhaissa ajoissa käytetään sähkömagneettisia kytkimiä kiinteällä johdolla. Niissä on lisäilmarakoja.

Kosketusvapaille kytkimille on tunnusomaista komposiittimagneettinen piiri, joka muodostuu puolan rungosta ja istukasta, jotka on erotettu niin sanotuilla painolastivälyillä. Kelan istuin on kiinteä, kun ajovirtajohtoelementit on irrotettu. Välyksen ansiosta lämmön siirtyminen kitkalevyistä käämiin vähenee, mikä lisää kytkimen luotettavuutta vaikeissa olosuhteissa.

Ohjaina suositellaan ETM4-kytkimien käyttöä, mikäli asennusolosuhteet sen sallivat, ja ETM6-liittimiä jarrukytkimenä.

ETM4-kytkimet toimivat luotettavasti suurella nopeudella ja usein käynnistyksissä. Nämä kytkimet ovat vähemmän herkkiä öljyn saastumiselle kuin ETM2, kiinteiden hiukkasten läsnäolo öljyssä voi aiheuttaa harjojen hankaavaa kulumista, joten ETM2-kytkimiä voidaan käyttää, jos ei ole tiettyjä rajoituksia ja ETM4-kytkimien asennus on asennuksen mukaan vaikeaa. suunnitteluolosuhteet.

Jarrukytkimenä käytetään ETM6-kytkimiä. Liittimiä ETM2 ja ETM4 ei saa käyttää "käänteisen" järjestelmän mukaiseen jarrutukseen, ts. pyörivällä kytkimellä ja kiinteällä hihnalla. Kytkimien valinnassa on arvioitava: staattinen (siirretty) vääntömomentti, dynaaminen vääntömomentti, transienttiaika käytössä, keskimääräiset häviöt, yksikköenergia ja jäännösmomentti levossa.