Elektrisk drift ved hjelp av forskjellige typer elektromagnetiske clutcher

For installasjoner som krever regulering av rotasjonshastighet ved bruk av de enkleste maskiner og enheter, kan elektriske drev med elektromagnetiske clutcher av ulike typer brukes.

De er de vanligste elektromagnetiske slipclutcher, ved hjelp av hvilken det er relativt enkelt å beskytte elementene i en arbeidsmaskin mot skade med en kraftig økning i belastninger, justere rotasjonshastigheten, oppnå spesielle egenskaper og forbedre startegenskapene til en elektrisk stasjon ved bruk av motorer med liten startmoment (ekornrotor induksjonsmotorer og synkronmotorer).

En elektromagnetisk slipclutch er en elektrisk maskin som består av to deler, en induktor og et anker, som er konsentrisk anordnet og atskilt med et luftgap.Den delen av clutchen som er fast koblet til akselen til den elektriske motoren er drivdelen, og den andre delen koblet til drivakselen til arbeidsmaskinen er den drevne delen.

En induktor har poler med en spennende spole som mottar strøm fra en DC-kilde gjennom sleperinger. Armaturen er en magnetisk krets laget av elektrisk platestål, med en kortslutningsvikling i form av et ekornbur.

Prinsippet for drift av clutchen er det samme prinsippet om drift av en flerfase asynkron motor… Men i en induksjonsmotor skapes et roterende magnetfelt ved hjelp av en flerfasevikling forsynt av en vekselstrømkilde med en tilsvarende faseforskyvning, og i en slurekobling roterer polene med en konstant magnetisk fluks i forhold til kortslutningen.

I denne spolen, under påvirkning av en magnetisk fluks, emk vekselstrøm, amplitude og frekvens som avhenger av forskjellen mellom hastighetene til de drevne og drevne delene av clutchen, det oppstår en strøm og det oppstår et dreiemoment.

Ved å endre strømmen i feltviklingen er det mulig å oppnå forskjellige mekaniske egenskaper, som representerer avhengigheten av det overførte dreiemomentet på clutchslipen, som ligner de mekaniske egenskapene til en flerfaset asynkronmotor når du justerer spenningen som tilføres den.

Den enkleste designen har en elektromagnetisk clutch med en solid stålkjernearmatur. Dreiemomentet til denne clutchen genereres virvelstrømmer indusert i kjernen.

Denne utformingen av kontakten øker dens pålitelighet betydelig, siden en massiv kjerne, oppvarmet av virvelstrømmer som strømmer i den, har direkte kontakt med det ytre miljøet, og varmen fjernes bedre fra kontakten.

Vanligvis er induktoren den indre delen av kontakten utstyrt med utstikkende stolper med en feltvikling som tilføres gjennom sleperingene med likestrøm.

De mekaniske egenskapene til en elektromagnetisk kobling med en massiv magnetisk krets, på grunn av dens betydelige motstand, har form av reostategenskapene til en induksjonsmotor.

Hvis det er nødvendig at dreiemomentet til koblingen forblir tilnærmet konstant, uavhengig av mengden av slip, er polene til induktoren laget av en spesiell form - i form av et nebb eller en klo.

En relativt liten mengde strøm forbrukes for å eksitere clutchen, som ikke er proporsjonal med kraften som overføres av clutchen og varierer fra 0,1 til 2,0 %. Mindre tall refererer til høyeffektskontakter og større tall til laveffektskontakter. Så, i en kobling som overfører en effekt på 450 kW, er eksitasjonstapene 600 W, og i en kobling for en effekt på 5 kW - omtrent 100 W.

Et elektromagnetisk clutchsystem gir nødvendig hastighetskontrollområde, vanligvis ved å variere strømmen i induktorspolen. Men effektiviteten til stasjonen vil i dette tilfellet være mindre enn ved justering av reostaten. Dette er fordi den totale effektiviteten til stasjonen er lik produktet av effektiviteten til selve clutchen og effektiviteten til motoren.

Koblingstapene bestemmes hovedsakelig av slipstapene som genereres i koplingsankeret. Når det gjelder kraftige koblinger, er det nødvendig å ha en spesiell enhet for å fjerne en betydelig mengde varme.

Elektromagnetiske clutcher tilbyr verdifulle egenskaper kombinert med pålitelig drift asynkron ekorn-burmotor.

En ekorn-burmotor har et relativt lavt startmoment, en betydelig startstrøm og et tilstrekkelig høyt kritisk dreiemoment. Derfor, ved hjelp av en elektromagnetisk clutch, kan motoren startes i fravær av strøm i eksitasjonsspolen til clutchen, dvs. når dreiemomentet som overføres av clutchen er null. I dette tilfellet akselererer motoren raskt uten belastning og oppvarmingen er ubetydelig.

Etter at motoren beveger seg til arbeidsdelen av karakteristikken, tilføres en strøm til eksitasjonsspolen til clutchen, noe som forårsaker utseendet til et elektromagnetisk øyeblikk i den. Den drevne delen av koblingen vil forbli stasjonær inntil momentet som overføres av koblingen overskrider det statiske lastmomentet.

Samtidig vil drivdelen av clutchen belaste motoren med et dreiemoment av samme størrelse som det som påføres den drevne delen av clutchen. I dette tilfellet kan motoren utvikle et dreiemoment nær det kritiske og betydelig overskride startmomentet, og motorstrømmen vil være mindre enn ved start.

Derfor er bruken av en elektromagnetisk clutch forbedret startegenskaper til den elektriske motorenJeg er.På samme måte kan startegenskapene til en synkronmotor, som er mye dårligere enn for en induksjonsmotor med ekorn, forbedres.

En av variantene av elektromagnetiske clutcher er koblinger fylt med magnetisk pulver… Hovedforskjellen mellom pulverclutchen og slureclutchene beskrevet ovenfor er at jernpulveret (vanligvis blandet med olje) er plassert mellom to roterende deler av clutchen innelukket i et forseglet hus.

Hvis feltspolen ikke er energisert, er jernpulveret i en uordnet tilstand. Når en strøm tilføres eksitasjonsspolen, under påvirkning av magnetfeltet, vil støvet være plassert langs de magnetiske kraftlinjene, og danner en slags kretser som lukker luftgapet og sikrer overføring av kraft fra de ledende del av clutchen til drevene Jo større eksitasjonsstrøm, desto større dreiemoment kan clutchen overføre.

Den elektromagnetiske pulverclutchen gir ikke bare start, men også hastighetsregulering, og kan også brukes som en sikkerhetsclutch som begrenser det maksimale dreiemomentet som overføres til akselen til arbeidsmaskinen.

På grunn av den høye magnetiske permeabiliteten til jernstøv sammenlignet med luft, krever kobling betydelig mindre eksitasjonskraft enn induksjonskobling.

I henhold til metoden for å levere strøm til feltviklingene, skilles kontakt- og ikke-kontaktstøvkontakter. I kontaktkoblinger er magnetiseringsspolen plassert på den roterende delen, og spolen energiseres gjennom sleperingene.

Eksitasjonsspolen til kontaktfrie kontakter er plassert på den stasjonære delen av magnetkretsen, atskilt fra de roterende elementene med et lite luftgap.

I noen tilfeller er både pulver- og induksjonselektromagnetiske clutcher innebygd i kroppen til arbeidsmaskinen, lik tilpassede elektriske motorer, eller kombinert i en felles design med deres drivmotor. Med denne løsningen reduseres drevets dimensjoner og vekt betydelig.

I noen tilfeller brukes hydrauliske clutcher eller momentomformere i stedet for elektromagnetiske clutcher. Da kalles drivverket hydraulisk.

Nylig, i moderniseringen av det elektriske utstyret til metallskjæremaskiner, maskiner og andre forskjellige produksjonsmekanismer, er en elektrisk stasjon erstattet av induksjons- og pulverkoblinger av en frekvensstyrt elektrisk drift ved hjelp av ekorn-bur induksjonsmotorer drevet av gjennom frekvensomformere.