Ηλεκτρική κίνηση με χρήση διαφορετικών τύπων ηλεκτρομαγνητικών συμπλεκτών

Για εγκαταστάσεις που απαιτούν ρύθμιση ταχύτητας περιστροφής με χρήση των απλούστερων μηχανημάτων και συσκευών, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ηλεκτρικοί κινητήρες με ηλεκτρομαγνητικούς συμπλέκτες διαφόρων τύπων.

Είναι τα πιο συνηθισμένα ηλεκτρομαγνητικοί συμπλέκτες ολίσθησης, με τη βοήθεια του οποίου είναι σχετικά εύκολο να προστατεύσετε τα στοιχεία μιας μηχανής εργασίας από ζημιές με απότομη αύξηση των φορτίων, να ρυθμίσετε την ταχύτητα περιστροφής, να αποκτήσετε ειδικά χαρακτηριστικά και να βελτιώσετε τις ιδιότητες εκκίνησης μιας ηλεκτρικής κίνησης όταν χρησιμοποιείτε κινητήρες με μικρό ροπή εκκίνησης (κινητήρες επαγωγής ρότορα σκίουρου και σύγχρονοι κινητήρες).

Ένας ηλεκτρομαγνητικός συμπλέκτης ολίσθησης είναι μια ηλεκτρική μηχανή που αποτελείται από δύο μέρη, έναν επαγωγέα και έναν οπλισμό, τα οποία είναι ομόκεντρα διατεταγμένα και χωρίζονται από ένα διάκενο αέρα.Το τμήμα του συμπλέκτη που συνδέεται σταθερά με τον άξονα του ηλεκτροκινητήρα είναι το κινητήριο τμήμα και το δεύτερο τμήμα που συνδέεται με τον άξονα μετάδοσης κίνησης της μηχανής εργασίας είναι το κινούμενο μέρος.

Ένας επαγωγέας έχει πόλους με ένα συναρπαστικό πηνίο που λαμβάνει ισχύ από μια πηγή συνεχούς ρεύματος μέσω δακτυλίων ολίσθησης. Ο οπλισμός είναι ένα μαγνητικό κύκλωμα κατασκευασμένο από φύλλο ηλεκτρικού χάλυβα, με περιέλιξη βραχυκυκλώματος σε μορφή κλωβού σκίουρου.

Η αρχή λειτουργίας του συμπλέκτη είναι η ίδια την αρχή της λειτουργίας ενός πολυφασικού ασύγχρονου κινητήρα… Αλλά σε έναν επαγωγικό κινητήρα, δημιουργείται ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο μέσω μιας πολυφασικής περιέλιξης που παρέχεται από μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος με αντίστοιχη μετατόπιση φάσης και σε έναν συμπλέκτη ολίσθησης οι πόλοι περιστρέφονται με σταθερή μαγνητική ροή σε σχέση με το βραχυκύκλωμα.

Σε αυτό το πηνίο, υπό τη δράση μιας μαγνητικής ροής, emf εναλλασσόμενο ρεύμα, πλάτος και συχνότητα η οποία εξαρτάται από τη διαφορά μεταξύ των στροφών των κινούμενων και κινούμενων τμημάτων του συμπλέκτη, εμφανίζεται ένα ρεύμα και εμφανίζεται μια ροπή.

Αλλάζοντας το ρεύμα στην περιέλιξη πεδίου, είναι δυνατό να ληφθούν διαφορετικά μηχανικά χαρακτηριστικά, που αντιπροσωπεύουν την εξάρτηση της μεταδιδόμενης ροπής από την ολίσθηση του συμπλέκτη, τα οποία είναι παρόμοια με τα μηχανικά χαρακτηριστικά ενός πολυφασικού ασύγχρονου κινητήρα κατά τη ρύθμιση της τάσης που παρέχεται σε αυτόν.

Ο απλούστερος σχεδιασμός έχει ηλεκτρομαγνητικό συμπλέκτη με οπλισμό πυρήνα από συμπαγή χάλυβα. Η ροπή αυτού του συμπλέκτη δημιουργείται δινορευμάτων που προκαλούνται στον πυρήνα.

Αυτός ο σχεδιασμός του συνδετήρα αυξάνει σημαντικά την αξιοπιστία του, καθώς ένας τεράστιος πυρήνας, που θερμαίνεται από δινορεύματα που ρέουν σε αυτόν, έχει άμεση επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον και η θερμότητα απομακρύνεται καλύτερα από τον σύνδεσμο.

Τυπικά, ο επαγωγέας είναι το εσωτερικό τμήμα του συνδετήρα που είναι εφοδιασμένο με προεξέχοντες στύλους με περιέλιξη πεδίου που τροφοδοτείται μέσω των δακτυλίων ολίσθησης με συνεχές ρεύμα.

Τα μηχανικά χαρακτηριστικά μιας ηλεκτρομαγνητικής σύζευξης με ένα τεράστιο μαγνητικό κύκλωμα, λόγω της σημαντικής αντίστασής του, έχουν τη μορφή των χαρακτηριστικών ρεοστάτη ενός κινητήρα επαγωγής.

Εάν είναι απαραίτητο η ροπή του συνδέσμου να παραμείνει περίπου σταθερή, ανεξάρτητα από την ποσότητα ολίσθησης, τότε οι πόλοι του επαγωγέα είναι κατασκευασμένοι από ειδικό σχήμα - με τη μορφή ράμφους ή νυχιού.

Μια σχετικά μικρή ποσότητα ισχύος καταναλώνεται για τη διέγερση του συμπλέκτη, η οποία δεν είναι ανάλογη με την ισχύ που μεταδίδει ο συμπλέκτης και κυμαίνεται από 0,1 έως 2,0%. Οι μικρότεροι αριθμοί αναφέρονται σε υποδοχές υψηλής ισχύος και οι μεγαλύτεροι σε υποδοχές χαμηλής ισχύος. Έτσι, σε έναν ζεύκτη που εκπέμπει ισχύ 450 kW, οι απώλειες διέγερσης είναι 600 W και σε έναν συζεύκτη για ισχύ 5 kW - περίπου 100 W.

Ένα σύστημα ηλεκτρομαγνητικού συμπλέκτη παρέχει το απαραίτητο εύρος ελέγχου ταχύτητας, συνήθως μεταβάλλοντας το ρεύμα στο πηνίο του επαγωγέα. Αλλά η απόδοση της κίνησης σε αυτή την περίπτωση θα είναι μικρότερη από ό,τι κατά τη ρύθμιση του ρεοστάτη. Αυτό συμβαίνει επειδή η συνολική απόδοση της μετάδοσης κίνησης είναι ίση με το γινόμενο της απόδοσης του ίδιου του συμπλέκτη και της απόδοσης του κινητήρα.

Οι απώλειες ζεύξης καθορίζονται κυρίως από τις απώλειες ολίσθησης που δημιουργούνται στον οπλισμό ζεύξης. Στην περίπτωση ισχυρών συνδέσμων, είναι απαραίτητο να υπάρχει ειδική συσκευή για την αφαίρεση σημαντικής ποσότητας θερμότητας.

Οι ηλεκτρομαγνητικοί συμπλέκτες προσφέρουν πολύτιμες ιδιότητες σε συνδυασμό με αξιόπιστη λειτουργία ασύγχρονος κινητήρας σκίουρου-κλουβιού.

Ένας κινητήρας με κλωβό σκίουρου έχει σχετικά χαμηλή ροπή εκκίνησης, σημαντικό ρεύμα εκκίνησης και αρκετά υψηλή κρίσιμη ροπή. Επομένως, με τη βοήθεια ενός ηλεκτρομαγνητικού συμπλέκτη, ο κινητήρας μπορεί να εκκινήσει απουσία ρεύματος στο πηνίο διέγερσης του συμπλέκτη, δηλ. όταν η ροπή που μεταδίδεται από τον συμπλέκτη είναι μηδέν. Σε αυτή την περίπτωση, ο κινητήρας επιταχύνει γρήγορα χωρίς φορτίο και η θέρμανση του είναι αμελητέα.

Αφού ο κινητήρας μετακινηθεί στο λειτουργικό τμήμα του χαρακτηριστικού, τροφοδοτείται ρεύμα στο πηνίο διέγερσης του συμπλέκτη, το οποίο προκαλεί την εμφάνιση μιας ηλεκτρομαγνητικής ροπής σε αυτό. Το κινούμενο τμήμα της ζεύξης θα παραμείνει ακίνητο έως ότου η στιγμή που μεταδίδεται από τη σύζευξη υπερβεί τη ροπή στατικού φορτίου.

Ταυτόχρονα, το κινητήριο τμήμα του συμπλέκτη θα φορτώσει τον κινητήρα με ροπή του ίδιου μεγέθους με αυτή που εφαρμόζεται στο κινούμενο τμήμα του συμπλέκτη. Σε αυτήν την περίπτωση, ο κινητήρας μπορεί να αναπτύξει μια ροπή κοντά στην κρίσιμη και να υπερβαίνει σημαντικά τη ροπή εκκίνησης και το ρεύμα του κινητήρα θα είναι μικρότερο από ό,τι κατά την εκκίνηση.

Επομένως, βελτιώνεται η χρήση ηλεκτρομαγνητικού συμπλέκτη ιδιότητες εκκίνησης του ηλεκτροκινητήραΕίμαι.Ομοίως, οι ιδιότητες εκκίνησης ενός σύγχρονου κινητήρα, οι οποίες είναι πολύ χειρότερες από αυτές ενός επαγωγικού κινητήρα με κλωβό σκίουρου, μπορούν να βελτιωθούν.

Μία από τις ποικιλίες ηλεκτρομαγνητικών συμπλεκτών είναι συνδετήρες γεμάτοι με μαγνητικές σκόνες… Η κύρια διαφορά μεταξύ του συμπλέκτη σκόνης και των συμπλεκτών ολίσθησης που περιγράφονται παραπάνω είναι ότι η σκόνη σιδήρου (συνήθως αναμεμειγμένη με λάδι) τοποθετείται ανάμεσα σε δύο περιστρεφόμενα μέρη του συμπλέκτη που περικλείονται σε ένα σφραγισμένο περίβλημα.

Εάν το πηνίο πεδίου δεν ενεργοποιείται, τότε η σκόνη σιδήρου είναι σε διαταραγμένη κατάσταση. Όταν τροφοδοτείται ρεύμα στο πηνίο διέγερσης, τότε υπό τη δράση του μαγνητικού του πεδίου, η σκόνη θα εντοπιστεί κατά μήκος των μαγνητικών γραμμών δύναμης, σχηματίζοντας ένα είδος κυκλωμάτων που κλείνουν το διάκενο αέρα και εξασφαλίζουν τη μεταφορά ισχύος από το καλώδιο μέρος του συμπλέκτη στους μηχανισμούς κίνησης Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα διέγερσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροπή που μπορεί να μεταδώσει ο συμπλέκτης.

Ο συμπλέκτης ηλεκτρομαγνητικής σκόνης παρέχει όχι μόνο εκκίνηση, αλλά και ρύθμιση ταχύτητας και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως συμπλέκτης ασφαλείας που περιορίζει τη μέγιστη ροπή που μεταδίδεται στον άξονα της μηχανής εργασίας.

Λόγω της υψηλής μαγνητικής διαπερατότητας της σκόνης σιδήρου σε σύγκριση με τον αέρα, η σύζευξη απαιτεί σημαντικά μικρότερη ισχύ διέγερσης από την επαγωγική σύζευξη.

Σύμφωνα με τη μέθοδο παροχής ρεύματος στις περιελίξεις πεδίου, διακρίνονται οι σύνδεσμοι επαφής και μη επαφής σκόνης. Στους συνδέσμους επαφής, το πηνίο διέγερσης βρίσκεται στο περιστρεφόμενο τμήμα και το πηνίο ενεργοποιείται μέσω των δακτυλίων ολίσθησης.

Το πηνίο διέγερσης των συνδετήρων χωρίς επαφή τοποθετείται στο ακίνητο τμήμα του μαγνητικού κυκλώματος, χωρισμένο από τα περιστρεφόμενα στοιχεία με ένα μικρό διάκενο αέρα.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, τόσο οι ηλεκτρομαγνητικοί συμπλέκτες πούδρας όσο και οι επαγωγικοί συμπλέκτες είναι ενσωματωμένοι στα σώματα της μηχανής εργασίας, παρόμοια με τους προσαρμοσμένους ηλεκτρικούς κινητήρες ή συνδυάζονται σε κοινό σχεδιασμό με τον κινητήρα κίνησης τους. Με αυτή τη λύση, οι διαστάσεις και το βάρος του ηλεκτροκινητήρα μειώνονται σημαντικά.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται υδραυλικοί συμπλέκτες ή μετατροπείς ροπής αντί για ηλεκτρομαγνητικούς συμπλέκτες. Τότε η κίνηση ονομάζεται υδραυλική.

Πρόσφατα, στον εκσυγχρονισμό του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού μηχανημάτων κοπής μετάλλων, μηχανών και άλλων διάφορων μηχανισμών παραγωγής, μια ηλεκτρική κίνηση αντικαθίσταται από επαγωγικούς και σκόνης συνδέσμους μιας ηλεκτρικής κίνησης ελεγχόμενης συχνότητας χρησιμοποιώντας επαγωγικούς κινητήρες με κλωβό σκίουρου που κινούνται από μέσω μετατροπέων συχνότητας.