khớp nối điện từ
Về nguyên tắc, ly hợp điện từ giống như một động cơ không đồng bộ, đồng thời nó khác với nó ở chỗ từ thông trong nó sẽ được tạo ra không phải bởi hệ thống ba pha, mà bởi các cực quay được kích thích bởi dòng điện một chiều.
Ly hợp điện từ được sử dụng để đóng và mở các mạch động học mà không dừng quay, ví dụ như trong hộp số và hộp giảm tốc, cũng như để khởi động, đảo chiều và truyền động phanh của máy công cụ. Việc sử dụng ly hợp cho phép bạn tách khởi động động cơ và cơ chế, giảm thời gian khởi động dòng điện, loại bỏ các cú sốc trong cả động cơ điện và hộp số cơ học, đảm bảo tăng tốc trơn tru, loại bỏ quá tải, trượt, v.v. Việc giảm mạnh tổn thất khi khởi động ở động cơ sẽ loại bỏ giới hạn về số lần khởi động cho phép, điều này rất quan trọng trong hoạt động theo chu kỳ của động cơ.
Ly hợp điện từ là một bộ điều chỉnh tốc độ riêng lẻ và là một máy điện được sử dụng để truyền mô-men xoắn từ trục truyền động đến trục truyền động bằng trường điện từ và bao gồm hai bộ phận quay chính: phần ứng (trong hầu hết các trường hợp, đây là phần thân lớn) và cuộn cảm quấn trường ... Phần ứng và cuộn cảm không được kết nối cứng nhắc về mặt cơ học với nhau. Thông thường, phần ứng được kết nối với động cơ truyền động và cuộn cảm được kết nối với máy chạy.
Khi động cơ truyền động của trục truyền động ly hợp quay, trong trường hợp không có dòng điện trong cuộn dây kích thích, cuộn cảm và cùng với nó là trục truyền động sẽ đứng yên. Khi dòng điện một chiều được đặt vào cuộn dây kích thích, từ thông xuất hiện trong mạch từ của khớp nối (cuộn cảm - khe hở không khí - phần ứng). Khi phần ứng quay so với cuộn cảm, EMF được tạo ra ở phần trước và dòng điện phát sinh, sự tương tác của nó với từ trường của khe hở không khí gây ra sự xuất hiện của mômen điện từ.
Khớp nối cảm ứng điện từ có thể được phân loại theo các tiêu chí sau:
-
dựa trên nguyên lý momen (không đồng bộ và đồng bộ);
-
theo bản chất của sự phân bố cảm ứng từ trong khe hở không khí;
-
do cấu tạo của phần ứng (với phần ứng lớn và phần ứng với cuộn dây kiểu lồng sóc);
-
theo phương pháp cấp nguồn cho cuộn kích thích; bằng cách làm mát.
Các đầu nối bọc thép và cuộn cảm được sử dụng rộng rãi nhất do thiết kế đơn giản của chúng.Các khớp nối như vậy chủ yếu bao gồm một cuộn cảm quấn trường có răng được gắn trên một trục với các vòng trượt dẫn điện và một phần ứng sắt từ rắn hình trụ trơn được nối với trục còn lại của khớp nối.
Thiết bị, nguyên lý hoạt động và đặc điểm của khớp nối điện từ.
Ly hợp điện từ dùng để điều khiển tự động được chia thành ly hợp khô nhớt và ly hợp trượt.
Ly hợp ma sát khô truyền lực từ trục này sang trục khác thông qua các đĩa ma sát 3. Các đĩa này có khả năng di chuyển dọc theo các đường trục của trục trục và nửa khớp nối dẫn động. Khi dòng điện được đưa vào cuộn dây 1, phần ứng 2 sẽ nén các đĩa giữa chúng có lực ma sát. Các đặc tính cơ học tương đối của ly hợp được thể hiện trong hình. 1, b.
Ly hợp ma sát nhớt có khe hở không đổi δ giữa nửa ly hợp chính 1 và phụ 2. Trong khoảng trống, với sự trợ giúp của cuộn dây 3, một từ trường được tạo ra tác động lên chất độn (sắt ferit với bột talc hoặc than chì) và tạo thành các chuỗi nam châm cơ bản. nửa khớp nối. Khi dòng điện bị tắt, từ trường biến mất, các mạch bị đứt và các bán kết nối trượt so với nhau. Các đặc tính cơ học tương đối của ly hợp được thể hiện trong hình. 1, e. Các ly hợp điện từ này cho phép điều khiển trơn tru tốc độ quay dưới tải trọng cao trên trục ra.
Khớp nối điện từ: a — sơ đồ khớp nối ma sát khô, b — đặc tính cơ học của khớp nối ma sát, c — sơ đồ khớp nối ma sát nhớt, d — sơ đồ gắn chất độn ferit, e — đặc tính cơ học của khớp nối ma sát nhớt, e — sơ đồ của ly hợp trượt, g — ly hợp trượt cơ học.
Ly hợp trượt bao gồm hai bán khớp nối ở dạng răng (xem Hình 1, e) và một cuộn dây. Khi dòng điện được đặt vào cuộn dây, một từ trường khép kín được hình thành. Khi quay, các đầu nối trượt tương đối với nhau, do đó một từ thông xen kẽ được hình thành, đây là lý do cho sự xuất hiện của EMF. vân vân. v. và dòng điện. Sự tương tác của các từ thông được tạo ra sẽ thúc đẩy nửa liên kết được điều khiển quay.
Đặc tính của nửa ma sát ly hợp được thể hiện trong hình. 1, g. Mục đích chính của các ly hợp như vậy là tạo điều kiện khởi động thuận lợi nhất, cũng như làm dịu các tải trọng động trong quá trình vận hành động cơ.
Ly hợp trượt điện từ có một số nhược điểm: hiệu suất thấp ở số vòng quay thấp, mô-men xoắn được truyền thấp, độ tin cậy thấp trong trường hợp thay đổi tải đột ngột và quán tính đáng kể.
Hình dưới đây cho thấy sơ đồ điều khiển ly hợp trượt khi có phản hồi tốc độ bằng cách sử dụng bộ tạo tốc độ được kết nối với trục đầu ra của truyền động điện. Tín hiệu từ bộ tạo tốc độ được so sánh với tín hiệu tham chiếu và sự khác biệt của các tín hiệu này được đưa đến bộ khuếch đại Y, từ đầu ra mà cuộn dây kích thích của khớp nối OF được đưa vào.
Sơ đồ điều khiển cơ bản ly hợp trượt và các đặc tính cơ học nhân tạo với điều chỉnh tự động
Các đặc điểm này nằm giữa các đường cong 5 và 6, thực tế tương ứng với các giá trị danh nghĩa và tối thiểu của dòng kích thích khớp nối. Việc tăng phạm vi điều khiển tốc độ truyền động có liên quan đến tổn thất đáng kể trong ly hợp trượt, chủ yếu bao gồm tổn thất trong phần ứng và trong cuộn dây trường. Ngoài ra, tổn thất phần ứng, đặc biệt là khi độ trượt tăng lên, chiếm ưu thế đáng kể so với các tổn thất khác và chiếm tới 96 - 97% công suất tối đa được truyền bởi khớp nối. Tại thời điểm tải không đổi, tốc độ quay của trục truyền động ly hợp là không đổi, tức là. n = const, ω = const.
Tôi có khớp nối bột điện từ, sự kết nối giữa bộ phận truyền động và bộ phận truyền động được thực hiện bằng cách tăng độ nhớt của hỗn hợp lấp đầy khoảng trống giữa các bề mặt khớp nối của khớp nối với sự gia tăng từ thông trong khoảng trống này. Thành phần chính của các hỗn hợp như vậy là bột sắt từ, ví dụ, sắt carbonyl. Để loại bỏ sự phá hủy cơ học của các hạt sắt do lực ma sát hoặc độ bám dính của chúng, người ta thêm chất độn đặc biệt - chất lỏng (chất lỏng tổng hợp, dầu công nghiệp hoặc dạng khối (oxit kẽm hoặc magiê, bột thạch anh). Các đầu nối như vậy có tốc độ phản ứng cao, nhưng độ tin cậy hoạt động của chúng không đủ để ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật cơ khí.
Chúng ta hãy xem xét một trong các sơ đồ để điều chỉnh tốc độ quay một cách trơn tru từ ổ ID, hoạt động thông qua ly hợp trượt M đến ổ MI.
Sơ đồ bao gồm ly hợp trượt để điều chỉnh tốc độ quay của ổ đĩa
Khi tải trên trục truyền động thay đổi, điện áp đầu ra của máy phát điện TG cũng sẽ thay đổi, do đó sự khác biệt giữa từ thông F1 và F2 của bộ khuếch đại máy điện sẽ tăng hoặc giảm, do đó thay đổi điện áp ở đầu ra của EMU và độ lớn của dòng điện trong cuộn ly hợp.
Khớp nối điện từ ETM
Bộ ly hợp điện từ của dòng ETM với đĩa dẫn từ tính có thiết kế tiếp xúc (ETM2), không tiếp xúc (ETM4) và phanh (ETM6). Các khớp nối với dây hiện tại trên một tiếp điểm được phân biệt bởi độ tin cậy thấp do có tiếp điểm trượt, do đó, trong các ổ đĩa tốt nhất, các khớp nối điện từ với một dây cố định được sử dụng. Họ có thêm khoảng trống không khí.
Các khớp nối không tiếp xúc được phân biệt bằng sự hiện diện của một mạch từ hỗn hợp được hình thành bởi thân ống chỉ và đế, được phân tách bằng cái gọi là khe hở chấn lưu. Ghế ống chỉ được cố định trong khi các phần tử dây tiếp xúc bị ngắt kết nối. Do có khe hở nên giảm sự truyền nhiệt từ đĩa ma sát sang cuộn dây, giúp tăng độ tin cậy của ly hợp trong các điều kiện khắc nghiệt.
Nên sử dụng khớp nối ETM4 làm thanh dẫn hướng, nếu điều kiện lắp đặt cho phép và khớp nối ETM6 làm khớp nối phanh.
Bộ ly hợp ETM4 hoạt động đáng tin cậy ở tốc độ cao và khởi động thường xuyên. Các ly hợp này ít nhạy cảm với ô nhiễm dầu hơn ETM2, sự hiện diện của các hạt rắn trong dầu có thể gây mài mòn chổi than, do đó có thể sử dụng ly hợp ETM2 nếu không có hạn chế nhất định và việc lắp đặt ly hợp ETM4 gặp khó khăn khi lắp đặt điều kiện thiết kế.
Khớp nối với thiết kế ETM6 sẽ được sử dụng làm khớp nối phanh. Không được sử dụng các đầu nối ETM2 và ETM4 để phanh theo sơ đồ "đảo ngược", tức là. với ly hợp xoay và dây đeo cố định. Để chọn khớp nối, cần đánh giá: mômen tĩnh (truyền), mômen động, thời gian nhất thời trong truyền động, tổn thất trung bình, năng lượng đơn vị và mômen dư khi nghỉ.