Accionament elèctric mitjançant diferents tipus d'embragatges electromagnètics
Per a les instal·lacions que requereixen la regulació de la velocitat de rotació mitjançant les màquines i aparells més senzills, es poden utilitzar accionaments elèctrics amb embragatges electromagnètics de diversos tipus.
Són els més habituals embragatges electromagnètics, amb l'ajuda de la qual és relativament fàcil protegir els elements d'una màquina de treball dels danys amb un fort augment de les càrregues, ajustar la velocitat de rotació, obtenir característiques especials i millorar les propietats d'arrencada d'un accionament elèctric quan s'utilitzen motors amb un petit parell d'arrencada (motors d'inducció de rotor d'esquirol i motors síncrons).
Un embragatge de lliscament electromagnètic és una màquina elèctrica que consta de dues parts, un inductor i una armadura, que estan disposades de forma concèntrica i separades per un espai d'aire.La part de l'embragatge fermament connectada a l'eix del motor elèctric és la part motriu, i la segona part connectada a l'eix motriu de la màquina de treball és la part impulsada.
Un inductor té pols amb una bobina excitant que rep energia d'una font de corrent continu mitjançant anells lliscants. L'induït és un circuit magnètic fet de xapa d'acer elèctric, amb un enrotllament de curtcircuit en forma de gàbia d'esquirol.
El principi de funcionament de l'embragatge és el mateix el principi de funcionament d'un motor asíncron multifàsic... Però en un motor d'inducció, es crea un camp magnètic giratori mitjançant un bobinat polifàsic subministrat per una font de corrent altern amb un canvi de fase corresponent, i en un embragatge lliscant els pols giren amb un flux magnètic constant en relació al curtcircuit.
En aquesta bobina, sota l'acció d'un flux magnètic, fem, corrent altern, amplitud i freqüència que depèn de la diferència entre les velocitats de les parts accionades i conduïdes de l'embragatge, es produeix un corrent i es produeix un parell.
Modificant el corrent en el bobinat de camp, s'obtenen diferents característiques mecàniques, que representen la dependència del parell transmès sobre el lliscament de l'embragatge, que són similars a les característiques mecàniques d'un motor asíncron polifàsic quan s'ajusta la tensió que se li subministra.
El disseny més senzill té un embragatge electromagnètic amb una armadura de nucli d'acer sòlid. Es genera el parell d'aquest embragatge corrents de Foucault induïts al nucli.
Aquest disseny del connector augmenta significativament la seva fiabilitat, ja que un nucli massiu, escalfat pels corrents de Foucault que hi circulen, té contacte directe amb l'entorn extern i la calor s'elimina millor del connector.
Típicament, l'inductor és la part interna del connector equipada amb pals que sobresurten amb un bobinatge de camp subministrat a través dels anells lliscants amb corrent continu.
Les característiques mecàniques d'un acoblament electromagnètic amb un circuit magnètic massiu, a causa de la seva important resistència, tenen la forma de les característiques del reòstat d'un motor d'inducció.
Si cal que el parell de l'acoblament es mantingui aproximadament constant, independentment de la quantitat de lliscament, els pols de l'inductor tenen una forma especial, en forma de bec o urpa.
Es consumeix una quantitat relativament petita de potència per excitar l'embragatge, que no és proporcional a la potència transmesa per l'embragatge i varia del 0,1 al 2,0%. Els números més petits es refereixen a connectors d'alta potència i els nombres més grans a connectors de baixa potència. Per tant, en un acoblador que transmet una potència de 450 kW, les pèrdues d'excitació són de 600 W, i en un acoblador per a una potència de 5 kW, uns 100 W.
Un sistema d'embragatge electromagnètic proporciona el rang de control de velocitat necessari, generalment variant el corrent a la bobina de l'inductor. Però l'eficiència de la unitat en aquest cas serà menor que quan s'ajusta el reòstat. Això es deu al fet que l'eficiència global de la unitat és igual al producte de l'eficiència del propi embragatge i l'eficiència del motor.
Les pèrdues d'acoblament estan determinades principalment per les pèrdues de lliscament generades a l'induït d'acoblament. En el cas d'acoblaments potents, és necessari disposar d'un dispositiu especial per eliminar una quantitat important de calor.
Els embragatges electromagnètics ofereixen propietats valuoses combinades amb un funcionament fiable motor asíncron de gàbia d'esquirol.
Un motor de gàbia d'esquirol té un parell d'arrencada relativament baix, un corrent d'arrencada important i un parell crític prou alt. Per tant, amb l'ajuda d'un embragatge electromagnètic, el motor es pot engegar en absència de corrent a la bobina d'excitació de l'embragatge, és a dir. quan el parell transmès per l'embragatge és zero. En aquest cas, el motor accelera ràpidament sense càrrega i el seu escalfament és insignificant.
Després que el motor es mogui a la part de treball de la característica, es subministra un corrent a la bobina d'excitació de l'embragatge, que provoca l'aparició d'un moment electromagnètic. La part accionada de l'acoblament romandrà estacionària fins que el moment transmès per l'acoblament superi el moment de càrrega estàtica.
Al mateix temps, la part motriu de l'embragatge carregarà el motor amb un parell de la mateixa magnitud que el que s'aplica a la part impulsada de l'embragatge. En aquest cas, el motor pot desenvolupar un parell proper al crític i que superi significativament el seu parell d'arrencada, i el corrent del motor serà menor que en arrencar.
Per tant, es millora l'ús d'un embragatge electromagnètic Propietats d'arrencada del motor elèctricJo sóc.De la mateixa manera, es poden millorar les propietats d'arrencada d'un motor síncron, que són molt pitjors que les d'un motor d'inducció de gàbia d'esquirol.
Una de les varietats d'embragatges electromagnètics són connectors plens de pols magnètics... La principal diferència entre l'embragatge de pols i els embragatges de lliscament descrits anteriorment és que la pols de ferro (generalment barrejada amb oli) es col·loca entre dues parts giratòries de l'embragatge tancades en una carcassa segellada.
Si la bobina de camp no està activada, la pols de ferro es troba en un estat desordenat. Quan es subministra un corrent a la bobina d'excitació, llavors sota l'acció del seu camp magnètic, la pols es situarà al llarg de les línies de força magnètiques, formant una mena de circuits que tanquen el buit d'aire i asseguren la transferència de potència del líder. part de l'embragatge als accionaments Com més gran sigui el corrent d'excitació, més gran serà el parell que pot transmetre l'embragatge.
L'embragatge electromagnètic de pols proporciona no només l'arrencada, sinó també la regulació de la velocitat, i també es pot utilitzar com a embragatge de seguretat que limita el parell màxim transmès a l'eix de la màquina de treball.
A causa de l'alta permeabilitat magnètica de la pols de ferro en comparació amb l'aire, l'acoblament requereix una potència d'excitació significativament menor que l'acoblament d'inducció.
Segons el mètode de subministrament de corrent als bobinatges de camp, es distingeixen els connectors de pols de contacte i sense contacte. En els connectors de contacte, la bobina d'excitació es troba a la part giratòria i la bobina s'activa a través dels anells lliscants.
La bobina d'excitació dels connectors sense contacte es col·loca a la part estacionària del circuit magnètic, separada dels elements giratoris per un petit espai d'aire.
En alguns casos, tant els embragatges electromagnètics de pols com d'inducció s'incorporen als cossos de la màquina de treball, de manera similar als motors elèctrics personalitzats, o es combinen en un disseny comú amb el seu motor d'accionament. Amb aquesta solució, les dimensions i el pes de la unitat es redueixen significativament.
En alguns casos, s'utilitzen embragatges hidràulics o convertidors de parell en lloc d'embragatges electromagnètics. Aleshores l'accionament s'anomena hidràulic.
Recentment, en la modernització de l'equip elèctric de màquines de tall de metalls, màquines i altres mecanismes de producció diversos, un accionament elèctric es substitueix per acoblaments d'inducció i pols. d'un accionament elèctric controlat per freqüència utilitzant motors d'inducció de gàbia d'esquirol accionats per mitjançant convertidors de freqüència.