Acoblaments electromagnètics
En principi, l'embragatge electromagnètic s'assembla a un motor asíncron, alhora que es diferencia d'ell perquè el flux magnètic en ell no serà creat per un sistema trifàsic, sinó per pols giratoris excitats per corrent continu.
Els embragatges electromagnètics s'utilitzen per tancar i obrir circuits cinemàtics sense aturar la rotació, per exemple en caixes de canvis i caixes de canvis, així com per a l'arrencada, marxa enrere i accionaments de màquines-eina. L'ús d'embragatges permet separar l'arrencada de motors i mecanismes, reduir el temps d'arrencada del corrent, eliminar els xocs tant en motors elèctrics com en transmissions mecàniques, assegurar una acceleració suau, eliminar sobrecàrregues, lliscaments, etc. Una forta reducció de les pèrdues d'arrencada dels motors elimina el límit del nombre permès d'arrencada, que és molt important en el funcionament cíclic del motor.
L'embragatge electromagnètic és un regulador de velocitat individual i és una màquina elèctrica que s'utilitza per transmetre el parell de l'eix motriu a l'eix impulsat mitjançant un camp electromagnètic i consta de dues parts giratòries principals: una armadura (en la majoria dels casos és un cos massiu) i inductor enrotllat de camp... L'induït i l'inductor no estan connectats de manera rígida mecànicament entre ells. Normalment, l'induït està connectat al motor de conducció i l'inductor està connectat a la màquina en funcionament.
Quan el motor d'accionament de l'eix d'accionament de l'embragatge gira, en absència de corrent a la bobina d'excitació, l'inductor, i amb ell l'eix conduït, roman estacionari. Quan s'aplica corrent continu a la bobina d'excitació, es produeix un flux magnètic al circuit magnètic de l'acoblament (inductor - entrefer - armadura). Quan l'induït gira en relació amb l'inductor, s'indueix un EMF en el primer i sorgeix un corrent, la interacció del qual amb el camp magnètic de l'entrefer provoca l'aparició d'un parell electromagnètic.
Els acoblaments d'inducció electromagnètica es poden classificar segons els criteris següents:
-
basat en el principi de parell (asíncron i síncron);
-
per la naturalesa de la distribució de la inducció magnètica a l'entrefer;
-
per la construcció de l'induït (amb armadura massiva i amb armadura amb bobinatge tipus gàbia d'esquirol);
-
pel mètode de subministrament de la bobina d'excitació; mitjançant la refrigeració.
Els connectors blindats i inductors són els més utilitzats per la senzillesa del seu disseny.Aquests acoblaments consisteixen principalment en un inductor dentat enrotllat en camp muntat en un eix amb anells lliscants conductors i una armadura ferromagnètica sòlida cilíndrica llisa connectada a l'altre eix de l'acoblament.
Dispositiu, principi de funcionament i característiques dels acoblaments electromagnètics.
Els embragatges electromagnètics utilitzats per al control automàtic es divideixen en embragatges secs i viscosos i embragatges lliscants.
Un embragatge de fricció sec transmet la potència d'un eix a un altre mitjançant els discs de fricció 3. Els discos tenen la capacitat de moure's al llarg de les estries de l'eix de l'eix i del semiacoblament conduït. Quan s'aplica corrent a la bobina 1, l'induït 2 comprimeix els discos entre els quals hi ha una força de fricció. Les característiques mecàniques relatives de l'embragatge es mostren a la Fig. 1, b.
Els embragatges de fricció viscosa tenen una distància constant δ entre els mitjans embragatges mestre 1 i esclau 2. En el buit, amb l'ajuda de la bobina 3, es crea un camp magnètic, que actua sobre el farciment (ferrita de ferro amb talc o grafit) i forma cadenes elementals d'imants.En aquest cas, el farciment sembla atrapar els impulsats i impulsats. semiacoblaments. Quan s'apaga el corrent, el camp magnètic desapareix, els circuits es trenquen i els semiconnectors llisquen entre si. Les característiques mecàniques relatives de l'embragatge es mostren a la Fig. 1, e. Aquests embragatges electromagnètics permeten un control suau de la velocitat de rotació sota càrregues elevades a l'eix de sortida.
Acoblaments electromagnètics: a — diagrama de l'acoblament de fricció en sec, b — característica mecànica de l'acoblament de fricció, c — diagrama de l'acoblament de fricció viscós, d — diagrama d'enganxament de farcit de ferrita, e — característica mecànica de l'acoblament de fricció viscosa, e — diagrama d'un embragatge lliscant, g — embragatge mecànic de lliscament.
Un embragatge lliscant consta de dos semiacoblaments en forma de dents (vegeu la figura 1, e) i una bobina. Quan s'aplica corrent a la bobina, es forma un camp magnètic tancat. En girar, els connectors llisquen entre si, com a resultat de la qual cosa es forma un flux magnètic altern, aquest és el motiu de l'aparició d'EMF. etc. v. i corrents. La interacció dels fluxos magnètics generats impulsa el mig enllaç impulsat en rotació.
La característica de la meitat de fricció de l'embragatge es mostra a la fig. 1, g. L'objectiu principal d'aquests embragatges és crear les condicions d'arrencada més favorables, així com suavitzar les càrregues dinàmiques durant el funcionament del motor.
Els embragatges lliscants electromagnètics tenen una sèrie d'inconvenients: baixa eficiència a baixes revolucions, baix parell transmès, baixa fiabilitat en cas de canvis bruscos de càrrega i inèrcia important.
La figura següent mostra un diagrama esquemàtic del control de l'embragatge lliscant en presència de retroalimentació de velocitat mitjançant un tacogenerador connectat a l'eix de sortida de l'accionament elèctric. El senyal del tacogenerador es compara amb el senyal de referència i la diferència d'aquests senyals s'alimenta a l'amplificador Y, des de la sortida del qual s'alimenta la bobina d'excitació de l'acoblament OF.
N Esquema de control bàsic d'embragatges lliscants i característiques mecàniques artificials amb ajust automàtic
Aquestes característiques es situen entre les corbes 5 i 6, que corresponen pràcticament als valors mínims i nominals dels corrents d'excitació de l'acoblament. L'augment del rang de control de la velocitat de conducció s'associa a pèrdues significatives a l'embragatge de lliscament, que consisteixen principalment en pèrdues a l'induït i al bobinatge de camp. A més, les pèrdues de l'armadura, especialment amb l'augment del lliscament, prevalen significativament sobre altres pèrdues i representen entre el 96 i el 97% de la potència màxima transmesa per l'acoblament. En un moment de càrrega constant, la velocitat de gir de l'eix d'accionament de l'embragatge és constant, és a dir. n = const, ω = const.
Tinc acoblaments electromagnètics en pols, la connexió entre les parts impulsades i conduïdes es realitza augmentant la viscositat de les mescles omplint el buit entre les superfícies d'acoblament dels acoblaments amb un augment del flux magnètic en aquest buit. El component principal d'aquestes mescles són les pols ferromagnètiques, per exemple, el ferro carbonil. Per eliminar la destrucció mecànica de les partícules de ferro a causa de les forces de fricció o la seva adhesió, s'afegeixen farcits especials: líquids (fluids sintètics, oli industrial o a granel (òxids de zinc o magnesi, pols de quars). Aquests connectors tenen una alta velocitat de reacció, però la seva fiabilitat operativa és insuficient per a una àmplia aplicació en enginyeria mecànica.
Vegem un dels esquemes per ajustar sense problemes la velocitat de gir des de la unitat ID, que funciona a través de l'embragatge lliscant M fins a la unitat MI.
Esquema d'inclusió de l'embragatge lliscant per a l'ajust de la velocitat de gir de l'accionament
Quan canvia la càrrega a l'eix d'accionament, també canviarà la tensió de sortida del tacogenerador TG, de manera que la diferència entre els fluxos magnètics F1 i F2 de l'amplificador de la màquina elèctrica augmentarà o disminuirà, canviant així la tensió a la sortida. de la UEM i la magnitud del corrent a la bobina de l'embragatge.
Acoblaments electromagnètics ETM
Els embragatges electromagnètics de la sèrie ETM amb discs magnèticament conductors tenen dissenys de contacte (ETM2), sense contacte (ETM4) i de fre (ETM6). Els acoblaments amb un cable de corrent en un contacte es distingeixen per una baixa fiabilitat a causa de la presència d'un contacte lliscant, per tant, en els millors accionaments s'utilitzen acoblaments electromagnètics amb un cable fix. Tenen espais d'aire addicionals.
Els acoblaments sense contacte es distingeixen per la presència d'un circuit magnètic compost format per un cos de bobina i un seient, que estan separats per les anomenades jocs de llast. El seient de la bobina està fixat mentre es desconnecten els elements de cable de corrent de contacte. A causa de l'espai lliure, es redueix la transferència de calor dels discos de fricció a la bobina, la qual cosa augmenta la fiabilitat de l'embragatge en condicions severes.
Es recomana utilitzar acoblaments ETM4 com a guies, si les condicions d'instal·lació ho permeten, i acoblaments ETM6 com a acoblaments de fre.
Els embragatges ETM4 funcionen de manera fiable a alta velocitat i arrencades freqüents. Aquests embragatges són menys sensibles a la contaminació d'oli que l'ETM2, la presència de partícules sòlides a l'oli pot provocar un desgast abrasiu dels raspalls, per tant, els embragatges ETM2 es poden utilitzar si no hi ha certes restriccions i la instal·lació d'embragatges ETM4 és difícil segons la instal·lació. condicions de disseny.
Els acoblaments amb disseny ETM6 s'han d'utilitzar com a acoblaments de fre. Els connectors ETM2 i ETM4 no s'han d'utilitzar per frenar segons l'esquema "invertit", és a dir. amb embragatge giratori i corretja fixa. Per seleccionar els acoblaments, cal avaluar: parell estàtic (transmès), parell dinàmic, temps transitori en l'accionament, pèrdues mitjanes, energia unitària i parell residual en repòs.