Elektrisk drev ved hjælp af forskellige typer elektromagnetiske koblinger

Til installationer, der kræver omdrejningshastighedsregulering ved hjælp af de enkleste maskiner og enheder, kan elektriske drev med elektromagnetiske koblinger af forskellige typer anvendes.

De er de mest almindelige elektromagnetiske glidekoblinger, ved hjælp af hvilken det er relativt nemt at beskytte elementerne i en arbejdsmaskine mod skader med en kraftig stigning i belastninger, justere rotationshastigheden, opnå specielle egenskaber og forbedre startegenskaberne for et elektrisk drev ved brug af motorer med en lille startmoment (egernrotorinduktionsmotorer og synkronmotorer).

En elektromagnetisk glidekobling er en elektrisk maskine, der består af to dele, en induktor og et anker, som er koncentrisk arrangeret og adskilt af en luftspalte.Den del af koblingen, der er fast forbundet med akslen på den elektriske motor, er drivdelen, og den anden del, der er forbundet med drivakslen på arbejdsmaskinen, er den drevne del.

En induktor har poler med en spændende spole, der modtager strøm fra en jævnstrømskilde gennem slæberinge. Armaturet er et magnetisk kredsløb lavet af elektrisk stålplade, med en kortslutningsvikling i form af et egernbur.

Funktionsprincippet for koblingen er det samme princippet om drift af en flerfaset asynkronmotor… Men i en induktionsmotor skabes et roterende magnetfelt ved hjælp af en flerfasevikling, der forsynes af en vekselstrømskilde med en tilsvarende faseforskydning, og i en slipkobling roterer polerne med en konstant magnetisk flux i forhold til kortslutningen.

I denne spole, under påvirkning af en magnetisk flux, emk vekselstrøm, amplitude og frekvens som afhænger af forskellen mellem hastighederne på de drevne og drevne dele af koblingen, der opstår en strøm og et moment.

Ved at ændre strømmen i feltviklingen er det muligt at opnå forskellige mekaniske egenskaber, der repræsenterer afhængigheden af ​​det overførte drejningsmoment på koblingsslipen, som ligner de mekaniske egenskaber for en polyfase asynkronmotor, når den tilførte spænding justeres.

Det enkleste design har en elektromagnetisk kobling med en solid stålkernearmatur. Drejningsmomentet på denne kobling genereres hvirvelstrømme induceret i kernen.

Dette design af stikket øger dets pålidelighed betydeligt, da en massiv kerne, opvarmet af hvirvelstrømme, der strømmer i den, har direkte kontakt med det ydre miljø, og varmen fjernes bedre fra stikket.

Typisk er induktoren den indvendige del af stikket udstyret med udragende stolper med en feltvikling, der forsynes gennem slæberingene med jævnstrøm.

De mekaniske egenskaber ved en elektromagnetisk kobling med et massivt magnetisk kredsløb har på grund af dets betydelige modstand form af reostategenskaberne for en induktionsmotor.

Hvis det er nødvendigt, at koblingens drejningsmoment forbliver omtrent konstant, uanset mængden af ​​slip, er induktorens poler lavet af en speciel form - i form af et næb eller en klo.

En relativt lille mængde strøm forbruges for at excitere koblingen, som ikke er proportional med den effekt, koblingen overfører og varierer fra 0,1 til 2,0%. Mindre tal refererer til højeffektstik og større tal til lavstrømsstik. Så i en kobling, der transmitterer en effekt på 450 kW, er excitationstabene 600 W, og i en kobling til en effekt på 5 kW - omkring 100 W.

Et elektromagnetisk koblingssystem giver det nødvendige hastighedskontrolområde, normalt ved at variere strømmen i induktorspolen. Men effektiviteten af ​​drevet i dette tilfælde vil være mindre end ved justering af reostaten. Dette skyldes, at den samlede effektivitet af drevet er lig med produktet af effektiviteten af ​​selve koblingen og effektiviteten af ​​motoren.

Koblingstabene bestemmes hovedsageligt af sliptabene, der genereres i koblingsankeret. I tilfælde af kraftige koblinger er det nødvendigt at have en speciel enhed til at fjerne en betydelig mængde varme.

Elektromagnetiske koblinger tilbyder værdifulde egenskaber kombineret med pålidelig drift asynkron egern-burmotor.

En egern-burmotor har et relativt lavt startmoment, en betydelig startstrøm og et tilstrækkeligt højt kritisk moment. Derfor kan motoren ved hjælp af en elektromagnetisk kobling startes i mangel af strøm i koblingens excitationsspole, dvs. når drejningsmomentet, der overføres af koblingen, er nul. I dette tilfælde accelererer motoren hurtigt uden belastning, og dens opvarmning er ubetydelig.

Efter at motoren bevæger sig til den arbejdende del af karakteristikken, tilføres en strøm til koblingens excitationsspole, hvilket forårsager udseendet af et elektromagnetisk moment i den. Den drevne del af koblingen vil forblive stationær, indtil det moment, der overføres af koblingen, overstiger det statiske belastningsmoment.

Samtidig vil koblingens drivdel belaste motoren med et drejningsmoment af samme størrelse som det, der påføres den drevne del af koblingen. I dette tilfælde kan motoren udvikle et moment tæt på det kritiske og væsentligt overskride dets startmoment, og motorstrømmen vil være mindre end ved start.

Derfor er brugen af ​​en elektromagnetisk kobling forbedret startegenskaber for den elektriske motorJeg er.På samme måde kan startegenskaberne for en synkronmotor, som er meget dårligere end dem for en induktionsmotor med egern, forbedres.

En af varianterne af elektromagnetiske koblinger er stik fyldt med magnetisk pulver… Den væsentligste forskel mellem pulverkoblingen og glidekoblingerne beskrevet ovenfor er, at jernpulveret (normalt blandet med olie) er placeret mellem to roterende dele af koblingen indesluttet i et forseglet hus.

Hvis feltspolen ikke er aktiveret, er jernpulveret i en uordnet tilstand. Når der tilføres en strøm til excitationsspolen, vil støvet under påvirkning af dets magnetfelt blive placeret langs de magnetiske kraftlinjer, der danner en slags kredsløb, der lukker luftgabet og sikrer overførsel af strøm fra den førende del af koblingen til drevene Jo større excitationsstrømmen er, jo større moment kan koblingen overføre.

Den elektromagnetiske pulverkobling giver ikke kun start, men også hastighedsregulering og kan også bruges som en sikkerhedskobling, der begrænser det maksimale drejningsmoment, der overføres til arbejdsmaskinens aksel.

På grund af den høje magnetiske permeabilitet af jernstøv sammenlignet med luft, kræver kobling betydeligt mindre excitationseffekt end induktionskobling.

I henhold til metoden til at levere strøm til feltviklingerne skelnes kontakt- og ikke-kontakt støvforbindelser. I kontaktforbindelser er excitationsspolen placeret på den roterende del, og spolen aktiveres gennem slæberingene.

Excitationsspolen af ​​ikke-kontaktforbindelser er placeret på den stationære del af det magnetiske kredsløb, adskilt fra de roterende elementer af et lille luftgab.

I nogle tilfælde er både pulver- og induktionselektromagnetiske koblinger indbygget i arbejdsmaskinens kroppe, svarende til brugerdefinerede elektriske motorer, eller kombineret i et fælles design med deres drivmotor. Med denne løsning reduceres drevets dimensioner og vægt betydeligt.

I nogle tilfælde bruges hydrauliske koblinger eller momentomformere i stedet for elektromagnetiske koblinger. Så kaldes drevet hydraulisk.

For nylig, i moderniseringen af ​​det elektriske udstyr til metalskæremaskiner, maskiner og andre forskellige produktionsmekanismer, er et elektrisk drev erstattet af induktions- og pulverkoblinger af et frekvensstyret elektrisk drev ved hjælp af egern-bur induktionsmotorer drevet af gennem frekvensomformere.