محرك كهربائي باستخدام أنواع مختلفة من القوابض الكهرومغناطيسية

بالنسبة للتركيبات التي تتطلب تنظيم سرعة الدوران باستخدام أبسط الآلات والأجهزة ، يمكن استخدام المحركات الكهربائية ذات القوابض الكهرومغناطيسية من أنواع مختلفة.

هم الأكثر شيوعا براثن الانزلاق الكهرومغناطيسي، وبمساعدة من السهل نسبيًا حماية عناصر آلة العمل من التلف مع زيادة حادة في الأحمال ، وضبط سرعة الدوران ، والحصول على خصائص خاصة وتحسين خصائص بدء تشغيل محرك كهربائي عند استخدام محركات صغيرة بدء عزم الدوران (المحركات الحثية الدوارة السنجابية والمحركات المتزامنة).

القابض الانزلاقي الكهرومغناطيسي عبارة عن آلة كهربائية تتكون من جزأين ، محث وحافظة ، يتم ترتيبها بشكل مركزي وفصلها عن طريق فجوة هوائية.جزء القابض المتصل بقوة بعمود المحرك الكهربائي هو جزء المحرك ، والجزء الثاني المتصل بعمود محرك آلة العمل هو الجزء المتحرك.

يحتوي المحرِّض على أعمدة ذات ملف مثير يستقبل الطاقة من مصدر تيار مستمر من خلال حلقات الانزلاق. المحرك عبارة عن دائرة مغناطيسية مصنوعة من صفائح فولاذية كهربائية ، مع دائرة قصيرة متعرجة على شكل قفص سنجاب.

مبدأ تشغيل القابض هو نفسه مبدأ تشغيل محرك غير متزامن متعدد الأطوار... ولكن في المحرك التعريفي ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي دوار عن طريق لف متعدد الأطوار يوفره مصدر تيار متناوب مع تحول طور مقابل ، وفي القابض الانزلاقي ، تدور الأقطاب مع تدفق مغناطيسي ثابت بالنسبة إلى دائرة قصر.

في هذا الملف ، تحت تأثير تدفق مغناطيسي ، emf التيار المتردد والسعة والتردد الذي يعتمد على الاختلاف بين سرعات الأجزاء المدفوعة والمدفوعة من القابض ، ويحدث التيار ويحدث عزم الدوران.

من خلال تغيير التيار في الملف الميداني ، من الممكن الحصول على خصائص ميكانيكية مختلفة ، تمثل اعتماد عزم الدوران المرسل على زلة القابض ، والتي تشبه الخصائص الميكانيكية لمحرك غير متزامن متعدد الأطوار عند ضبط الجهد الموفر له.

يحتوي أبسط تصميم على قابض كهرومغناطيسي مع حديد صلب صلب. يتم إنشاء عزم الدوران لهذا القابض التيارات الدوامة المستحثة في القلب.

يزيد تصميم الموصل من موثوقيته بشكل كبير ، نظرًا لأن النواة الضخمة ، التي يتم تسخينها بواسطة التيارات الدوامية المتدفقة فيه ، لها اتصال مباشر بالبيئة الخارجية ، ويتم إزالة الحرارة بشكل أفضل من الموصل.

عادةً ما يكون الحث هو الجزء الداخلي للموصل المزود بأعمدة بارزة مع ملف حقل يتم توفيره من خلال حلقات الانزلاق بتيار مباشر.

الخصائص الميكانيكية للاقتران الكهرومغناطيسي بدائرة مغناطيسية ضخمة ، نظرًا لمقاومتها الكبيرة ، لها شكل خصائص مقاومة الريوستات للمحرك التعريفي.

إذا كان من الضروري أن يظل عزم الدوران ثابتًا تقريبًا ، بغض النظر عن مقدار الانزلاق ، فإن أعمدة المحرِّض مصنوعة من شكل خاص - على شكل منقار أو مخلب.

يتم استهلاك قدر ضئيل نسبيًا من الطاقة لإثارة القابض ، والذي لا يتناسب مع القدرة المنقولة بواسطة القابض ويتراوح من 0.1 إلى 2.0٪. تشير الأرقام الأصغر إلى الموصلات عالية الطاقة والأرقام الأكبر إلى الموصلات منخفضة الطاقة. لذلك ، في قارنة التوصيل التي تنقل قوة 450 kW ، تكون خسائر الإثارة 600 W ، وفي قارنة التوصيل بقدرة 5 kW - حوالي 100 W.

يوفر نظام القابض الكهرومغناطيسي النطاق اللازم للتحكم في السرعة ، عادةً عن طريق تغيير التيار في ملف الحث. لكن كفاءة محرك الأقراص في هذه الحالة ستكون أقل مما كانت عليه عند ضبط مقاومة متغيرة. وذلك لأن الكفاءة الكلية للمحرك تساوي ناتج كفاءة القابض نفسه وكفاءة المحرك.

يتم تحديد خسائر التوصيل بشكل أساسي من خلال خسائر الانزلاق المتولدة في حديد التسليح. في حالة أدوات التوصيل القوية ، من الضروري أن يكون لديك جهاز خاص لإزالة كمية كبيرة من الحرارة.

توفر القوابض الكهرومغناطيسية خصائص قيّمة جنبًا إلى جنب مع التشغيل الموثوق محرك قفص السنجاب غير المتزامن.

يتميز محرك قفص السنجاب بعزم دوران منخفض نسبيًا ، وتيار بدء كبير ، وعزم دوران عالٍ بدرجة كافية. لذلك ، بمساعدة القابض الكهرومغناطيسي ، يمكن تشغيل المحرك في حالة عدم وجود تيار في ملف الإثارة في القابض ، أي عندما يكون عزم الدوران الذي ينقله القابض صفرًا. في هذه الحالة ، يتسارع المحرك بسرعة دون تحميل ويكون تسخينه ضئيلًا.

بعد أن ينتقل المحرك إلى جزء العمل الخاص بالخاصية ، يتم توفير تيار لملف الإثارة في القابض ، مما يتسبب في ظهور لحظة كهرومغناطيسية فيه. سيظل الجزء المتحرك من أداة التوصيل ثابتًا حتى تتجاوز اللحظة المنقولة بواسطة أداة التوصيل لحظة الحمل الثابتة.

في الوقت نفسه ، سيحمل جزء القيادة من القابض المحرك بعزم دوران بنفس المقدار المطبق على الجزء المتحرك من القابض. في هذه الحالة ، يمكن للمحرك أن يطور عزمًا قريبًا من العزم الحرج ويتجاوز بشكل كبير عزم بدء التشغيل ، وسيكون تيار المحرك أقل مما كان عليه عند بدء التشغيل.

لذلك ، تم تحسين استخدام القابض الكهرومغناطيسي بدء تشغيل المحرك الكهربائيأنا أكون.وبالمثل ، يمكن تحسين خصائص بدء تشغيل محرك متزامن ، والتي هي أسوأ بكثير من تلك الخاصة بالمحرك الحثي القفص السنجابي.

أحد أنواع القوابض الكهرومغناطيسية هي موصلات مليئة بمساحيق مغناطيسية... الاختلاف الرئيسي بين قابض المسحوق وقوابض الانزلاق الموصوفة أعلاه هو أن مسحوق الحديد (عادةً ما يخلط بالزيت) يوضع بين جزأين دوارين من القابض مغلقين في غلاف مغلق.

إذا لم يتم تنشيط الملف الميداني ، فإن مسحوق الحديد يكون في حالة اضطراب. عندما يتم توفير تيار لملف الإثارة ، ثم تحت تأثير مجاله المغناطيسي ، سيتم وضع الغبار على طول خطوط القوة المغناطيسية ، مما يشكل نوعًا من الدوائر التي تغلق فجوة الهواء وتضمن نقل الطاقة من الرائد جزء من القابض إلى محركات الأقراص. فكلما زاد تيار الإثارة ، زاد عزم الدوران الذي يمكن للقابض إرساله.

لا يوفر قابض المسحوق الكهرومغناطيسي بدء التشغيل فحسب ، بل يوفر أيضًا تنظيمًا للسرعة ، ويمكن استخدامه أيضًا كمقبض أمان يحد من أقصى عزم دوران ينتقل إلى عمود ماكينة العمل.

نظرًا للنفاذية المغناطيسية العالية لغبار الحديد مقارنة بالهواء ، يتطلب الاقتران طاقة إثارة أقل بكثير من أداة التوصيل التعريفي.

وفقًا لطريقة توفير التيار لملفات المجال ، يتم تمييز موصلات الغبار الملامسة وغير المتلامسة. في موصلات التلامس ، يوجد ملف الإثارة على الجزء الدوار ، ويتم تنشيط الملف من خلال حلقات الانزلاق.

يتم وضع ملف الإثارة للموصلات غير المتصلة على الجزء الثابت من الدائرة المغناطيسية ، مفصولاً عن العناصر الدوارة بواسطة فجوة هوائية صغيرة.

في بعض الحالات ، يتم دمج كل من قوابض المسحوق والحث الكهرومغناطيسي في أجسام آلة العمل ، على غرار المحركات الكهربائية المخصصة ، أو يتم دمجها في تصميم مشترك مع محرك الدفع الخاص بهم. مع هذا الحل ، يتم تقليل أبعاد ووزن محرك الأقراص بشكل كبير.

في بعض الحالات ، يتم استخدام القوابض الهيدروليكية أو محولات عزم الدوران بدلاً من القوابض الكهرومغناطيسية. ثم يسمى محرك الأقراص الهيدروليكية.

في الآونة الأخيرة ، في تحديث المعدات الكهربائية لآلات قطع المعادن والآلات وآليات الإنتاج المختلفة الأخرى ، تم استبدال محرك كهربائي بوصلات الحث والمسحوق لمحرك كهربائي يتم التحكم فيه بتردد باستخدام المحركات الحثية ذات القفص السنجابي التي يقودها من خلال محولات التردد.