وصلات كهرومغناطيسية
من حيث المبدأ ، يشبه القابض الكهرومغناطيسي محركًا غير متزامن ، وفي نفس الوقت يختلف عنه في أن التدفق المغناطيسي فيه لن يتم إنشاؤه بواسطة نظام ثلاثي الطور ، ولكن عن طريق أقطاب دوارة تثيرها تيار مباشر.
تُستخدم القوابض الكهرومغناطيسية لإغلاق وفتح الدوائر الحركية دون إيقاف الدوران ، على سبيل المثال في علب التروس وعلب التروس ، وكذلك لتشغيل محركات أدوات الماكينة وعكسها وفراملها. يتيح لك استخدام القوابض فصل بداية المحركات والآليات ، وتقليل وقت بدء التيار ، والقضاء على الصدمات في كل من المحركات الكهربائية وعمليات النقل الميكانيكية ، وضمان التسارع السلس ، والقضاء على الأحمال الزائدة ، والانزلاق ، وما إلى ذلك. يؤدي الانخفاض الحاد في خسائر بدء التشغيل في المحركات إلى إزالة الحد المسموح به لعدد مرات البدء ، وهو أمر مهم للغاية في التشغيل الدوري للمحرك.
القابض الكهرومغناطيسي هو منظم سرعة فردي وهو عبارة عن آلة كهربائية تستخدم لنقل عزم الدوران من عمود القيادة إلى العمود المدفوع باستخدام مجال كهرومغناطيسي ويتكون من جزأين دائريين رئيسيين: عضو الإنتاج (في معظم الحالات يكون هذا جسمًا ضخمًا) و محث الجرح الميداني ... المحرك والمحث غير مرتبطين ميكانيكيا بشكل صارم مع بعضهما البعض. عادة ما يكون المحرك متصلاً بمحرك القيادة والمحث متصل بآلة التشغيل.
عندما يدور محرك محرك عمود محرك القابض ، في حالة عدم وجود تيار في ملف الإثارة ، يظل المحث ومعه العمود المدفوع ثابتًا. عندما يتم تطبيق تيار مباشر على ملف الإثارة ، يحدث تدفق مغناطيسي في الدائرة المغناطيسية للاقتران (محث - فجوة هوائية - حديد التسليح). عندما يدور المحرك بالنسبة للمحث ، يتم إحداث EMF في السابق وينشأ تيار ، يؤدي تفاعله مع المجال المغناطيسي للفجوة الهوائية إلى ظهور عزم كهرومغناطيسي.
يمكن تصنيف أدوات التوصيل الحثية الكهرومغناطيسية وفقًا للمعايير التالية:
-
على أساس مبدأ عزم الدوران (غير متزامن ومتزامن) ؛
-
حسب طبيعة توزيع الحث المغناطيسي في فجوة الهواء ؛
-
من خلال بناء المحرك (مع حديد التسليح الهائل ومع المحرك مع لف نوع قفص السنجاب) ؛
-
عن طريق توفير ملف الإثارة ؛ عن طريق التبريد.
تعتبر الموصلات المصفحة والمحثة هي الأكثر استخدامًا نظرًا لبساطة تصميمها.تتكون هذه الوصلات بشكل أساسي من محث مسنن ذو جرح ميداني مركب على عمود واحد مع حلقات انزلاقية موصلة وحديد مغناطيسي صلب أسطواني أملس متصل بالعمود الآخر للاقتران.
الجهاز ومبدأ التشغيل وخصائص أدوات التوصيل الكهرومغناطيسية.
تنقسم القوابض الكهرومغناطيسية المستخدمة في التحكم الآلي إلى قوابض جافة ولزجة وقوابض منزلقة.
يقوم قابض الاحتكاك الجاف بنقل الطاقة من عمود إلى آخر من خلال أقراص الاحتكاك 3. تتمتع الأقراص بالقدرة على التحرك على طول الخطوط الرئيسية لمحور العمود ونصف اقتران مدفوعة. عند تطبيق التيار على الملف 1 ، يقوم المحرك 2 بضغط الأقراص التي يوجد بينها قوة احتكاك. الخصائص الميكانيكية النسبية للقابض موضحة في الشكل. 1 ، ب.
تحتوي قوابض الاحتكاك اللزجة على خلوص ثابت δ بين القوابض النصفية الرئيسية 1 والرقيق 2. في الفجوة ، بمساعدة الملف 3 ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي ، يعمل على الحشو (حديد الفريت مع التلك أو الجرافيت) ويشكل سلاسل أولية من المغناطيس. في هذه الحالة ، يبدو أن الحشو يمسك بالدفع والمدفوع نصف اقتران. عندما يتم إيقاف تشغيل التيار ، يختفي المجال المغناطيسي ، وتتكسر الدوائر وتنزلق شبه الموصلات بالنسبة لبعضها البعض. الخصائص الميكانيكية النسبية للقابض موضحة في الشكل. 1 ، هـ.تسمح هذه القوابض الكهرومغناطيسية بالتحكم السلس في سرعة الدوران تحت الأحمال العالية على عمود الإخراج.
أدوات التوصيل الكهرومغناطيسية: أ - رسم تخطيطي لاقتران الاحتكاك الجاف ، ب - السمة الميكانيكية لاقتران الاحتكاك ، ج - رسم تخطيطي لاقتران الاحتكاك اللزج ، د - رسم تخطيطي لاشتباك حشو الفريت ، الخصائص الميكانيكية الإلكترونية لاقتران الاحتكاك اللزج ، الرسم البياني الإلكتروني من القابض الانزلاقي ، ز - القابض الانزلاقي الميكانيكي.
يتكون القابض المنزلق من نصفين مقرنين على شكل أسنان (انظر الشكل 1 ، هـ) وملف. عندما يتم تطبيق التيار على الملف ، يتم تشكيل مجال مغناطيسي مغلق. عند الدوران ، تنزلق الموصلات بالنسبة لبعضها البعض ، ونتيجة لذلك يتشكل تدفق مغناطيسي متناوب ، وهذا هو سبب حدوث EMF. إلخ. الخامس والتيارات. يؤدي تفاعل التدفقات المغناطيسية المتولدة إلى دفع نصف الارتباط المتحرك في الدوران.
تظهر خصائص نصف احتكاك القابض في الشكل. 1 ، ز. الغرض الرئيسي من هذه القوابض هو خلق أفضل ظروف بدء التشغيل ، بالإضافة إلى تخفيف الأحمال الديناميكية أثناء تشغيل المحرك.
تحتوي القوابض الانزلاقية الكهرومغناطيسية على عدد من العيوب: كفاءة منخفضة عند الثورات المنخفضة ، وعزم دوران منخفض ، وموثوقية منخفضة في حالة التغيرات المفاجئة في الحمل والقصور الذاتي الكبير.
يوضح الشكل أدناه مخططًا تخطيطيًا للتحكم في القابض الانزلاقي في وجود ردود فعل على السرعة باستخدام مولد سرعة متصلاً بعمود الإخراج للمحرك الكهربائي. تتم مقارنة الإشارة الصادرة من مولد التاكوجين بالإشارة المرجعية ويتم تغذية الاختلاف في هذه الإشارات إلى مكبر الصوت Y ، والذي يتم من خلاله تغذية ملف الإثارة الخاص بوصلة OF.
NBasic مخطط التحكم القوابض الانزلاق والخصائص الميكانيكية الاصطناعية مع الضبط التلقائي
تقع هذه الخصائص بين المنحنيات 5 و 6 ، والتي تتوافق عمليًا مع القيم الدنيا والاسمية لتيارات الإثارة المقترنة. ترتبط زيادة نطاق التحكم في سرعة القيادة بخسائر كبيرة في القابض الانزلاقي ، والتي تتكون أساسًا من الخسائر في المحرك وفي الملف الميداني. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خسائر المحرك ، خاصة مع زيادة الانزلاق ، تسود بشكل كبير على الخسائر الأخرى وتبلغ 96-97٪ من الطاقة القصوى المنقولة بواسطة أداة التوصيل. في لحظة تحميل ثابتة ، تكون سرعة دوران عمود إدارة القابض ثابتة ، أي n = const ، ω = const.
لدي وصلات مسحوق كهرومغناطيسي ، يتم إجراء الاتصال بين أجزاء القيادة والأجزاء المدفوعة عن طريق زيادة لزوجة المخاليط لملء الفجوة بين أسطح اقتران أدوات التوصيل مع زيادة التدفق المغناطيسي في هذه الفجوة. المكون الرئيسي لهذه المخاليط هو مساحيق مغناطيسية حديدية ، على سبيل المثال ، حديد الكربونيل. من أجل القضاء على التدمير الميكانيكي لجزيئات الحديد بسبب قوى الاحتكاك أو التصاقها ، تتم إضافة حشوات خاصة - سائل (سوائل اصطناعية ، زيت صناعي أو سائب (أكاسيد الزنك أو المغنيسيوم ، مسحوق الكوارتز). هذه الوصلات لها سرعة تفاعل عالية ، لكن موثوقيتها التشغيلية غير كافية للتطبيق الواسع في الهندسة الميكانيكية.
لنلقِ نظرة على أحد المخططات الخاصة بضبط سرعة الدوران بسلاسة من محرك ID ، والذي يعمل من خلال القابض المنزلق M إلى محرك MI.
مخطط إدراج القابض المنزلق لضبط سرعة دوران محرك الأقراص
عندما يتغير الحمل على عمود القيادة ، سيتغير أيضًا جهد خرج TG tachogenerator ، ونتيجة لذلك سيزداد أو ينقص الفرق بين التدفقات المغناطيسية F1 و F2 لمكبر الآلة الكهربائية ، وبالتالي تغيير الجهد عند الخرج من EMU وحجم التيار في ملف القابض.
أدوات التوصيل الكهرومغناطيسية ETM
القوابض الكهرومغناطيسية من سلسلة ETM المزودة بأقراص موصلة مغناطيسيًا ملامسة (ETM2) ، وتصميمات غير ملامسة (ETM4) ومكابح (ETM6). تتميز أدوات التوصيل بسلك تيار على جهة اتصال بموثوقية منخفضة نظرًا لوجود جهة اتصال منزلقة ، وبالتالي ، يتم استخدام أدوات التوصيل الكهرومغناطيسية ذات السلك الثابت في أفضل محركات الأقراص. لديهم فجوات هوائية إضافية.
تتميز أدوات التوصيل غير التلامسية بوجود دائرة مغناطيسية مركبة تتكون من جسم بكرة ومقعد ، مفصولة بما يسمى خلوص الصابورة. تم إصلاح مقعد البكرة أثناء فصل عناصر سلك التيار المتصل. بسبب الخلوص ، يتم تقليل نقل الحرارة من أقراص الاحتكاك إلى الملف ، مما يزيد من موثوقية القابض في ظل الظروف القاسية.
يوصى باستخدام أدوات التوصيل ETM4 كإرشادات ، إذا سمحت بذلك ظروف التركيب ، ووصلات ETM6 كوصلات فرامل.
تعمل قوابض ETM4 بشكل موثوق عند السرعات العالية والبدء المتكرر. هذه القوابض أقل حساسية لتلوث الزيت من ETM2 ، ووجود جزيئات صلبة في الزيت يمكن أن يسبب تآكلًا كاشطًا للفرش ، لذلك يمكن استخدام قوابض ETM2 إذا لم تكن هناك قيود معينة وكان تركيب قوابض ETM4 صعبًا وفقًا للتركيب شروط التصميم.
تستخدم أدوات التوصيل بتصميم ETM6 كوصلات فرامل. يجب عدم استخدام الموصلات ETM2 و ETM4 للفرملة وفقًا للمخطط "المقلوب" ، أي مع قابض دوار وحزام ثابت. لتحديد أدوات التوصيل ، من الضروري تقييم: عزم الدوران الثابت (المرسل) ، وعزم الدوران الديناميكي ، والوقت العابر في المحرك ، ومتوسط الخسائر ، وطاقة الوحدة ، وعزم الدوران المتبقي في حالة السكون.