Električni pogon pomoću različitih vrsta elektromagnetskih spojki

Za instalacije koje zahtijevaju regulaciju brzine vrtnje pomoću najjednostavnijih strojeva i uređaja mogu se koristiti električni pogoni s elektromagnetskim spojkama različitih vrsta.

Najčešći su elektromagnetske klizne spojke, uz pomoć kojih je relativno lako zaštititi elemente radnog stroja od oštećenja s naglim povećanjem opterećenja, prilagoditi brzinu vrtnje, dobiti posebne karakteristike i poboljšati startna svojstva električnog pogona pri korištenju motora s malim startni moment (indukcijski motori sa vjeveričastim rotorom i sinkroni motori).

Elektromagnetska klizna spojka je električni stroj koji se sastoji od dva dijela, induktora i armature, koji su koncentrično raspoređeni i odvojeni zračnim rasporom.Dio spojke čvrsto povezan s osovinom elektromotora je pogonski dio, a drugi dio spojen s pogonskom osovinom radnog stroja je pogonski dio.

Induktor ima polove s uzbudnim svitkom koji prima snagu iz istosmjernog izvora preko kliznih prstenova. Armatura je magnetski krug izrađen od elektročeličnog lima, s kratkospojnim namotom u obliku kaveza.

Princip rada kvačila je isti princip rada višefaznog asinkronog motora… Ali u indukcijskom motoru, rotirajuće magnetsko polje nastaje pomoću polifaznog namota koji se napaja iz izvora izmjenične struje s odgovarajućim faznim pomakom, a u kliznoj spojki polovi se okreću s konstantnim magnetskim tokom u odnosu na kratki spoj.

U ovoj zavojnici, pod djelovanjem magnetskog toka, emf izmjenične struje, amplituda i frekvencija što ovisi o razlici brojeva okretaja gonjenih i gonjenih dijelova spojke javlja se struja i zakretni moment.

Promjenom struje u namotu polja moguće je dobiti različite mehaničke karakteristike, koje predstavljaju ovisnost prenesenog momenta o proklizavanju spojke, koje su slične mehaničkim karakteristikama polifaznog asinkronog motora pri podešavanju napona koji mu se dovodi.

Najjednostavniji dizajn ima elektromagnetsku spojku s armaturom čvrste čelične jezgre. Okretni moment ove spojke se stvara vrtložne struje inducirane u jezgri.

Ovaj dizajn konektora značajno povećava njegovu pouzdanost, budući da masivna jezgra, zagrijana vrtložnim strujama koje teku u njemu, ima izravan kontakt s vanjskim okruženjem, a toplina se bolje uklanja iz konektora.

Tipično, induktor je unutarnji dio konektora opremljen izbočenim stupovima s namotom polja koji se preko kliznih prstenova napaja istosmjernom strujom.

Mehaničke karakteristike elektromagnetske spojke s masivnim magnetskim krugom, zbog značajnog otpora, imaju oblik reostatskih karakteristika asinkronog motora.

Ako je potrebno da okretni moment spojke ostane približno konstantan, bez obzira na veličinu klizanja, tada se polovi induktora izrađuju posebnog oblika - u obliku kljuna ili kandže.

Za pobudu spojke troši se relativno mala količina snage, koja nije proporcionalna snazi ​​koju prenosi spojka i varira od 0,1 do 2,0%. Manji brojevi odnose se na konektore velike snage, a veći na konektore male snage. Dakle, u spojnici koja prenosi snagu od 450 kW, gubici pobude su 600 W, au spojnici za snagu od 5 kW - oko 100 W.

Sustav elektromagnetske spojke osigurava potreban raspon kontrole brzine, obično variranjem struje u svitku induktora. Ali učinkovitost pogona u ovom će slučaju biti manja nego kod podešavanja reostata. To je zato što je ukupna učinkovitost pogona jednaka umnošku učinkovitosti same spojke i učinkovitosti motora.

Gubici spojke uglavnom su određeni gubicima klizanja koji nastaju u armaturi spojke. U slučaju snažnih spojki, potrebno je imati poseban uređaj za uklanjanje značajne količine topline.

Elektromagnetske spojke nude vrijedna svojstva u kombinaciji s pouzdanim radom asinkroni kavezni motor.

Kavezni motor ima relativno nizak startni moment, značajnu startnu struju i dovoljno visok kritični moment. Dakle, uz pomoć elektromagnetske spojke, motor se može pokrenuti bez struje u uzbudnom svitku spojke, tj. kada je moment koji prenosi spojka jednak nuli. U tom slučaju motor brzo ubrzava bez opterećenja i njegovo zagrijavanje je zanemarivo.

Nakon što motor prijeđe na radni dio karakteristike, struja se dovodi u uzbudni svitak spojke, što uzrokuje pojavu elektromagnetskog momenta u njemu. Pogonski dio spojke ostat će nepomičan sve dok moment koji prenosi spojka ne premaši moment statičkog opterećenja.

U isto vrijeme, pogonski dio spojke će opteretiti motor okretnim momentom iste veličine kao onaj koji se primjenjuje na pogonski dio spojke. U tom slučaju motor može razviti okretni moment blizu kritičnog i znatno veći od njegovog startnog momenta, a struja motora bit će manja nego pri pokretanju.

Stoga je poboljšana uporaba elektromagnetske spojke startna svojstva elektromotoraJa sam.Slično se mogu poboljšati početna svojstva sinkronog motora, koja su mnogo lošija od onih kod kaveznog indukcijskog motora.

Jedna od vrsta elektromagnetskih spojki su konektori punjeni magnetskim prahom… Glavna razlika između praškastog kvačila i gore opisanih kliznih kvačila je u tome što se željezni prah (obično pomiješan s uljem) nalazi između dva rotirajuća dijela kvačila zatvorenog u zatvorenom kućištu.

Ako zavojnica polja nije pod naponom, tada je željezni prah u nesređenom stanju. Kada se struja dovodi u pobudni svitak, tada će se pod djelovanjem njegovog magnetskog polja prašina nalaziti duž magnetskih linija sile, tvoreći neku vrstu krugova koji zatvaraju zračni raspor i osiguravaju prijenos snage iz vodećeg dio spojke na pogone. Što je veća struja uzbude, veći je okretni moment koji spojka može prenijeti.

Elektromagnetska praškasta spojka omogućuje ne samo pokretanje, već i regulaciju brzine, a može se koristiti i kao sigurnosna spojka koja ograničava maksimalni okretni moment koji se prenosi na osovinu radnog stroja.

Zbog visoke magnetske propusnosti željezne prašine u usporedbi sa zrakom, spajanje zahtijeva znatno manju snagu pobude od indukcijskog spajanja.

Prema načinu dovoda struje u namote polja razlikuju se kontaktni i beskontaktni prašni konektori. Kod kontaktnih spojnica uzbudna zavojnica nalazi se na rotirajućem dijelu, a zavojnica se napaja preko kliznih prstenova.

Uzbudni svitak beskontaktnih konektora postavljen je na nepomični dio magnetskog kruga, odvojen od rotirajućih elemenata malim zračnim rasporom.

U nekim slučajevima, praškaste i indukcijske elektromagnetske spojke ugrađene su u tijela radnog stroja, slično prilagođenim električnim motorima, ili su kombinirane u zajedničkom dizajnu s njihovim pogonskim motorom. S ovim rješenjem, dimenzije i težina pogona su značajno smanjene.

U nekim se slučajevima umjesto elektromagnetskih spojki koriste hidrauličke spojke ili pretvarači momenta. Tada se pogon naziva hidraulički.

U novije vrijeme, u modernizaciji električne opreme strojeva za rezanje metala, strojeva i drugih raznih proizvodnih mehanizama, električni pogon zamijenjen je indukcijskim i praškastim spojkama. frekvencijski upravljanog električnog pogona korištenjem kaveznih indukcijskih motora pogonjenih preko frekvencijskih pretvarača.