Električni pogon z različnimi vrstami elektromagnetnih sklopk

Za naprave, ki zahtevajo regulacijo hitrosti vrtenja z najpreprostejšimi stroji in napravami, se lahko uporabljajo električni pogoni z elektromagnetnimi sklopkami različnih vrst.

Najpogostejši so elektromagnetne drsne sklopke, s pomočjo katerega je razmeroma enostavno zaščititi elemente delovnega stroja pred poškodbami z močnim povečanjem obremenitev, prilagoditi hitrost vrtenja, pridobiti posebne lastnosti in izboljšati zagonske lastnosti električnega pogona pri uporabi motorjev z majhnim začetni navor (indukcijski motorji z veveričjim rotorjem in sinhroni motorji).

Elektromagnetna drsna sklopka je električni stroj, sestavljen iz dveh delov, induktorja in armature, ki sta koncentrično razporejena in ločena z zračno režo.Del sklopke, ki je trdno povezan z gredjo elektromotorja, je pogonski del, drugi del, povezan s pogonsko gredjo delovnega stroja, pa je gnani del.

Induktor ima poli z vznemirljivo tuljavo, ki prejema moč iz vira enosmernega toka skozi drsne obroče. Armatura je magnetno vezje iz jeklene elektrotehnične pločevine s kratkostičnim navitjem v obliki veveričje kletke.

Načelo delovanja sklopke je enako princip delovanja večfaznega asinhronega motorja… Toda pri indukcijskem motorju se rotirajoče magnetno polje ustvari s pomočjo polifaznega navitja, ki ga napaja vir izmeničnega toka z ustreznim faznim zamikom, pri drsni sklopki pa se poli vrtijo s konstantnim magnetnim tokom glede na kratek stik.

V tej tuljavi se pod delovanjem magnetnega toka emf izmenični tok, amplituda in frekvenca ki je odvisen od razlike med vrtilnimi frekvencami gnanih in gnanih delov sklopke, nastane tok in navor.

S spreminjanjem toka v navitju vzvoda je mogoče pridobiti različne mehanske karakteristike, ki predstavljajo odvisnost prenesenega navora od zdrsa sklopke, ki so podobne mehanskim karakteristikam polifaznega asinhronskega motorja pri prilagajanju napetosti, ki se nanj napaja.

Najenostavnejša zasnova ima elektromagnetno sklopko s trdno armaturo iz jeklenega jedra. Navor te sklopke se ustvari vrtinčni tokovi, inducirani v jedru.

Ta zasnova konektorja bistveno poveča njegovo zanesljivost, saj ima masivno jedro, segreto z vrtinčnimi tokovi, ki tečejo v njem, neposreden stik z zunanjim okoljem, toplota pa se bolje odvaja od konektorja.

Običajno je induktor notranji del konektorja, opremljen s štrlečimi drogovi z navitjem polja, ki se napaja z enosmernim tokom skozi drsne obroče.

Mehanske lastnosti elektromagnetne sklopke z masivnim magnetnim krogom imajo zaradi velikega upora obliko reostatskih karakteristik indukcijskega motorja.

Če je potrebno, da navor sklopke ostane približno konstanten, ne glede na količino zdrsa, potem so poli induktorja izdelani posebne oblike - v obliki kljuna ali kremplja.

Za vzbujanje sklopke se porabi relativno majhna količina moči, ki ni sorazmerna z močjo, ki jo prenaša sklopka in se giblje od 0,1 do 2,0 %. Manjše številke se nanašajo na priključke z visoko močjo, večje številke pa na priključke z nizko močjo. Torej, v sklopki, ki prenaša moč 450 kW, so izgube vzbujanja 600 W, v sklopki za moč 5 kW pa približno 100 W.

Sistem elektromagnetne sklopke zagotavlja potrebno območje nadzora hitrosti, običajno s spreminjanjem toka v induktorski tuljavi. Toda učinkovitost pogona bo v tem primeru manjša kot pri nastavitvi reostata. To je zato, ker je celotna učinkovitost pogona enaka produktu učinkovitosti same sklopke in učinkovitosti motorja.

Izgube sklopke v glavnem določajo izgube zdrsa, ki nastanejo v armaturi sklopke. Pri močnih spojkah je potrebna posebna naprava za odvajanje znatne količine toplote.

Elektromagnetne sklopke ponujajo dragocene lastnosti v kombinaciji z zanesljivim delovanjem asinhronski motor s kletko.

Motor z veverico ima razmeroma nizek začetni navor, pomemben zagonski tok in dovolj visok kritični navor. Zato je mogoče s pomočjo elektromagnetne sklopke motor zagnati v odsotnosti toka v vzbujevalni tuljavi sklopke, tj. ko je navor, ki ga prenaša sklopka, enak nič. V tem primeru motor hitro pospeši brez obremenitve in je njegovo ogrevanje zanemarljivo.

Ko se motor premakne na delovni del karakteristike, se v vzbujevalno tuljavo sklopke dovaja tok, kar povzroči pojav elektromagnetnega momenta v njej. Gnani del sklopke bo ostal mirujoč, dokler moment, ki ga prenaša sklopka, ne preseže momenta statične obremenitve.

Istočasno bo pogonski del sklopke obremenil motor z navorom enake velikosti, kot je navor gnanega dela sklopke. V tem primeru lahko motor razvije navor, ki je blizu kritičnemu in znatno presega začetni navor, tok motorja pa bo manjši kot pri zagonu.

Zato je uporaba elektromagnetne sklopke izboljšana zagonske lastnosti elektromotorjaJaz sem.Podobno je mogoče izboljšati zagonske lastnosti sinhronskega motorja, ki so veliko slabše od lastnosti indukcijskega motorja z veveričjo kletko.

Ena od vrst elektromagnetnih sklopk je konektorji, polnjeni z magnetnimi prahovi… Glavna razlika med prašno sklopko in drsnimi sklopkami, opisanimi zgoraj, je v tem, da je železov prah (običajno pomešan z oljem) nameščen med dva vrteča se dela sklopke, zaprta v zatesnjenem ohišju.

Če poljska tuljava ni pod napetostjo, je železov prah v neurejenem stanju. Ko se tok dovaja v vzbujevalno tuljavo, se pod delovanjem njenega magnetnega polja prah nahaja vzdolž magnetnih silnic in tvori nekakšna vezja, ki zapirajo zračno režo in zagotavljajo prenos moči iz vodilnega del sklopke na pogone Večji kot je vzbujalni tok, večji navor lahko prenese sklopka.

Elektromagnetna praškasta sklopka omogoča ne samo zagon, ampak tudi regulacijo hitrosti, uporablja pa se lahko tudi kot varnostna sklopka, ki omejuje največji navor, ki se prenaša na gred delovnega stroja.

Zaradi visoke magnetne prepustnosti železovega prahu v primerjavi z zrakom, sklopitev zahteva bistveno manjšo moč vzbujanja kot indukcijska sklopka.

Glede na način dovajanja toka v poljska navitja ločimo kontaktne in brezkontaktne prašne konektorje. V kontaktnih konektorjih se vzbujalna tuljava nahaja na vrtljivem delu, tuljava pa se napaja preko drsnih obročev.

Vzbujevalna tuljava brezkontaktnih konektorjev je nameščena na mirujočem delu magnetnega kroga, ločenega od vrtljivih elementov z majhno zračno režo.

V nekaterih primerih so praškaste in indukcijske elektromagnetne sklopke vgrajene v telesa delovnega stroja, podobno kot elektromotorji po naročilu, ali združene v skupni izvedbi s svojim pogonskim motorjem. S to rešitvijo se bistveno zmanjšajo dimenzije in teža pogona.

V nekaterih primerih se namesto elektromagnetnih sklopk uporabljajo hidravlične sklopke ali pretvorniki navora. Potem se pogon imenuje hidravlični.

V zadnjem času pri posodobitvi električne opreme strojev za rezanje kovin, strojev in drugih različnih proizvodnih mehanizmov električni pogon nadomeščajo indukcijske in prašne sklopke. frekvenčno krmiljenega električnega pogona z uporabo indukcijskih motorjev z veveričjo kletko, ki jih poganja preko frekvenčnih pretvornikov.