ข้อต่อแม่เหล็กไฟฟ้า
โดยหลักการแล้วคลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้ามีลักษณะคล้ายกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสในขณะเดียวกันก็แตกต่างจากที่ฟลักซ์แม่เหล็กในนั้นจะไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยระบบสามเฟส แต่โดยการหมุนเสาที่กระตุ้นด้วยกระแสตรง
คลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้าใช้เพื่อปิดและเปิดวงจรจลนศาสตร์โดยไม่ต้องหยุดการหมุน เช่น ในกระปุกเกียร์และกระปุกเกียร์ ตลอดจนสตาร์ท ถอยหลัง และเบรกเครื่องมือเครื่องจักร การใช้คลัตช์ช่วยให้คุณแยกการสตาร์ทของมอเตอร์และกลไกต่างๆ ออกจากกัน ลดเวลาในการสตาร์ทของกระแส กำจัดการกระแทกทั้งในมอเตอร์ไฟฟ้าและระบบส่งกำลังเชิงกล เร่งความเร็วอย่างราบรื่น กำจัดการโอเวอร์โหลด การลื่นไถล ฯลฯ การลดลงอย่างรวดเร็วของการสูญเสียการสตาร์ทในเครื่องยนต์ช่วยขจัดขีดจำกัดของจำนวนการสตาร์ทที่อนุญาต ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากในการทำงานเป็นรอบของเครื่องยนต์
คลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นตัวควบคุมความเร็วส่วนบุคคลและเป็นเครื่องไฟฟ้าที่ใช้ในการส่งแรงบิดจากเพลาขับไปยังเพลาขับโดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและประกอบด้วยสองส่วนหลักที่หมุนได้: เกราะ (ในกรณีส่วนใหญ่จะเป็นตัวขนาดใหญ่) และ ตัวเหนี่ยวนำแผลสนาม ... กระดองและตัวเหนี่ยวนำไม่ได้เชื่อมต่อกันอย่างเหนียวแน่นทางกลไก โดยปกติแล้วกระดองจะเชื่อมต่อกับมอเตอร์ขับเคลื่อนและตัวเหนี่ยวนำจะเชื่อมต่อกับเครื่องวิ่ง
เมื่อมอเตอร์ขับเคลื่อนของเพลาขับของคลัตช์หมุน ในกรณีที่ไม่มีกระแสในขดลวดกระตุ้น ตัวเหนี่ยวนำและเพลาขับจะยังคงอยู่กับที่ เมื่อใช้กระแสตรงกับขดลวดกระตุ้น ฟลักซ์แม่เหล็กจะเกิดขึ้นในวงจรแม่เหล็กของคัปปลิ้ง (ตัวเหนี่ยวนำ - ช่องว่างอากาศ - กระดอง) เมื่อกระดองหมุนสัมพันธ์กับตัวเหนี่ยวนำ EMF จะถูกเหนี่ยวนำในอดีตและกระแสจะเกิดขึ้น การโต้ตอบกับสนามแม่เหล็กของช่องว่างอากาศทำให้เกิดแรงบิดทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ข้อต่อเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถจำแนกตามเกณฑ์ต่อไปนี้:
-
ตามหลักการของแรงบิด (อะซิงโครนัสและซิงโครนัส);
-
โดยธรรมชาติของการกระจายตัวของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในช่องว่างอากาศ
-
โดยการสร้างกระดอง (กระดองขนาดใหญ่และกระดองที่มีกรงกระรอกไขลาน);
-
โดยวิธีการจ่ายขดลวดกระตุ้น โดยวิธีระบายความร้อน
ตัวเชื่อมต่อหุ้มเกราะและตัวเหนี่ยวนำถูกใช้อย่างกว้างขวางที่สุดเนื่องจากความเรียบง่ายของการออกแบบคัปปลิ้งดังกล่าวโดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำแบบแผลสนามแบบฟันซึ่งติดตั้งอยู่บนเพลาหนึ่งที่มีวงแหวนสลิปนำไฟฟ้าและกระดองแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกแข็งรูปทรงกระบอกเรียบที่เชื่อมต่อกับเพลาอีกอันของคัปปลิ้ง
อุปกรณ์ หลักการทำงาน และลักษณะของข้อต่อแม่เหล็กไฟฟ้า
คลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการควบคุมอัตโนมัติแบ่งออกเป็นคลัตช์แบบแห้งและแบบหนืด และคลัตช์แบบเลื่อน
คลัตช์แรงเสียดทานแบบแห้งจะส่งกำลังจากเพลาหนึ่งไปยังอีกเพลาหนึ่งผ่านดิสก์แรงเสียดทาน 3 ดิสก์มีความสามารถในการเคลื่อนไปตามเส้นโค้งของแกนเพลาและฮาล์ฟคัปปลิ้งที่ขับเคลื่อนด้วย เมื่อใช้กระแสกับขดลวด 1 กระดอง 2 จะบีบอัดแผ่นดิสก์ระหว่างที่มีแรงเสียดทาน ลักษณะทางกลสัมพัทธ์ของคลัตช์แสดงในรูปที่ 1, ข.
คลัตช์แรงเสียดทานที่มีความหนืดมีระยะห่างคงที่ δ ระหว่างคลัตช์หลัก 1 และคลัตช์ครึ่งรอง 2 ในช่องว่างด้วยความช่วยเหลือของขดลวด 3 สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นซึ่งทำหน้าที่กับสารตัวเติม (เหล็กเฟอร์ไรต์ที่มีแป้งโรยตัวหรือกราไฟต์) และสร้างโซ่แม่เหล็กเบื้องต้น ในกรณีนี้ สารตัวเติมดูเหมือนจะจับตัวขับเคลื่อนและตัวขับเคลื่อน half-couplings. เมื่อกระแสไฟดับ สนามแม่เหล็กจะหายไป วงจรจะขาด และขั้วต่อกึ่งเลื่อนสัมพันธ์กัน ลักษณะทางกลสัมพัทธ์ของคลัตช์แสดงในรูปที่ 1, e. คลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ช่วยให้ควบคุมความเร็วในการหมุนได้อย่างราบรื่นภายใต้โหลดสูงบนเพลาส่งออก
ข้อต่อแม่เหล็กไฟฟ้า: a — ไดอะแกรมของการมีเพศสัมพันธ์แบบแรงเสียดทานแบบแห้ง, b — ลักษณะทางกลของการมีเพศสัมพันธ์แบบแรงเสียดทาน, c — แผนภาพของการมีเพศสัมพันธ์แบบแรงเสียดทานหนืด, d — แผนภาพการมีส่วนร่วมของสารตัวเติมเฟอร์ไรต์, e — ลักษณะทางกลของการมีเพศสัมพันธ์แบบแรงเสียดทานแบบหนืด, e — แผนภาพ ของคลัตช์เลื่อน, g - คลัตช์สลิปกล
คลัตช์แบบเลื่อนประกอบด้วยเซมิคัปเปลอร์สองตัวในรูปแบบของฟัน (ดูรูปที่ 1, e) และขดลวด เมื่อจ่ายกระแสให้กับขดลวด จะเกิดสนามแม่เหล็กปิดขึ้น เมื่อหมุนตัวเชื่อมต่อจะเลื่อนสัมพันธ์กันซึ่งเป็นผลมาจากการเกิดฟลักซ์แม่เหล็กสลับซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิด EMF เป็นต้น ก. และกระแสน้ำ. ปฏิสัมพันธ์ของฟลักซ์แม่เหล็กที่สร้างขึ้นจะขับเคลื่อนฮาล์ฟลิงก์ที่ขับเคลื่อนด้วยการหมุน
ลักษณะของแรงเสียดทานของคลัตช์ครึ่งหนึ่งแสดงในรูปที่ 1, ก. วัตถุประสงค์หลักของคลัตช์ดังกล่าวคือการสร้างเงื่อนไขการสตาร์ทที่ดีที่สุดรวมถึงการปรับโหลดไดนามิกให้ราบรื่นระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์
คลัตช์แบบเลื่อนแม่เหล็กไฟฟ้ามีข้อเสียหลายประการ: ประสิทธิภาพต่ำที่รอบต่ำ แรงบิดในการส่งต่ำ ความน่าเชื่อถือต่ำในกรณีที่โหลดเปลี่ยนแปลงกะทันหันและความเฉื่อยที่มีนัยสำคัญ
ภาพด้านล่างแสดงแผนผังของการควบคุมสลิปเปอร์คลัตช์โดยมีการตอบสนองความเร็วโดยใช้เครื่องสร้างความเร็วรอบที่เชื่อมต่อกับเพลาขับออกของไดรฟ์ไฟฟ้า สัญญาณจากเครื่องกำเนิดความเร็วรอบจะถูกเปรียบเทียบกับสัญญาณอ้างอิงและความแตกต่างของสัญญาณเหล่านี้จะถูกส่งไปยังแอมพลิฟายเออร์ Y จากเอาต์พุตที่ป้อนขดลวดกระตุ้นของข้อต่อ OF
Nรูปแบบการควบคุมพื้นฐาน คลัตช์แบบเลื่อนและลักษณะทางกลเทียมพร้อมการปรับอัตโนมัติ
ลักษณะเหล่านี้อยู่ระหว่างเส้นโค้ง 5 และ 6 ซึ่งสอดคล้องกับค่าต่ำสุดและค่าเล็กน้อยของกระแสกระตุ้นการมีเพศสัมพันธ์ การเพิ่มช่วงการควบคุมความเร็วของไดรฟ์นั้นสัมพันธ์กับการสูญเสียที่สำคัญในสลิปคลัตช์ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยการสูญเสียในกระดองและในสนามที่คดเคี้ยว นอกจากนี้ การสูญเสียของกระดอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสลิปที่เพิ่มขึ้น มีผลเหนือกว่าการสูญเสียอื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญ และคิดเป็น 96 — 97% ของกำลังสูงสุดที่ส่งผ่านโดยคัปปลิ้ง ในขณะโหลดคงที่ ความเร็วของการหมุนของเพลาขับของคลัตช์จะคงที่ เช่น n = คงที่, ω = คงที่
ฉันมีข้อต่อแบบผงแม่เหล็กไฟฟ้า การเชื่อมต่อระหว่างส่วนขับเคลื่อนและส่วนขับเคลื่อนนั้นดำเนินการโดยการเพิ่มความหนืดของส่วนผสมเพื่อเติมช่องว่างระหว่างพื้นผิวข้อต่อของข้อต่อด้วยการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์แม่เหล็กในช่องว่างนี้ ส่วนประกอบหลักของสารผสมดังกล่าวคือผงเฟอร์โรแมกเนติก เช่น เหล็กคาร์บอนิล เพื่อขจัดการทำลายเชิงกลของอนุภาคเหล็กเนื่องจากแรงเสียดทานหรือการยึดเกาะ สารตัวเติมพิเศษจะถูกเติม - ของเหลว (ของเหลวสังเคราะห์ น้ำมันอุตสาหกรรม หรือกลุ่ม (สังกะสีหรือแมกนีเซียมออกไซด์ ผงควอตซ์) ตัวเชื่อมต่อดังกล่าวมีความเร็วในการเกิดปฏิกิริยาสูง แต่ความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานด้านวิศวกรรมเครื่องกล
มาดูหนึ่งในโครงร่างสำหรับการปรับความเร็วการหมุนอย่างราบรื่นจากไดรฟ์ ID ซึ่งทำงานผ่านคลัตช์เลื่อน M ไปยังไดรฟ์ MI
โครงการรวมคลัตช์เลื่อนเพื่อปรับความเร็วในการหมุนของไดรฟ์
เมื่อโหลดบนเพลาขับเปลี่ยนไป แรงดันขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า TG tachogenerator ก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน ซึ่งเป็นผลมาจากความแตกต่างระหว่างฟลักซ์แม่เหล็ก F1 และ F2 ของแอมพลิฟายเออร์เครื่องไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นหรือลดลง ดังนั้นแรงดันที่เอาต์พุตจึงเปลี่ยนไป ของ EMU และขนาดของกระแสในคอยล์คลัตช์
ข้อต่อแม่เหล็กไฟฟ้า ETM
คลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้าของซีรีส์ ETM ที่มีดิสก์นำแม่เหล็กเป็นแบบสัมผัส (ETM2) แบบไม่สัมผัส (ETM4) และเบรก (ETM6) ข้อต่อที่มีสายปัจจุบันบนหน้าสัมผัสมีความโดดเด่นด้วยความน่าเชื่อถือต่ำเนื่องจากมีหน้าสัมผัสแบบเลื่อน ดังนั้นในไดรฟ์ที่ดีที่สุดจึงใช้ข้อต่อแบบแม่เหล็กไฟฟ้ากับลวดแบบตายตัว มีช่องว่างอากาศเพิ่มเติม
คัปปลิ้งแบบไร้สัมผัสนั้นมีความโดดเด่นด้วยการมีวงจรแม่เหล็กคอมโพสิตที่เกิดจากตัวแกนม้วนและที่นั่งซึ่งแยกจากกันโดยช่องว่างที่เรียกว่าบัลลาสต์ ที่นั่งสปูลได้รับการแก้ไขในขณะที่ปลดการเชื่อมต่อองค์ประกอบลวดปัจจุบัน เนื่องจากการกวาดล้างการถ่ายเทความร้อนจากแผ่นแรงเสียดทานไปยังขดลวดจึงลดลงซึ่งจะเพิ่มความน่าเชื่อถือของคลัตช์ภายใต้สภาวะที่รุนแรง
ขอแนะนำให้ใช้คัปปลิ้ง ETM4 เป็นแนวทาง หากได้รับอนุญาตตามเงื่อนไขการติดตั้ง และคัปปลิ้ง ETM6 เป็นคัปปลิ้งเบรค
คลัตช์ ETM4 ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือที่ความเร็วสูงและสตาร์ทบ่อย คลัตช์เหล่านี้มีความไวต่อการปนเปื้อนของน้ำมันน้อยกว่า ETM2 การมีอนุภาคของแข็งอยู่ในน้ำมันอาจทำให้แปรงสึกหรอได้ ดังนั้นจึงสามารถใช้คลัตช์ ETM2 ได้หากไม่มีข้อจำกัดบางประการ และการติดตั้งคลัตช์ ETM4 นั้นยากตามการติดตั้ง เงื่อนไขการออกแบบ
คัปปลิ้งที่มีการออกแบบ ETM6 จะใช้เป็นคัปปลิ้งเบรค ต้องไม่ใช้ตัวเชื่อมต่อ ETM2 และ ETM4 สำหรับการเบรกตามรูปแบบ "กลับด้าน" เช่น พร้อมคลัตช์หมุนและสายรัดคงที่ ในการเลือกคัปปลิ้ง จำเป็นต้องประเมิน: แรงบิดคงที่ (ส่ง) แรงบิดไดนามิก เวลาชั่วคราวในการขับเคลื่อน การสูญเสียโดยเฉลี่ย พลังงานต่อหน่วย และแรงบิดที่เหลือขณะพัก