Главная Электромагнитные устройства



в исходном положении составной якорь (ударник) упирается в опору / при этом торец передней части И бойка располагается посередине катушки прямого хода (точка А), а середина рабочей части якоря из ферромагнитного материала - посередине катушки обратного хода (точка Б).

При питании ЭМ прямого хода 9 пульсирующим выпрямленным током возникающий магнитный поток индуцирует в передней части 11 бойка электродвижущую силу, а вихревые токи создают в этой части встречный магнитный поток. Взаимодействие двух встречных потоков в момент нарастания тока при включении .ЭМ 9 вызывает движущую индукционно-динамическую силу, выталкивающую переднюю часть бойка из полости катушки в направлении рабочего хода (вправо). При указанном исходном положении якоря выталкивающая сила бойка максимальна. Одновременно электромагнитное поле ЭМ 9 создает электромагнитную силу втягивания ферромагнитной части якоря 8. Таким образом, ударная сила создается суммой двух составляющих: выталкивающей силы, действующей на переднюю электропроводную часть якоря, и втягивающей силы, действующей на ферромагнитную часть якоря. Под действием этих сил якорь (ударник) движется вправо равномерно ускоренно. Кинетическая энергий его в каждый момент времени увеличивается прямо пропорционально квадрату скорости, что обеспечивает повышение ударного импульса и полезной энергии удара бойка.

Следует отметить, что рабочий ход бойка (расстояние между точками А и Б) является участком разгона, за ним начинается участок электромагнитного торможения бойка. Для исключения торможения бойка максимальный ход его берется меньше или равным длине участка разгона. При этом удар бойка по объекту происходит при максимальной его скорости и энергии удара.

После нанесения удара бойка ЭМ 9 отключается и включается ЭМ 5, который втягивает (возвращает) боек в исходное положение до упора 1.

Испытания ударника показали [62], что выполнение якоря составным с передней частью из немагнитного электропроводного материала повышает силу удара бойка в 1,8...2 раза и скорость движения бойка в момент его удара по объекту примерно на 40% по сравнению со сплошным якорем из ферромагнитного материала (при прочих равных условиях).

Электромагнитный ударник характеризуется весьма большими возвратно-поступательными перемещениями якоря (ходы равны или меньше расстояния между точками А W Б), которые можно изменять путем установки распорной втулки 6 соответствующей длины и продольного смещения ЭМ 5 обратного хода.

2.3.4. Вертикальные ЭМП

Вертикальные ЭМП используются в регулируемых электроприводах различных отраслей промышленности для осуществления возвратно-поступательного вертикального перемещения исполнительных рабочих органов механизмов, устройств, машин.

Известные конструкции вертикальных ЭМП (рис 2.26) построены на основе атяжных ЭМ постоянного тока соленоидного типа с развитым воротничком без стопа. Рабочее положение - вертикальное. Якорь возвращается в исходное положение под действием гравитационных сил.

Вертикальный ЭМП с ферромагнитной вставкой (рис. 2.26, а) содержит катушку /; магнитопровод, включающий в себя корпус 2; нижний фланец 6 с развитым воротничком 5, верхний фланец 3 с ферромагнитной вставкой 4, сопря-



РИС 2.26. Характерные конструкции вертикальных ЭМП: с ферромагнитной вставкой; б - с немагнитной вставкой; в -с фиксатором



6, 6,





женной с развитым воротничком 5, якорь 8, перемещающийся в немагнитной направляющей втулке 7. Толщина верхнего фланца 3 и стенки ферромагнитной вставки 4 в 5... 10 раз меньше толщины стенки развитого воротничка 5.

в исходном положении якорь 8 ЭМП под действием гравитационных сил занимает крайнее положение, опираясь на торец направляющей втулки 7. При включении ЭМ якорь 8 под действием электромагнитных сил перемещается вверх. Наличие ферромагнитной вставки 4 и выполнение отношений размеров верхнего фланца 3, вставки 4 и воротничка 5 в указанных пределах обеспечивает более равномерное изменение магнитного потока при движении якоря и более пологую тяговую характеристику, а следовательно, более плавный ход якоря. При отношении указанных размеров меньше пяти ферромагнитная вставка шунтирует значительную часть Магнитного потока и усилия якоря резко снижаются, при отношении указанных размеров больше десяти ферромагнитная вставка практически не улучшает плавность хода якоря, а верхний фланец насыщается и потери магнитодвижущей силы (МДС) в нем возрастают.

Достоинства привода - простота конструкции и управления; плавность хода якоря. Недостаток - сравнительно низкие удельные показатели, вследствие шунтирования части магнитного потока ферромагнитной вставкой и потерь МДС в верхнем фланце.

Вертикальный ЭМП с немагнитной вставкой (рис. 2.26, б) позволяет регулировать скорость движения якоря, перемещать якорь на любую часть хода снизу вверх и сверху вниз и удерживать его в любой точке рабочего хода. Конструктивные особенности данного привода: развитый фланец 5 из ферромагни- иого материала охватывает якорь 4 почти на всю его длину; ферромагнитная вставка отсутствует; верхний фланец выполнен составным (часть 2 из ферромагнитного материала, часть / из немагнитного материала); ход якоря ограничен (вниз - основанием 6 из немагнитного материала, вверх - внутренней частью фланца /); направляющая немагнитная втулка 3, по которой перемещается якорь 4, помещается между основанием 6 и внутренней частью верхнего фланца /.

Работа привода аналогична рассмотренному приводу (2.26, а). Его механические характеристики показаны на рис. 2.26, б, где Pi и Рг - тяговые характеристики при значениях тока It и h, причем /i>4; Рпр - характеристика противодействующей нагрузки. Спадающий вид тяговых характеристик Pi и Рг, обусловленный введением в магнитную цепь немагнитной вставки - части / верхнего фланца, обеспечивает устойчивую работу привода в любой точке хода, регулирование скорости движения якоря и перемещение его на любую часть хода снизу вверх и сверху вниз. Управление движением якоря осуществляется путем регулирования тока в катушке ЭМ. Уменьшение тока Ii до значения /г сопровождается переходом якоря из положения 6i в положение бг>б1. Устанавливая соответствующий ток, можно переводить якорь в любую промежуточную точку хода и удерживать его в ней.

Достоинства привода-простота конструкции, управления н регулирования положения подвижных элементов. Недостатки - сравнительно низкие удельные показатели вследствие наличия в магнитной цепи немагнитной вставки (части 1 верхнего фланца) и потерь МДС на этом участке; изменение положения якоря при появлении дестабилизирующих факторов (уменьшение или увеличение напряжения питания, изменение нагрузки на якоре, изменение температуры нагрева и т. п.).



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [15] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116


0.0429