Главная Электромагнитные устройства



якоря и индуктора находятся один против другого и скольжение равно нулю. Смещению зубьев якоря относительно зубьев индуктора препятствуют электромагнитные силы притяжения, действующие между зубьями и создающие синхронный реактивный момент.

Асинхронно-синхронные муфты находят применение в нерегулируемых по скорости приводах с синхронным (без скольжения) режимом работы и выполняют функции предохранительных муфт и гибкой безударной связи механизма с приводом двигателя.

Бесконтактные индукционные муфты и тормоза. В таких устройствах индуктор с обмоткой возбуждения неподвижен и отсутствует скользящий токоподвод. Такие муфты по сравнению с контактными обладают более высокой надежностью, но уступают нм по массогабаритным показателям. Конструктивно бесконтактные ИЭММ и тормоза выполняются, в основном, индукторного и панцирного типов.

Промышленностью серийно выпускаются ИЭММ общего применения серии ИМС индукторного типа шести типоразмеров для моментов 700...16 ООО Н м. предназначенные для работы с асинхронными ЭД в механизмах с вентиляторным моментом нагрузки при синхронных частотах вращения ЭД 750; 1000; 1500 мин- и регулировании частоты вращения при постоянном моменте нагрузки соответственно в диапазонах 710...100; 950...140; 1450...200 мин-.

Известны также приводы серии ПМС и ПМС-М, состоящие из ЭД, муфты скольжения индукторного типа и автоматического регулятора частоты вращения. Приводы ПМС выпускаются шести типоразмеров для моментов 17...300Н-М.

Совершенствование ИЭММ. Оно направлено на увеличение передаваемого момента, КПД, быстродействия, надежности, расширение функциональных возможностей. Отметим наиболее интересные технические решения.

Увеличение передаваемого момента и КПД осуществляется в результате:

выполнения якоря с цилиндрической и торцевой частями, которые образуют с индуктором радиальный и аксиальный воздушные зазоры (рис. 9.19). Муфта содержит неподвижный магиитопровод 5 с кольцевой обмоткой возбуждения 6, закрепленный в немагнитном корпусе 10, установленном на фланце 11 ЭД 12, составной якорь, состоящий из частей 4 и 8, соединенных немагнитным

g 6 7

8 S 10


Рис. 9.19. Бесконтактная ЭММ скольжения



кольцом 7, закреплегшый на ведущем валу 13 ЭД 12, зубчатый индуктор 2 закрепленный на ведомом валу /. При подключении обмотки 6 к источнику постоянного тока образуется магнитный поток, показанный штриховыми линиями. Относительное вращение якоря и индуктора приводит к наведению в якоре вихревых токов, взаимодействие которых с потоком зубцов индуктора создает вращающий момент. Наличие торцевых балластных зазоров увеличивает суммарную площадь балластных воздушных зазоров, которые выбираются минимальными из конструктивных соображений, что уменьшает их магнитное сопротивление и потребную для создания магнитного потока МДС обмотки возбуждения либо увеличивает магнитный поток и вращающий момент муфты при той же МДС обмотки Лопатки 9 центробежного вентилятора способствуют улучшению охлаждения муфты;

углубления короткозамкнутой обмотки типа «беличья клетка» в тело массивного якоря по его наружной поверхности [2]. При таком исполнении якоря в начальный момент мастота вихревых токов, индуцированных в теле якоря, наибольшая, вихревые токи наводятся в основном в массивной части якоря, что обеспечивает максимальное значение пускового момента. По мере увеличения частоты вращения якоря, увлекаемого полем вращающегося индуктора, т. е. по мере уменьшения скольжения, соответственно уменьшается частота индуцированных в якоре вихревых токов, увеличивается глубина их проникновения в тело якоря - в область короткозамкнутой обмотки. В результате уменьшается активное сопротивление якоря для индуцированных токов, последние возрастают, что приводит к увеличению передаваемого момента при малых скольжениях. Таким образом муфта обеспечивает передачу повышенных крутящих моментов как во время пуска, так и при установившихся частотах вращения;

компенсации в бесконтактных муфтах-тормозах, работающих в режиме муфты, части магнитного потока, отвлекаемого на магнитную систему тормоза и вызывающего тормозной момент, снижающий передаваемый муфтой момент [49] дополнительной кольцевой обмоткой, размещенной в пазу среднего кольца магнитопровода статора. Однако этот момент усложняет конструкцию муфты и увеличивает энергопотребление муфты;

выполнения бесконтактной индукционной муфты-тормоза [53] с разветвленной симметричной магнитной системой и свободно установленным дополнительным ротором, который оказывает демпфирующее действие между ведущим и ведомым роторами при переходных процессах пуска и торможения, повышая их плавность и снижая динамические нагрузки. В конструкции отсутствует тормозной момент в режиме муфты, что обеспечивает повышение КПД н передаваемого момента. Упрощается технология изготовления в связи с отсутствием немагнитных участков на роторах;

выполнения в бесконтактной индукционной муфте-тормозе [59] внешнего ротора с двумя немагнитными кольцами, размещенными напротив обмоток возбуждения по их вертикальным осям симметрии, а внутреннего ротора с одним немагнитным кольцом, размещенным по оси симметрии зубцов-полюсов тормоза. Такое исполнение муфты обеспечивает повышение КПД, момента примерно в 1,25 раза в результате использования магнитной системы тормоза в режиме муфты, а также расширяет функциональные возможности муфты - обеспечивает торможение обоих роторов при работе в режиме тормоза.

Выравнивание передаваемого ИЭММ момента при различных скольжениях производится:



расположением зубцов, образующих полюсы муфты, частично на ведомой, частично на ведущей частях муфты с различными числами зубцов [7]". При большем числе зубцов полюсов индуктора передаваемый момент выше при больших скольжениях, при меньшем числе зубцов - при малых скольжениях. Суммарный момент при различных скольжениях приближается к постоянной величине. При таком исполнении зубцовые части в каждой полумуфте выполняют роль индукторов, а беззубцовые (гладкие цилиндрические)-роль якорей. Кроме этого, данное исполнение способствует более равномерному распределению выделяемого в якорях тепла на обе полумуфты, что улучшает условия охлаждения муфты. Недостатком является снижение абсолютного значения момента за счет недоиспользования частей с большим числом зубцов при малых скольжениях, а с малым числом зубцов - при больших скольжениях;

введением в муфтах с массивным якорем дополнительного индуктора, аналогичного основному. Дополнительный индуктор устанавливается коакснально основному, его зубцы-полюса размещаются в межзубцовых впадинах (ширина их в три раза больше ширины зубцов-полюсов) основного индуктора и имеют возможность поворота на половину зубцового деления под действием упругого элемента (например пружины кручения). Момент пружины кручения подбирается равным половине вращающего момента муфты, при котором изменение числа полюсов не вызывает изменения вращающего момента. В этом случае пружина позволяет автоматически изменять число полюсов в нужной точке механической характеристики муфты в зависимости от значения передаваемого ею момента, который возрастает при данном исполиенни как в области больших, так и в области малых угловых частот вращения якоря относительно индуктора.

Повышение быстродействия осуществляется, например в бесконтактной ЭММ скольжения [54], при выполнении неподвижного магнитопровода статора в виде ярма с двумя полюсными кольцами, одно из которых выполнено в виде п-го числа радиальных ферромагнитных сердечников с установленными на них катушками обмотки возбуждения (секторов муфты), включенными согласно. При таком исполнении электромагнитная постоянная времени муфты, равная электромагнитной постоянной времени одного сектора, снижается в несколько раз, а быстродействие муфты повышается. Кроме этого, улучшается охлаждение открывшихся обмоток возбуждения потоком воздуха и появляется возможность их унификации в рамках серии.

Расширение функциональных возможностей обеспечивается:

увеличением теплорассеивающей способности муфты, что расширяет диапазон регулирования и повышает верхние пределы частоты вращения и КПД муфты [23];

возможностью работы муфты не только в асинхронном, но и в синхронном режиме, исключением потерь скольжения и повышением КПД муфты при максимальных частотах вращения, обеспечением эффективного предохранения привода от перегрузок путем выпадения из синхронизма [61];

возможностью регулирования частоты вращения, момента и направления вращения (реверса) ведомого вала при постоянном без реверса вращения ведущего вала [63] посредством изменения тока в обмотке одного из двух индуктивных тормозов.



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


0.0129