Главная Электромагнитные устройства



вымн токами под действием переменной составляющей магнитной индукции при вращении магнитопровода с зубцами относительно якоря.

В начале пуска (включения обмотки ЭМ), когда ток в обмотке и магнитный поток еще малы и якорь неподвижен, скольжение максимально и электромагнитный момент может быть достаточным для начала разгона ведомой части муфты. Электромагнитный момент действует до полного фрикционного сцепления полумуфт и выравнивания их частот вращения. Такое индукционное взаимодействие полумуфт при включении способствует более плавному сцеплению полумуфт, уменьшению износа фрикционных поверхностей, повышению быстродействия. Регулировкой пружин 9 можно менять время срабатывания муфты, передаваемый ею момент. При полной затяжке пружин 9 сила ЭМ недостаточна для перемещения якоря 7 и муфта работает как ЭММ скольжения.

Недостатки муфт связаны с наличием токосъемных колец 2 (контактиое исполнение) или балластных воздушных зазоров и более сложной конструкцией составного магнитопровода 12 и 14 (бесконтактное исполнение), сложностями узла посадки якоря 7, регулирования одинаковых затяжек пружин 9, обеспечения равномерности рабочего зазора.

Комбинированная индукционно-фрикционная муфта (рис. 9.23, г) содержит индуктор 7 с обмоткой возбуждения 6 и зубцами 5, закрепленный иа валу 8, и цилиндрический, ферромагнитный, упругий якорь 4 с разрезом 9 вдоль оси, подвнжрю посредством пальцев 3 связанный с диском 2, закрепленным на другом валу /.

При вращении индуктора 7 и подаче на него постоянного напряжения в якоре 4 происходит пульсация магнитного потока, которая вызывает появление в якоре вихревых токов. Взаимодействие этих токов с магнитным полем индуктора создает вращающий момент якоря в направлении вращения индуктора. Муфта работает в режиме скольжения. Регулируя ток возбуждения индуктора, можно плавно изменять вращающий момент, частоту вращения ротора, а также радиальные силы сжатия разрезного якоря. При определенных значениях тока возбуждения под действием радиальных сил сжатия ротор 4 обжимает индуктор по внешнему диаметру зубцов 5 и между ними возникает фрикционная связь, передающая вращающий момент. Муфта работает в синхронном режиме. При снятии напряжения магнитное поле исчезает, якорь 4 под действием упругих сил деформации возвращается в исходное положение, полумуфты разъединяются. Якорь в данной муфте выполняет функции якоря скольжения, якоря сцепления, пружинного элемента.

При закреплении индуктора муфта работает в качестве индукцнонио-фрик-ционного тормоза.

Муфта характеризуется простотой конструкции, управления и регулирования, снижением потерь МДС за счет исключения балластных зазоров.

Управляемая муфта-тормоз многофункциональная (рис. 9.23, д) обеспечивает работу муфты в режимах скольжения, частичного скольжения, полного сцепления полумуфт, подтормаживания, полного торможения, прерывистого стартстопиого переключения.

Муфта содержит ведущую полумуфту - индуктор, ведомую полумуфту - якорь и неподвижный корпус.

Индуктор состоит яз магнитопровода 9, внешняя и центральная части которого выполнены коническим Внешняя коническая часть имеет поверхность



трения, а коническая центральная - аксиальные зубцы 8 и обмотки возбуждения 10. Индуктор закреплен на ведущем валу II.

Якорь состоит из подвижного ферромагнитного сердечника 5 с конусными фрикционными поверхностями, укрепленного с помощью мембран 3 и втулки 2 на ведомом валу 1. К сердечнику прикреплен хвостовик 5, выполненный из электропроводного материала, например алюминия, с кольцевой обмоткой управления 7. Якорь при использовании мембран податлив в осевом направлении.

Корпус 4 имеет конусную поверхность треиия, взаимодействующую с ко-иусной поверхностью сердечника 5.

Многофункциональные режимы работы муфты обеспечиваются при включенном индукторе значением, полярностью и продолжительностью управляющего электрического сигнала, подаваемого на обмотку управления 7. Так, при включенном индукторе 10 сердечник 5 под действием электромагнитного притяжения сдвигается вправо. В случае вращения индуктора муфта работает в режиме скольжения. Значения сдвига сердечника и момент иа ведомой полумуфте определяются МДС индуктора. Изменением значения и направления тока в обмотке управления 7 сердечник 5 дополнительно втягивается или выталкивается из рабочего зазора индуктора, обеспечивая указанные выше режимы работы муфты.

Муфта характеризуется широкими функциональными возможностями, простотой и широким диапазоном изменения характеристик, компактностью конструкции. Недостаток связан с наличием токосъемных колец.

9.8. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЭММ

Специальная ЗЭММ. В автоматических устройствах, системах управления и автоподстройки возникает необходимость дистанционного изменения относительного углового положения управляемого объекта в процессе его работы (на ходу). Такая задача сравнительрю просто решается применением специальной ЗЭММ, управляемой ЭМ (рис. 9.24).

Муфта (рис. 9.24, а) состоит из ведущей фланцевой полумуфты / с двумя зубчатыми венцами 2 и 6, ведомой фланцевой полумуфты 4 с аналогичными зубчатыми венцами 3 и 5, имеющей осевое перемещение на шпонке 7 вдоль ведомой втулки , которая жестко закреплена на ведомом валу 12. Все зубчатые венцы имеют одинаковое число зубцов, определяемое дискретностью углового смещения муфты. Зубцы на каждой полумуфте смещены относительно друг друга на половину нх шага. Ведомая полумуфта 4 подпружинена пружиной 10 и жестко связана с якорем 9 ЭМ 8 управления, жестко закрепленного на ведомой втулке 11.

Основные размеры зубцов (рис. 9.24,6) связаны соотношениями. А>В, А<С, а~р (угол трения). Для повышения передаваемого момента, уменьшения дискретности, снижения тяговых сил ЭМ 8 и силы пружины 10 половниа угла зубцов при вершине (а) принимается близкой к углу трения (а~р) сопрягаемых поверхностей зубцов.

При отключенном ЭМ 8 (рис. 9.24, а) ведомая полумуфта 4 поджата пружиной 10 к зубчатому венцу 2 и ее угловое положение совпадает с угловым положением ведущей полумуфты /. Для изменения относительного углового положения ведомого вала включается ЭМ, который, преодолевая силу пружины, перемещает ведомую полумуфту 4 вправо, при этом освободившаяся ведомая Полумуфта 4 под действием нагрузочного момента ведомого вала 12 несколько



J у 5


Рис. 9.24. Зубчатая ЭММ с изменяемым относительным угловым положением полумуфт;

а - схема муфты; б - вза, имиое положение полулифт в исходном состопини; ё - взаимное положение иолу-муфт прн включении ЭМ-£-взаимное размещотё при отключении ЭМ


подтормаживается (рис. 9.24, е), ее зубцы 5 сцепляются со смещенными на полшага зубцами 6 ведущей полумуфты /, обеспечивая тем самым смещение ведомой полумуфты на половину шага зубцов в сторону, противоположную вращению полумуфт.

При отключении ЭМ возвратная пружина перемещает ведомую полумуфту 4 влево (в исходное состояние), при этом ведомая полумуфта смещается еще на половину шага в ту же сторону (рис. 9.24).

Последовательным включением и отключением ЭМ може г быть достигнут на ходу необходимый угол относительного поворота (смещения) полумуфт.

Дальнейшее совершенствование муфты может быть направлено на уменьшение хода якоря ЭМ (а следовательно, и его габаритных размеров и потребляемой мощности), иа обеспечение реверсивного изменения углового положения управляемого объекта (не только на отставание, но и на опережение), на повышение точности углового смещения, ие зависящего от момента нагрузки и др.

Дисковая электрореологическая муфта. На рис. 9.25 показана конструктивная схема муфты, состоящей из ведущей / и ведомой 3 полумуфт из электропроводного материала, пространство между которыми заполнено дисперсной средой 2, например электрореологнческой жидкостью.

Работа муфты основана на свойстве электрореологической жидкости обратимо изменять свои реологические характеристики (вязкость, предел текучести)



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


0.1171