Тема 5.3. Электромагнитные муфты скольжения.

Электромагнитные муфты применяют для замыкания и размыкания кинематических цепей без прекращения вращения, например в коробках скоростей и передач, а также для пуска, реверсирования и торможения приводов станков. Применение муфт позволяет разделить пуск двигателей и механизмов, уменьшить время пускового тока, устранить удары, как в электродвигателях, так и в механических передачах, обеспечить плавность разгона, устранить перегрузки, проскальзывания и др. Резкое уменьшение пусковых потерь в двигателях снимает ограничение по допустимому числу

Рис. 78. Электромагнитная муфта скольжения. 1. 2. 1. Ведущий вал. 3. 2. Контактные кольца. 4. 3. Индуктор. 5. Полумуфта с якорем. 6. 5. Ведомый вал. 7. 6. Катушка возбуждения. 8. 7. Полюса.

включений, что очень важно при цикличной работе двигателя.

Электромагнитная муфта является индивидуальным регулятором скорости и представляет собой электрическую машину, служащую для передачи вращающего момента от ведущего вала к ведомому при помощи электромагнитного поля, и состоит из двух основных вращаюших частей: якоря (в большинстве случаев представляет собой массивное тело) и индуктора с обмоткой возбуждения. Якорь и индуктор механически жестко не связаны между собой. Как правило, якорь соединяется с приводным двигателем, а индуктор — с рабочей машиной.

При вращении приводным двигателем ведущего вала муфты в случае отсутствия тока в обмотке возбуждения индуктор, а вместе с ним и ведомый вал остаются неподвижными. При подаче постоянного тока в обмотку возбуждения в магнитной цепи муфты (индуктор — воздушный зазор-якорь) возникает магнитный поток. При вращении якоря относительно индуктора в первом наводится ЭДС и возникает ток, взаимодействие которого с магнитным полем воздушного зазора обусловливает появление электромагнитного вращающего момента.

Электромагнитная муфта скольжения состоят из двух основных частей - полумуфт (рис. 78).

На ведущем валу 1 устанавливают полумуфту с индук­тором 3 в виде электромагнита постоянного тока с катушкой возбуждения 6 и полюсами 7. На ведомом валу закреплена полумуфта с якорем 4 в виде роторной клетки асинхронного двигателя. Ток к катушке 6 подается через щетки и контактные кольца 2. При вращении ведущего вала магнитное поле индуктора 3 вращается относительно якоря 4, наведя в нем токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем индуктора, создают крутящий момент. Якорь и вал 5 начинают вращаться. При отключении тока вращение якоря прекращается. Имеются конструкции не только с наружным, но и с внутренним расположением якоря.

 

Достоинством рассмотренной конструкции является её высокая надежность, а также возможность плавно регулировать передаваемый момент за счет изменения напряжения питания.

 

Порошковые муфты.

Рис. 79. Электромагнитная порошковая муфта.   1. Ведущая полумуфта. 2. Ведомая полумуфта. 3. Обмотка. 4. Ферромагнитнаясреда.

Ферропорошковые или магнитоэмульсионные муфты работают по принципу намагничивания ферромагнитной среды, заполня­ющей пространство между полумуфтами 1 и 2 (рис.79). Ферромагнитная среда 4 представляет собой обычно смесь порошка карбонильного или кремнистого железа и смазывающего вещества (тальк, графит, масло), улучшающего проскальзывание полумуфт при холостом ходе и уменьша­ющего истирание ферропорошка. При подаче тока в обмотку 3 ведущей полумуфты 1 возникает магнитное поле, намагничивающее отдельные частички железного порошка, которые слипаются между собой, увеличивая вязкость ферромагнитной среды. Ведомая полумуфта 2 начинает вращать­ся, передавая вращение на объект управления. Вязкость ферромагнитной среды зависит от силы тока в обмотке, следовательно, можно при росте тока увеличивать передаваемый крутящий момент.

 

Таким образом, муфты вяз­кого трения являются управляемыми, т. е. позволяют плавно регулировать вращающий передаваемый момент а следовательно, и частоту вращения ведомого вала.