ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ МУФТЫ УПРАВЛЕНИЯ
14.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Для регулирования частоты вращения, вращающего момента на валу, для соединения и разъединения ведущего и ведомого валов применяются электрические аппараты в виде муфт с электрическим управлением. Эти муфты можно подразделить на индукционные и электромагнитные.
Индукционные муфты (рис. 14.1) по принципу действия аналогичны асинхронному двигателю с короткозамкнутый ротором. Приводной двигатель соединяется со сплошным якорем 1, ведомый вал связан с индуктором 2. Катушка возбуждения 4 создает постоянный магнитный поток 5, замыкающийся по якорю /.
Рис. 14.1. Индукционная муфта:
1 — якорь; 2 — индуктор; 3— магнитная система; 4 — катушка возбуждения; 5 — магнитный поток
При вращении якоря магнитное поле катушки индуктора пересекает цилиндрическое тело якоря, и в нем наводятся вихревые токи. Взаимодействие этих токов с магнитным полем создает силу, которая увлекает индуктор в направлении вращения якоря. Материал якоря должен обладать малым удельным электрическим сопротивлением, что обеспечивает возникновение достаточно больших вихревых токов, и высокой магнитной проницаемостью для получения возможно больших значений магнитного потока.
Регулируя ток возбуждения /в и тем самым меняя магнитное поле, можно плавно регулировать в широких пределах частоту вращения и передаваемый вращающий момент ведомого вала.
На рис. 14.2 показаны механические характеристики индукционной муфты. На этом рисунке /в*=/в/^в,ном — ток возбуждения в относительных единицах; М^—М/Мпом — передаваемый момент в относительных единицах, где -Мном — номинальный момент муфты; /в,ном — соответствующий ему номинальный ток возбуждения; п — частота вращения в процентах частоты вращения при отсутствии на ведомом валу нагрузки.
Рис. 14.2. Механические характеристики индукционной муфты при различном токе возбуждения
При увеличении момента нагрузки угловая скорость ведомого вала уменьшается. При этом возрастают скольжение и токи, наводимые в якоре муфты. Увеличение токов в якоре увеличивает момент, развиваемый муфтой и передаваемый на ведомый вал.
Механические характеристики индукционной муфты существенно зависят от нагрузки. Поэтому для стабилизации скорости применяются специальные регулирующие устройства.
Более широко применяются электромагнитные муфты, в которых используется электромагнитное усилие притяжения между ферромагнитными телами (§ 5.6). Эти муфты удобны в эксплуатации, имеют малые габаритные размеры и небольшое время срабатывания, передают большие мощности на валу при сравнительно малой мощности управления. Ниже рассматриваются фрикционные, ферропорошковые и гисгерезисные электромагнитные муфты.