9.7 Сурет. Айнымалы токтың электромагниттік релесі

Іс жүзіндегі конструкцияларын және теңдігі Р=P/2 дегенді білдіреді, яғни күшейтілу ешқашан да тұрақты құраушының жартысынан төмен болмайды.

9.5.Электромагнитті муфталар

Муфта – бұл механикалық моментті бастапқы валдан одан кейінгі валға беруге арналған екі айналмалы валды бір бірімен біріктіруге арналған құрылғы. Муфта электромагнитті деп аталады, егер де механикалық моментті тарату үшін электромагниттік құбылыстар қолданылатын болса. Электромагниттік муфталар сигналды тарату кезіндегі екі валдың бір біріне қатысыт тістесуін жүзеге асыратын релелі іс әрекетті болуы мүмкін.

Электромагниттік муфталарды автоматика жүйесінде айналуды тарататын және бір валдан екіншісіне дейінгі моментті электрлік басқаруға арналған. Айналу моментін тарату сипатына байланысты электромагниттік муфталарды фрикционды, мұнда момент механикалық үйкеліс есебінен беріледі және ұнтақтық, мұнда момент электромагнитті ұнтақтың түйіршіктерін магниттік тарту күшінің есебінен беріледі деп бөлуге болады.

9.8 – суретте фрикционды муфтаның құрылымдық сұлбасы көрсетілге. Қуаты аз фрикционды муфталарды (9.8,a- сурет) айналуды және алдынғы валдан калесі валға дейінгі моментті тарату жүзеге асырылады. Жартылай муфта алдынғы валға қозғалмастай етіп бекітілген, ал орын ауыстырушы келесі валға орналастырылған. Қозғалмайтын жартылай муфта өзекшенің қызметін атқарады, ал екінші жылжымалысы якорь қызметін атқарады. Одан басқа жартылай муфталар қозғалмайтын жартылай корпусқа орналастырылады,оның ішінде электромагниттік муфталардың орамы болады.

Жоғарыда көрсетілген аз қуатты муфталарда (9.8,a- сурет) үйкеліс күші жарты муфталардың түйісетін ұшында пайда болады.олардың бірі екінші вал бойымен қозғала алады, ал екіншісі алдынғы валда қозғалмастай етіп бекітіледі.

Егер муфта орамына U_r тұрақты кернеуін беретін болсақ, онда орамдар арқылы Ф магнит ағынын құрайтын ток аға бастайды.Бұл ағын өзекшенің қызметін атқаратын, қозғалып жүрген жартылай муфтаны қозғалмайтын якорь қызметін атқаратын жартылай муфтаға қарай тарта бастайды.Сондықтан жартылай муфталар корпус пен орам ішінде айналып тұрады.

Мұндай муфтамен берілетін айналу моменті:

(9.22)

Мұндағы, муфтаның тартылу күші:

. (9.23)

9.23) теңдеуді (9.22) теңдеуіне қоя отырып және D_ср=R_BH+R_H екенін есепке ала отырып, мынаны аламыз

. (9.24)

Мүмкін болатын күшейтілу үйкелетін беттердің материалына байланысты болады: болат үшін ол p=40-60 н/см²-қа тең, феррада үшін p=20-25 н/см²-қа тең, жұқа болат дискілер үшін p=28-42 н/см² –қа тең.

Үйкеліс коэффициенті материалмен және жағылатын маймен анықталады: болат үшін k_T=0,08, феррадо үшін k_T=0,3, шойын үшін k_T=0,1-0,15.

Қуатты функционалды муфталарға арналған болат дискілі 1 құрылым 9.8,б)- суретте көрсетілген. Дискілердің бірі бір жақ ұшымен алдынғы валдың пазаларына бекітіледі, ал басқалары сонғы жартылай муфта корпусының пазаларына бекітіледі.

Егер муфта орамына 5 U_п тұрақты кернеуін беретін болсақ, онда орамдар арқылы Ф магнит ағынын тудыратын ток ағады. Бұл ағын қозғалыстағы якорды өзекшеге қарай қысады.Бұл кезде болат дискілердің бетінде пайда болатын үйкеліс күштері айналу моментін береді.Осылайша алдынғы валдан алдынғы валға айналымды тарату жүзеге асырылады. Берілген жағдайда муфта орамы айналады және токты келтіру үшін түйіспелі сақиналар қажет болады. Осы түрдегі муфтаның айналу моменті:

,

мұндағы - дискілердің орташа диаметрі; n- дискілер саны.

Ұнтақтық муфталардың қарапайым құрылымы 9.9 a-суретте көрсетілген.ол екі магнит өткізгіштен – 1 және 2 жартылай муфталардан тұрады.2- ші жартылай муфтада орам 3 орналасқан. Жартылай муфталардың 1 және 2 жұмсақ беттері арасындағы бос ауа қуысы ферромагнитті заттармен толтырылған. Ереже бойынша, бұл темір ұнтағы мен жағушы заттардан тұрады.

9.8- Сурет. Фрикционды муфталардың құрылымдық сұлбасы

Егер муфта орамына U_п тұрақты кернеуін беретін болсақ, онда орамдар арқылы Ф магнит ағынын құрайтын ток ағып өтеді.Бұл ағын темір бөлшектерін магниттейді және тангенциалды күшті құрайтын элементарлы магнит тізбектерін құрайды. Токты ажыратқан кезде магнит өрісі жоғалып кетеді, элементарлы магнит тізбектері бұзылады.Ұнтақты муфтаның бұл типінде орам айналады және токты келтіру үшін міндетті түрде түйіспелі сақиналарды қарастыырған жөн.

Ұнтақты муфтаның құрылымы (9.9,б-сурет) цилиндирден және стаканнан тұрады. Мұндай ұнтақты муфтаның жұмыс жасау принципінің алдынғыдан еш айырмашылығы жоқ, оның ерекшелігі тек жартылай муфтаның активті бөлігінің ауданы біршама үлкенірек болып табылатындығында.

Муфта тарата алатын шектік айналу моменті

,

Мұндағы - муфта бос ауа қуысының орташа диаметрі;s- цилиндрлік муфтаныкіне тең;p- жұмыстық тангенциалды күш.

Жүргізілген зерттеулер тангенциалды күштің шамасы бос ауа қуысындағы индукцияға, ұнтақ құрамына, айналу жылдамдығына,және бос ауа қуысшамасына тәуелді болатын күрделі функция екендігін көрсетті.Бос ауа қуысының 0,25 – тен 1,5 мм – ге дейінгі,индукцияның 0,5 – тен 1,0 Тл – ға дейігні және айналу жылдамдығы 16м/с-қа дейін жететін өзгеріс шектерінде P шамасын келесі бойынша анықталған нақты дәлдікпен есептеп табуға болады,н/м²:

,

мұндағы бос ауа қуысындағы индукция, Тл; - бос ауа қуысы, см; - суспензияның (темір ұнтағы мен жағушы заттардың қосындысы)қатыстық магнит өтімділігі; k- өлшемдік коэффициенті,см, ол кезегінде индукцияға , бос ауа қуысына және муфтаның айналу жылдамдығына тәуелді болады.