Электромуфта что это такое
Разновидности электромагнитных муфт:
Зубчатые муфты:
Работают на основе магнитной катушки, размещенной в центре муфты, два провода от катушки выводятся через паз на передней поверхности. Генерируемое поле соединяет зубчатые венцы. Между венцами установлены пружины,
которые сжимаются при подаче питания. При отключении питания пружины отжимают подвижное зубчатое кольцо, рассоединяя валы.
При “сухом” применении необходимо обеспечить хорошую вентиляцию. Если муфты используются в ограниченном объеме без вентиляции либо работают длительное время, тепло, вырабатываемое катушкой может повредить чувствительные к нагреву элементы механизма.
Данный тип муфт представляет собой электромагнитные муфты с отрицательным проводом соединенным с “массой” механизма. Положительный провод подключается к муфте при помощи щетки через токосъемное кольцо. Катушка генерирует магнитное поле, которое притягивает друг к другу зубчатые венцы сжимая расположенные между ними пружины. При
отключении питания пружины отжимают подвижное зубчатое кольцо, рассоединяя валы.
Многодисковые муфты и тормоза:
Вращение передается при подаче напряжения на катушку. Отрицательный провод питания подключается к “массе” механизма, положительный
провод подключается к щетке, передающей ток на токосъемное кольцо. Катушка создает магнитное поле стягивающее между собой диски муфты и притягивающее прижимное кольцо. Когда электричество выключается благодаря волнообразной форме диски рассоединяются.Устанавливаются на шлицевой вал или со шпонкой.
Многодисковые тормоза сходны по конструкции с муфтами с вращающейся катушкой, Подвод напряжения осуществляется по проводу, корпус крепится.
Подключаются при помощи проводов, клемм, разъемов. Катушка генерирует поле, сжимающее пакет дисков. При сжатии диски становятся плоскими, однако при отключении питания диски снова становятся волнистыми, что облегчает рассоединение муфты.
Однодисковые муфты и тормоза
Просмотров: 19055 | Дата публикации: Пятница, 01 ноября 2013 06:21 |
Электромагнитные муфты
Электромагнитная муфта по принципу действия напоминает асинхронный двигатель, в то же время отличаясь от него тем, что магнитный поток в ней создастся не трехфазной системой, а возбуждаемыми постоянным током вращающимися полюсами.
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 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 которою с магнитным полем воздушного зазора обусловливает появление электромагнитного вращающего момента.
Электромагнитные индукционные муфты можно подразделить по следующим признакам:
по принципу вращающего момента (на асинхронные и синхронные);
по характеру распределения магнитной индукции в воздушном зазоре;
по конструкции якоря (с массивным якорем и с якорем, имеющим обмотку типа беличьей клетки);
по способу подачи питания в обмотку возбуждения; по способу охлаждения.
Наибольшее распространение получили муфты панцирного и индукторного типа благодаря простоте конструкции. Такие муфты состоят в основном из зубчатого индуктора с обмоткой возбуждения, насаженного на один вал с токопроводящими контактными кольцами, и гладкого цилиндрического массивного ферромагнитного якоря, соединенного с другим валом муфты.
Устройство, принцип действия и характеристики электромагнитных муфт.
Электромагнитные муфты, применяемые для автоматического управления, разделяются на муфты сухого и вязкого трения и муфты скольжения.
Муфта сухого трения производит передачу мощности с одного вала на другой через диски трения 3. Диски имеют возможность перемещаться по шлицам оси вала и ведомой полумуфты. При подаче тока в обмотку 1 якорь 2 сжимает диски, между которыми возникает сила трения. Относительные механические характеристики муфты приведены на рис 1, б.
Муфты вязкого трения имеют постоянный зазор δ между ведущей 1 и ведомой 2 полумуфтами. В зазоре с помощью обмотки 3 создаётся магнитное поле, которое воздействует на заполнитель (ферритовое железо с тальком или графитом) и образует элементарные цепочки магнитов. При этом заполнитель как бы схватывает ведомую и ведущую полумуфты. При выключении тока магнитное поле пропадает, цепочки разрушаются и полумуфты проскальзывают относительно друг друга. Относительная механическая характеристика муфты приведена на рис. 1, д. Эти электромагнитные муфты позволяют плавно регулировать скорость вращения при больших нагрузках на выходном валу.
Муфта скольжения состоит из двух зубовидных полумуфт (см. рис. 1, е) и катушки. При подаче тока в катушку образуется замкнутое магнитное поле. При вращении муфты проскальзывают одна относительно другой, в результате чего образуется переменный магнитный поток, это и является причиной возникновения э. д. с. и токов. Взаимодействие образовавшихся магнитных потоков приводит во вращение ведомую полумуфту.
Электромагнитные муфты скольжения имеют ряд недостатков: низкий коэффициент полезного действия при малых скоростях, малый передаваемый момент, низкая надежность при резком изменении нагрузки и значительная инертность.
На рисунке ниже приведена принципиальная схема управления муфтой скольжения при наличии обратной связи по скорости с помощью тахогенратора, связанного с выходным валом электропривода. Сигнал с тахогенератора сравнивается с задающим сигналом, и разность этих сигналов подается на усилитель У, с выхода которого питается обмотка возбуждения муфты ОВ.
П ринципиальная схема управления муфты скольжения и искусственные механические характеристики при автоматическом регулировании
Рассмотрим одну из схем плавного регулирования скорости вращения исполнительным двигателем ИД, работающего через муфту скольжения М на исполнительный механизм ИМ.
Схема включения муфты скольжения для регулирования скорости вращения исполнительного механизма
При изменении нагрузки на валу исполнительного механизма выходное напряжение тахогенератора ТГ также будет изменяться, в результате чего разность магнитных потоков Ф1 и Ф2 электромашинного усилителя будет увеличиваться или уменьшаться, изменяя тем самым напряжение на выходе ЭМУ и величину силы тока в обмотке муфты.
Электромагнитные муфты ЭТМ
Электромагнитные муфты трения ЭТМ (сухие и масляные) позволяют производить пуск, торможение и реверсирование за время до 0,2 с, а также осуществлять десятки включений в течение 1 с. Управление муфтами и их питание осуществляется постоянным током напряжением 110, 36 и 24 В. Мощность управления составляет не более 1 % мощности, передаваемой муфтой. По конструкции муфты бывают одно- и многодисковые, нереверсивные и реверсивные.
Электромагнитные муфты серии ЭТМ с магнитопроводящими дисками выполняют контактного исполнения (ЭТМ2), бесконтактные (ЭТМ4) и тормозные (ЭТМ6). Муфты с контактным токоироводом отличаются невысокой надежностью из-за наличия скользящего контакта, поэтому в наиболее качественных приводах используют электромагнитные муфты с неподвижным токопроводом. Они имеют дополнительные воздушные зазоры.
Муфты бесконтактного исполнения отличаются наличием составного магнитопровода, образуемого корпусом и катушкодержателем, которые разделены так называемыми балластными зазорами. Катушкодержатель смонтирован неподвижно, при этом исключаются элементы контактного токопровода. За счет зазора снижается теплопередачи от фрикционных дисков к катушке, что повышает надежность муфты в тяжелых режимах работы.
Муфты ЭТМ4 надежно работают при высокой частоте вращения и частых включениях. Эти муфты менее чувствительны к загрязнению масла, чем ЭТМ2, наличие у которых твердых частиц в масле может вызвать абразивный износ щеток, поэтому муфты ЭТМ2 могут применяться, если указанные ограничения отсутствуют и монтаж муфт ЭТМ4 по условиям конструкции узла затруднителен.
В качестве тормозных необходимо применять муфты исполнения ЭТМ6. Муфты ЭТМ2 и ЭТМ4 не следует применять для торможения по «обращенной» схеме, т. е. при вращающейся муфте и неподвижно закрепленном поводке. Для выбора муфт необходимо оценить: статический (передаваемый) момент, динамический момент, время переходного процесса в приводе, средние потери, единичную энергию и остаточный момент покоя.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Муфты полного привода. Устройство и принцип работы.
Описываемый ниже тип включения полного привода настолько распространён, что перечень всех автомобилей, где он устанавливается будет достаточно обширным.
Renault Duster, Nissan Qashqai, Mitsubishi Outlander, Hyundai Tucson, Hyundai Creta (upd. в комментариях поправили, что на Creta стоит муфта другого типа), Ford Escape, Mazda CX-5 — это лишь некоторые из тех, что на слуху. В основном, конечно же, это так называемые «паркетники», где установка полноценных раздаточных коробок невозможна из-за плотной компоновки. Так же малые габариты и простота управления позволяют устанавливать муфты этого типа и на совсем маленькие автомобили типа Mini Cooper. Однако и это далеко не вся область применения. Точно такие же муфты (правда, открытого типа и покрупневшие в размерах) можно обнаружить и в составе «взрослых» раздаточных коробок (например Borg Warner 4405 для Ford Explorer или Borg Warner 4406 для Ford Expedition/Lincoln Navigator).
Устройство муфты.
Конструктивно муфту можно разделить на три части:
— электромагнитная муфта для активации функции полного привода управляемая внешним электронным блоком;
— кулачковая муфта, предназначение которой — преобразование разницы крутящих моментов на входном и выходном валу в усилие сжатия фрикционного пакета;
— фрикционная муфта посредством которой и передаётся основной крутящий момент от входного вала к выходному.
На большинстве автомобилей все эти муфты (за исключением неподвижной катушки) заключены в герметичный корпус в который залита специальная трансмиссионная жидкость. Сделано это из-за слишком разных требований к маслам используемых в гипоидных зубчатых передачах (главная пара) и в передачах с использованием фрикционных материалов.
Для простоты представления процессов рассмотрим работу муфты на примере работы в режиме принудительного полного привода. В этом случае алгоритмы работы электроники управляющей включением электромагнитной муфты можно опустить.
При включении принудительного полного привода происходит подача напряжения на катушку электромагнитной муфты (6). Якорь (3) электромагнитной муфты притягивается к катушке и смещаясь по шлицам обоймы кулачковой муфты (2) входит в зацепление с корпусом муфты образуя жёсткую кинематическую связь обоймы (2) с входным валом. Вторая обойма (1) кулачковой муфты постоянно зацеплена с выходным валом посредством шлицов.
Пока вращение входного и выходного валов синхронно (езда по твёрдому покрытию с хорошим сцеплением) ничего не происходит. Но как только возникает пробуксовка передней оси, входной вал смещается вперёд относительно выходного. Это приводит к смещению шарика (5) кулачковой муфты в бороздках. А так как бороздки имеют переменную глубину (скосы) шарик начинает давить на обоймы обгонной муфты. Обойма (2) упирается в корпус. Обойма (1) имеющая нажимной диск начинает сжимать фрикционную муфту. Сила сжатия будет расти до того момента пока угловые скорости входного и выходного валов не выравняются. То есть конструкция муфты такова, что при её срабатывании никакой пробуксовки (больше чем это достаточно для срабатывания кулачковой муфты, т.е. считанные градусы) в муфте нет. Как только начинается пробуксовка, обоймы кулачковой муфты смещаются ещё больше и фрикционный пакет сжимается с бОльшей силой пока пробуксовка муфты не будет устранена.
Правда тут есть нюанс. На дорогих спортивных авто в конструкцию муфты вносят дополнительное усовершенствование. Между якорем (3) и корпусом муфты устанавливается ещё один «первичный» (primary) пакет фрикционов. Тогда за счёт модуляции сигнала на катушке (6) появляется возможность контролировать блокировку обоймы муфты (2) допуская её некоторое проскальзывание. Тем самым появляется возможность гибко перераспределять крутящий момент между передней и задней осью. Необходимо это для изменения поведения в повороте (баланс между избыточной и недостаточной поворачиваемостью) у машин претендующих на гордое звание раллийных или спорт-каров. К недорогим паркетникам это никоим образом не относится. Там муфта работает просто по принципу вкл/выкл. Однако, «дорогие технологии» постепенно становятся более доступными и есть основания надеяться, что вскоре можно будет заняться подобной тонкой настройкой и бюджетных авто.
Но тогда возникает закономерный вопрос: как же тогда возникает перегрев муфты? А возникает он по совокупности факторов.
1. Трение во фрикционном пакете при включении муфты хоть и минимально по времени, но всё есть. Учитывая передаваемый момент и цикличность включений-выключений муфты (на некоторых режимах езды и неправильной буксовки, о чём ниже) выделение тепла может достигать значительных величин.
2. Нагрев электромагнитной катушки. Он достаточно мал, чтобы вызвать перегрев даже будучи включённой значительное время, но всё же тоже вносит вклад.
3. Нагрев в результате проскальзывания якоря (3) по корпусу муфты. Это не является штатным функционированием, но может возникать при резком включении муфты. Например, при езде на высоких скоростях по нестабильным покрытиям в режиме 4WD AUTO. При этом время включения фрикционной муфты (то есть время проскальзывания в ней) увеличивается, а значит и увеличивается тепловыделение в ней.
Интересен так же способ, которым контроллер определяет температуру муфты. Датчиков температуры муфты на большинство указанных авто не устанавливается, тем не менее контроллер как-то определяет температуру. А определяет он её по изменению сопротивления катушки, то есть по изменению тока протекающего через неё. Сопротивление меди увеличивается с ростом температуры. Изменение составляет около 25% при увеличении температуры на 60°C. Электроника просто измеряет изменение силы тока при приложенном напряжении и высчитывает сопротивление. По изменению сопротивления можно вычислить температуру. Измерения не являются абсолютно точными (измерения калиброванным датчиком будут заведомо точнее), но более чем достаточными для выявления перегрева.
При выключении муфты обесточивается катушка (6), под действием пружинного диска якорь муфты «отлипает» от корпуса муфты. Тем самым пропадает кинематическая связь между входным валом и обоймой кулачковой муфты (2), она получает возможность свободного вращения относительно корпуса на игольчатом подшипнике (4). Шарик (5) кулачковой муфты под действием сил реакции сжатого фрикционного пакета стремится занять устойчивое положение в углублении обойм (1) и (2), а так как препятствующих ему это сделать сил нет (обойма (2) свободно вращается), он «распускает» кулачковую муфту, а та в свою очередь — фрикционный пакет. Муфта разблокирована.
Теперь ещё один нюанс. Так как механическая блокировка приводится в действие от разницы в частотах вращения хвостовиков переднего и заднего мостов учитывается не пробуксовка какого-то конкретного колеса на оси, а средняя арифметическая скорость вращения левого и правого колёс осей. То есть, например, при диагональном вывешивании при активной работе газом за счёт инерции вывешенных колёс скорости вращения входного и выходного валов муфты будут периодически выравниваться и меняться местами вызывая смещение шарика (5) кулачковой муфты и разблокировку фрикционной муфты. аналогичные процессы будут происходить и при «дрифтинге» и, само собой разумеется, при смене направления движения.
Из этого следует, что дифференциал заднего моста с блокировкой сильно облегчил бы жизнь муфте полного привода. Количество ненужных включений-выключений сильно бы сократилось.
Теперь обсудим, что будет происходить в муфте при износе её компонентов.
Кулачковая муфта — практически вечная. Ей как и подшипникам грозит только контактная усталость и выкрашивание пятна контакта шарика с канавками, но даже и с такими дефектами она будет работать ещё достаточно долго вплоть до полного разрушения, так как относительные скорости шарика и обойм ничтожно низкие.
Износ якоря (либо фрикционных дисков первичного пакета, неравномерный, либо с задирами) и его контактной поверхности на внутреннем корпусе муфты приведёт к пробуксовке обоймы кулачковой муфты (2) и неполному сжатию фрикционного пакета. Как правило сопровождается это заметными рывками в трансмиссии под большой нагрузкой. Однако такой вид износа достаточно редок (помним, что относительные скорости входного и выходного валов невысоки, а при штатной «мягкой» эксплуатации и вообще около нуля).
Износ фрикционного пакета муфты до какого-то момента компенсируется кулачковой муфтой. Просто увеличиваются ходы её обойм до блокировки муфты. Но когда предел будет достигнут кулачковая муфта превратится в подшипник. При этом будут слышны достаточно громкие щелчки всякий раз, когда шарики будут проскакивать углубления в обоймах. При этом так же возможны рывки в трансмиссии но гораздо более вялые нежели в предыдущем случае.
Подведём итог. В достоинства муфты занесём простоту конструкции, минимум движущихся частей (а те, что есть, движутся с невысокими относительными скоростями), простоту управления без применения дорогих сервоприводов, герметичность конструкции (никаких выходящих наружу тяг и валов управления), плавность включения, опция управления передаваемым на задние колёса моментом. Недостаток по сути один — отсутствие возможности постоянного жёсткого подключения полного привода.
P.S. А вот видео с конструкцией муфты полного привода ранних Дастеров:
Ventkam.ru
Вентиляция и кондиционирование
Принцип работы электромагнитной муфты
Электромагнитная муфта — это устройство, соединяющее концы двух валов с целью передачи вращения.Электромагнитная асинхронная муфта устроена по принципу асинхронного двигателя и служит для соединения двух частей вала. На ведущей части вала помещается полюсная система, представляющая собой систему явно выраженных полюсов с катушками возбуждения.
Принцип работы муфты аналогичен работе асинхронного двигателя, только вращающийся магнитный поток здесь создается механическим вращением полюсной системы. Вращающий момент от ведущей части вала к ведомой передается электромагнитным путем. Разъединение муфты производится отключением тока возбуждения.
Типичная электромагнитная муфта состоит из двух роторов. Один из них представляет собой железный диск с тонким кольцевым выступом на периферии. На внутренней поверхности выступа имеются радиально ориентированные полюсные наконечники, снабженные обмотками, по которым пропускается ток возбуждения от внешнего источника через контактные кольца на валу. Другой ротор — это цилиндрический железный вал с пазами, параллельными оси. В пазы вставлены изолированные медные бруски, соединенные на концах кольцевым медным коллектором. Этот ротор может свободно вращаться внутри первого и полностью охватывается его полюсными наконечниками.
Когда ток возбуждения включен и один из роторов, скажем второй (что типично для судовой практики), вращается двигателем, силовые линии магнитного поля, созданного током возбуждения, пересекаются проводниками этого ротора (медными брусками) и в них наводится электродвижущая сила. Поскольку медные бруски образуют замкнутую цепь, по ним течет ток, созданный наведенной ЭДС, и этот ток порождает собственное магнитное поле. Взаимодействие полей роторов таково, что ведомый ротор увлекается за ведущим, правда, с небольшим запаздыванием. Описанный принцип действия электромагнитной муфты такой же, как у асинхронного электродвигателя с короткозамкнутным ротором.
Управление электрическим током позволяет осуществлять дистанционное управление муфтой (плавно сцеплять и расцеплять ее). Поэтому ее применяют в автоматике и телемеханике. Электромагнитная муфта имеет весьма широкую сферу применения. Так, используют деталь эту в тепловозах, металлорежущих станках и тому подобных механизмах. Однако, при этом, муфты во всех этих устройствах и механизмах применяются далеко не одинаковые. Так, даже электромагнитная муфта газели отличается от электромагнитной муфты камаза.
Магнитная муфта принцип работы
Электромагнитные муфтыГлавная » Технологии » Промышленное оборудование и запчасти
Для сцепления между собой пары валов или вала и детали применяется электромагнитная муфта ЭТМ. Это компактная деталь с широкой сферой использования. Ее основным предназначением является автоматическое управление и управление на расстоянии приводами различных металлообрабатывающих, токарных и фрезерных станков и других механизмов. Данная деталь также применяется для обеспечения сцепных или пусковых задач в приборах.
Свойствами муфты данного типа является:
Среди основных преимуществ муфт ЭТМ следует выделить простоту их конструкции, удобство управления, высокую точность работы, небольшой вес, долгий срок эксплуатации, возможность управления крутящим моментом изменения тока и управления при включенном двигателе.
Устройство
Муфта электромагнитная, как и любая другая, представляет собой соединение следующих частей:
Если эти части соединить, не смещая, то получится деталь постоянно соединительная.
В автомобилестроении широко применяются муфты, две главные части которых соединены под действием электрического поля и магнитного.
Благодаря этому возникает подключение к двигателю без применения механической силы, также это дает возможность подключения в независимых друг от друга положениях. Иногда муфта электромагнитная позволяет регулирование вращательных частот в управляющей системе.
Область применения
Устройство получило весьма широкое применение, так как обеспечивает соединение нескольких элементов и их разъединения при необходимости. Область применения следующая:
В целом можно сказать, что использование электрического тока для генерации сигнала позволяет существенно расширить область применения устройства. Это связано с возможность передачи сигнала от различных датчиков.
В заключение отметим, что электромагнитные муфты выпускают самые различные организации. Рекомендуется уделять внимание продукции исключительно известных производителей, так как заявленные параметры соответствуют реальным. При изготовлении могут применяться самые различные материалы, уделяется внимание защите от воздействия окружающей среды.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Муфты подразделяются следующим образом:
К механическим относят:
К индукционным относится:
Любой их вышеперечисленных принципов работы не меняет главного назначения муфты: преобразования на входе механической энергии в нее же на выходе.
Для управляющих и автоматических систем могут использоваться все виды муфт.
Работа индукционных элементов соответствует работе электрическому двигателю. Поэтому наибольшее распространение получили следующие устройства:
Преимущества насоса с магнитной муфтой
Благодаря четко продуманной конструкции данные устройства обладают целым перечнем значимых преимуществ, это и делает их отличной альтернативой обычным герметичным насосам. Среди основных плюсов выделяют следующее.
1. Способность перекачивать химические и радиоактивные вещества и другие сложные соединения.
2. Способность работать в жестких эксплуатационных условиях.
3. Отличный теплоотвод и исключение осевых нагрузок.
4. Простота монтажа и демонтажа двигателя.
5. Надежность, длительный срок эксплуатации и отсутствие износа механизма электродвигателя.
Примечательно, что магнитная муфта считается наиболее совершенным способом запуска вращательного элемента, находящегося внутри корпуса насоса. А использование в производстве современных технологий позволяет поставлять данное оборудование по доступной стоимости.
Ферропорошковая с электромагнитным управлением
У такой детали можно осуществить соединение частей как жестко, так и с проскальзыванием ведомой от ведущей.
За счет этого возможна регулировка частоты вращения механизма привода без вмешательства в саму частоту вращения приводного двигателя.
Конструкция элемента следующая. Обе части муфты — это стальные цилиндры, которые представляют собой магнитопроводы. В ведомой части имеется паз, к которому подводят обмотку возбуждения. Она, в свою очередь, подключается к источнику питания при помощи контактных колец совместно со щеткой. Пространство между частями заполняют ферромагнитной смесью. Она может быть порошкообразной или жидкой.
Электромуфта — как она работает?
Важным элементом внутренней конструкции автомобиля является муфта. Техника сегодня не стоит на месте, поэтому в разных моделях авто могут быть установлены разные элементы. Необходимо четко разобраться в вопросе об электромуфтах — о чем-то малоизвестном.
Что такое электромуфта?
Муфта электромагнитная — это устройство, предназначенное для соединения и разъединения пары основных валов или же вала и детали, которая свободно на нем сидит. Сфер применения у электромагнитной муфты очень много. Кроме использования в конструкции транспортных средств, подобные устройства широко используются в тепловозах, устанавливаются в станках для резки металла и схожих устройствах. Но вот в разных механизмах используются и разные виды муфт. Даже в камазе и в газели установлены муфты разного вида.
Выделены следующие разновидности электромагнитных муфт:
— конусная и дисковая фрикционные электромуфты;
— зубчатая электромуфта (зубцы расположены на торцевой поверхности муфты);
— порошковая или жидкостная электромуфта (магнитопроводящий люфт между частями муфты наполнен порошкообразной смесью с жидкой консистенцией, содержащей ферримагнитный порошок).
Принцип работы муфты электромагнитной
Конструкцию рядовой муфты формируют два ротора. Один из них представлен в виде железного диска, на котором по бокам есть тонкий, кольцевой выступ. Внутренняя поверхность оснащена полюсными наконечниками, ориентированные радиально и имеющие обмотки, по которым ток возбуждения идет от источника питания и передается самим обмоткам через контактные кольца, расположенные на валу.
Другой ротор имеет вид железного цилиндрического вала, на котором есть пазы, расположенные параллельно по отношению к оси. Пазы нужны для того, чтобы туда вставить изолированные медные бруски, на концах которых есть медные коллекторы. Второй ротор расположен так, что он может свободно вращаться вокруг своей оси внутри первого вала, а во время движения второй ротор полностью охватывает первый своими полюсными наконечниками.
Если есть ток возбуждения, а двигатель вращает, например, второй ротор, то силовые линии магнитного поля пересекаются с проводниками данного потока, от чего в проводниках возникает электродвижущая сила. Бруски из меди замыкают образуемую цепь, посему по ним может идти ток, порождающий сове собственное магнитное поле. Поля роторов взаимодействуют так, что ведущий ротор завлекает за собой ведомый, причем с малым опозданием.
Классификация электромуфт
Классификацию будем рассматривать исходя из той области, где применяется то или иное устройство.
Муфты электромагнитные ЭТМ
Это приспособление призвано защищать механизмы и устройства от импульсных перегрузок. Подобная муфта обеспечивает небольшие потери на холостом ходу. Это крайне благоприятно влияет на тепловой баланс системы, а также разрешает быстро запускать устройство, даже если оно находится под воздействием нагрузок. Такие муфты, в свою очередь, подразделяются на:
Электромуфты кондиционерного компрессора
Такая электромуфта представлена в виде узла, который нужно устанавливать перед компрессором, состоящий из:
— шкива, который приводится в движение ремнем.
Соединение между прижимной пластиной и основным валом самое непосредственное, а вот катушку и шкив нужно устанавливать на передней стенке компрессора. Когда на катушку подается питание, то образуется магнитное поле, притягивающее прижимную пластину к шкиву. За счет этого компрессорный вал начинает двигаться, шкив и пластина также начинают вращаться, причем вместе.
Электромуфта компрессора кондиционера может выдавать разные результаты во время диагностики, поэтому Вы наверняка будете думать над полученными итогами. В действительности же, неисправности могут возникать из-за:
— дефектов подшипников шкива (в этом случае нужно произвести замену подшипников);
— сломана прижимная пластина (происходит это потому, что изначально зазор был выставлен неправильно);
— сама муфта «сгорела» (признак того, что внутри авто есть серьезные проблемы компрессора, поэтому нужно произвести капитальную диагностику).
Электромуфта привода вентилятора
Такое устройство широко применяется в системах охлаждения двигателя. Главная функция такой муфты – поддерживать заданный температурный режим (в диапазоне от 85 до 90 градусов). Если такая муфта установлена в Вашем автомобиле, то:
— зимой температурный режим движка будет лучше поддерживаться при работающем двигателе;
— в значительной мере уменьшатся потери мощности на приводе вентилятора, а это существенно сократит расход горючего.
Насосы с магнитной муфтой – как устроены, где применяются
Практически все отрасли промышленности сталкиваются с необходимостью перекачивания жидкостей или вязких веществ, большинство из которых являются вредными и даже опасными для здоровья и окружающей среды. Производственная необходимость в работе с веществами такого класса обязывает к соблюдению правил безопасности и применению специализированного оборудования. Именно к этой категории промышленного оснащения производственных площадок относятся насосы с магнитной муфтой.
Принцип работы и устройство
Насос с магнитной муфтой – это герметичный аппарат центробежного типа, рассчитанный на интенсивную эксплуатацию в агрессивной среде. Конструкция такого агрегата полностью герметична, утечки в ней не могут возникать по определению. Благодаря этому насосы с магнитной муфтой применяются при работе с токсичными и взрывоопасными жидкостями и вязкими веществами без риска нанесения ущерба экологии или здоровью сотрудников предприятия.
Муфта насоса обладает высокой стойкостью к износу, чем обеспечивается надежность и долговечность оборудования этого класса. Оптимизированная конструкция делает процесс обслуживания удобным и простым.
Параметры выбора
При выборе центробежного насоса с магнитной муфтой следует учитывать:
Особенности конструкции насоса с магнитной муфтой
Герметичные технологии востребованы во всех отраслях промышленности ввиду высоких требований, предъявляемых к экологической/технологической безопасности производственного процесса. Современные технологии изготовления насосного оборудования качественно повысили ресурс эксплуатации, показатели долговечности и надежности агрегатов такого типа.
Принцип работы центробежного герметичного насоса прост. В комплектацию агрегата входит стандартный электрический двигатель, запускающий расположенный в конструкции вала привод магнитного типа. Генерируемое магнитное поле приводит в движение внутренний ротор. Муфта скользит непосредственно между северным и южным полюсами этого магнитного поля.
Магнитное поле создается 2-мя магнитами. Внутренний в большинстве случаев присоединяется непосредственно к валу, внешний устанавливается снаружи конструкции и подсоединяется к приводу таким образом, чтобы при вращении активизировать внутренний. Отсутствие физического контакта магнитного потока с ротором способствует сохранению целостности герметичной оболочки рабочего стакана насоса, выполненной из устойчивого к коррозии и внешнему воздействию изоляционного материала.
Резиновые муфты для насосов, или пальцы, как их еще называют, передают валу насоса крутящий момент непосредственно от вала двигателя – в этом заключается их основная функция. Параллельно с передачей вращения эта деталь снижает риск перекоса валом механизма, гасит вибрацию, принимает участие в компенсации нагрузок пускового и ударного типа, защищает мотор от перегрузок, которые возникают при аварийном прекращении работы насоса.
Соединительная муфта состоит из 2-х полумуфт для насоса. Первая, или ведущая, фиксируется на поверхности вала мотора, вторая, или ведомая, соединяется с валом насоса. Крутящий момент передается от ведущей полумуфты к ведомой через гибкие, эластичные элементы этой детали, которые изготавливаются преимущественно из резины или полиуретана, реже – из стали.
Полупогружной насос с магнитной муфтой (видео)
Преимущества применения
Несмотря на достаточно высокую стоимость герметичного насосного оборудования период его окупаемости составляет всего до 5 лет в зависимости от интенсивности эксплуатации и особенностей производственного процесса.
Насосы с магнитной муфтой – сфера применения и перекачиваемая среда
Насосы с магнитной муфтой получили широкое распространение в промышленности. Для муфт характерен длительный срок эксплуатации. Также они существенно повышают безопасность насосного оборудования ввиду обеспечения дополнительной герметичности конструкции и минимизации риска возникновения утечки.
Сегодня центробежные насосы с магнитными муфтами применяются в фотоиндустрии, химической и нефтехимической промышленности, в процессе фильтрации сточных вод, при работе с радиоактивными, взрывоопасными, токсичными веществами.
Соответствие высокому стандарту безопасности и простой, надежный алгоритм работы позволяют использовать герметичные насосы даже в автомобилестроении. Одним из лучших примеров тому может послужить насос муфты Халдекс, которым комплектуется признанный наиболее безопасным автомобиль Volvo CX90. Муфты Haldexиспользуют и другие заслуживающие доверия лидеры зарубежного автопрома – Skoda, Volkswagen, Audi.
Как устроены и где применяются насосы с магнитной муфтой?
Насосы с магнитной муфтой – это устройства, работающие с помощью аналога гидродинамической муфты. Он, в свою очередь, передает механическую энергию от одной части механизма к другой.
Популярность использования этих насосов объясняется их исключительной надежностью по сравнению с теми аппаратами, работа которых зависит от механического уплотнения. Необходимость наличия в конструкции агрегатов магнитной муфты обусловлена непростыми условиями эксплуатации и тяжелым экологическим состоянием окружающей среды.
1 Применение
Муфты для насосов нашли применение в таких сферах деятельности, как:
Устройство насоса с магнитной муфтой
1.1 Преимущества использования
Предпочтение подобных насосов другим разновидностям объясняется их особыми полезными качествами. Отдельно выделяют:
1.2 Принцип работы
Насосы с магнитной муфтой отличаются от моделей с другой конструкцией тем, что в них отсутствует связь между валом и двигателем, так как на месте механического уплотнения располагается непосредственно муфта насоса. Внутри герметичного корпуса, не допускающего контакт содержимого с внешней средой, есть роторный вал, который движется благодаря импульсам от магнитной муфты. Последняя получает механическую энергию от внешнего привода.
Конструкция муфты зависит от ее вида и сферы применения, но общими чертами признается наличие двух полумуфт насоса, между которыми имеется ферромагнитный состав, и неподвижного корпуса. Катушка, обязательная деталь электромагнита, находится в полумуфте для насоса или в самом корпусе.
Из-за особенностей расположения ротора требуется его регулярная смазка. Для этого используют подшипники, сделанные из материала, не поддающегося коррозии. Чаще всего таким материалом становится карбид кремния или гиперплотный углерод. Их применение подразумевает увеличение срока использования агрегата из-за уменьшения степени износа.
Насос с магнитной муфтой в разрезе
Магнитные муфты могут быть:
1.3 Выбор
При выборе насоса нужно обращать внимание на свойства той жидкости, которую он будет перегонять. Важные факторы:
Также приобретая насос, нужно присмотреться к техническим характеристикам самого агрегата. К ним относят:
Подход должен быть индивидуальным, так как многое зависит от сферы применения оборудования. Большое значение имеет сила трения, возникающая внутри механизма. Именно из-за нее случаются практически все сбои и возникают аварийные ситуации.
Насосы с магнитной муфтой широко применяют в АПК и на производстве
Для их предупреждения необходимо регулярно отслеживать следующие моменты:
В общем, при покупке оборудования требуется предоставить информацию о цели приобретения насоса и узнать все технические характеристики предлагаемого товара.
к меню ↑
2 Защитные устройства
Использование защитных устройств позволяет уменьшить вероятность возникновения сбоев в насосе. Но универсальных приспособлений для защиты нет. Поэтому подбирать подобное оборудование нужно исходя из технических особенностей уже имеющегося агрегата и условий, в которых он эксплуатируется. Дополнительным плюсом станет сравнительно недорогая стоимость защитных электронных средств.
Если решение о приобретении подобной аппаратуры принято, то необходимо для начала провести полное обследование насоса и дополняющих его элементов. Это поможет подобрать оптимальный вариант защитного устройства. Обеспечить эффективную работу насоса можно с помощью простого, специализирующего на определении одного параметра, приспособления, предназначенного, к примеру, для регулирования температуры или мощности. Но существует и более сложное оборудование, которое позволяет контролировать состояние агрегата комплексно, т.е. контролируя все необходимые параметры.
Следовательно, для того, чтобы не ошибиться с защитой, нужно обладать всей информацией о приобретенном агрегате и понимать, от чего именно его необходимо предохранить.
При неимении опыта в установке и монтаже, приемлемым решением станет вызов специалиста, который на месте определит все недостатки и преимущества. Исходя из этой информации, он поможет подобрать нужные приспособления, учитывая пожелания и материальное положение владельца.
3 Где применяются центробежные насосы с магнитной муфтой?
Герметичные центробежные насосы с муфтой применяются в химической промышленности. Чаще всего их можно встретить в напорных и циркуляционных системах, которые предназначены для перекачивания опасных веществ. Агрессивная среда может принести значительный вред системе, поэтому к подбору оборудования в этой сфере подходят со всей ответственностью.
Внутреннее устройство центробежного насоса с магнитной муфтой Argal ZMR
К таким рискованным жидкостям относят:
Температурный режим для данного вида может быть подобран в двух вариантах:
В связи с этим использование подобного оборудования возможно в следующих областях химической специализации:
Яркий пример тому Volvo xc90, в конструкции которого имеется насос муфты халдекс.
В последнем случае возможно использование упругой втулочно-пальцевой муфты. Ее особенностью считаются так называемые стальные пальцы, обеспечивающие взаимодействие двух соосных валов. Такая муфта представляет собой устройство, состоящее из двух полумуфт, которые находятся в неподвижном положении на составной части пальцев. Последние являются своеобразной платформой для крепления таких деталей, как резиновые втулки. Дополнительной функцией конструкции является снижение нагрузок от динамической работы механизма.
Центробежный герметичный насос с магнитной муфтой
Центробежные насосы могут быть моноблочными, вертикальными и с рубашкой обогрева. Отличительной особенностью является наличие защиты от взрыва. Конечно, при слишком высоком уровне опасности она помочь не сможет, но предохранить от подобных повреждений небольшого степени в ее силах. Название этой функции «взрывонепроницаемая оболочка», а помечается она соответствующей маркировкой. Агрегаты, имеющие в своем обозначении символ «Х», предполагают монтаж, сделанный только специалистами.
к меню ↑
3.1 КАК РАБОТАЕТ НАСОС С МАГНИТНОЙ МУФТОЙ? (ВИДЕО)
3.2 Мнение потребителей
Те, кто уже приобрел подобное оборудование, отмечают удобство его использования, компактные размеры и длительный период эксплуатации. Также к плюсам насосов с магнитными муфтами относят их стойкость к повреждениям, вызванных внешней средой.
При условии соблюдения всех пунктов инструкции и регулярного контроля за техническим состоянием оборудования, волноваться о безопасности использования и хороших показателях производительности не придется. Насосы этого вида отвечают всем требованиям, что позволяет говорить об эффективных результатах их работы. Последнее часто подтверждается непрерывной и бесперебойной эксплуатацией данных аппаратов на промышленных предприятиях.
Электромагнитные муфты — классификация и принцип работы
Электомагнитные муфты для своей работы используют свойства магнитного поля и электрический ток, то есть к ним обязательно подводится электричество. И это их принципиальное отличие от других видов, ниже написано что они могут передавать вращение и без тока, но тогда наоборот — она разъединяется при подаче электричества.
Разновидности электромагнитных муфт:
Зубчатые муфты:
Работают на основе магнитной катушки, размещенной в центре муфты, два провода от катушки выводятся через паз на передней поверхности. Генерируемое поле соединяет зубчатые венцы. Между венцами установлены пружины,
которые сжимаются при подаче питания. При отключении питания пружины отжимают подвижное зубчатое кольцо, рассоединяя валы.
При “сухом” применении необходимо обеспечить хорошую вентиляцию. Если муфты используются в ограниченном объеме без вентиляции либо работают длительное время, тепло, вырабатываемое катушкой может повредить чувствительные к нагреву элементы механизма.
Данный тип муфт представляет собой электромагнитные муфты с отрицательным проводом соединенным с “массой” механизма. Положительный провод подключается к муфте при помощи щетки через токосъемное кольцо. Катушка генерирует магнитное поле, которое притягивает друг к другу зубчатые венцы сжимая расположенные между ними пружины. При
отключении питания пружины отжимают подвижное зубчатое кольцо, рассоединяя валы.
По устройству сходны с муфтами с токосъемными кольцами, однако этих колец нет, муфта подключается к источнику питания по двум проводам. Правильное применение электромагнитных тормозов — удерживание в неподвижном сцепленном состоянии обеих частей муфты остановленных предварительно.
Многодисковые муфты и тормоза:
Вращение передается при подаче напряжения на катушку. Отрицательный провод питания подключается к “массе” механизма, положительный
провод подключается к щетке, передающей ток на токосъемное кольцо. Катушка создает магнитное поле стягивающее между собой диски муфты и притягивающее прижимное кольцо. Когда электричество выключается благодаря волнообразной форме диски рассоединяются.Устанавливаются на шлицевой вал или со шпонкой.
Многодисковые тормоза сходны по конструкции с муфтами с вращающейся катушкой, Подвод напряжения осуществляется по проводу, корпус крепится.
Подключаются при помощи проводов, клемм, разъемов. Катушка генерирует поле, сжимающее пакет дисков. При сжатии диски становятся плоскими, однако при отключении питания диски снова становятся волнистыми, что облегчает рассоединение муфты.
Однодисковые муфты и тормоза
Просмотров: 18341 | Дата публикации: Пятница, 01 ноября 2013 06:21 |
Что такое муфта электромагнитная? Применение и ремонт
Муфта – передатчик вращающейся энергии от одного конца вала другому. Это устройство есть в большинстве электрических двигателей для распределения механической энергии. Универсальной муфты по конструкции не существует. Она может иметь различные формы и конструктивные особенности.
Устройство
Муфта электромагнитная, как и любая другая, представляет собой соединение следующих частей:
Если эти части соединить, не смещая, то получится деталь постоянно соединительная.
В автомобилестроении широко применяются муфты, две главные части которых соединены под действием электрического поля и магнитного.
Муфты подразделяются следующим образом:
К механическим относят:
К индукционным относится:
Любой их вышеперечисленных принципов работы не меняет главного назначения муфты: преобразования на входе механической энергии в нее же на выходе.
Для управляющих и автоматических систем могут использоваться все виды муфт.
Работа индукционных элементов соответствует работе электрическому двигателю. Поэтому наибольшее распространение получили следующие устройства:
Ферропорошковая с электромагнитным управлением
У такой детали можно осуществить соединение частей как жестко, так и с проскальзыванием ведомой от ведущей.
Конструкция элемента следующая. Обе части муфты — это стальные цилиндры, которые представляют собой магнитопроводы. В ведомой части имеется паз, к которому подводят обмотку возбуждения. Она, в свою очередь, подключается к источнику питания при помощи контактных колец совместно со щеткой. Пространство между частями заполняют ферромагнитной смесью. Она может быть порошкообразной или жидкой.
Принцип работы
Когда к обмотке подают постоянное напряжение, то происходит образование тока, который образует возбуждающий поток. Проходит он по ферромагнетику и происходит намагничивание последнего, его частицы создают намагниченные цепочки.
Фрикционная
Когда происходит замыкание силы в механической связи, тогда деталь можно назвать фрикционной или муфтой трения. Соединить такую деталь возможно с двигателями, которые приводятся в действие под большой нагрузкой. Конструктивно данные элементы можно выполнить из одного или нескольких дисков с разной конструкцией поверхности трения: в форме цилиндра или конуса.
Принцип работы
Поверхности, подверженные трению, соединяются электромагнитным полем. Регулировать вращающий момент такой фрикционной муфты нельзя, он постоянный. Изменению под действием изменения величины тока он не подвержен. Усиливать мощность данная муфта может с коэффициентом более 30.
Электромагнитные элементы имеют подразделение в зависимости от области их применения.
Электромагнитная муфта ЭТМ
Защитить устройства и различные механизмы от перегрузок импульсных способна только эта деталь.
Муфта компрессора кондиционера
В передней части компрессора устанавливают именно ее. Состоит она из основных элементов: пластины, шкива, электромагнитной катушки.
Пластина присоединяется напрямую к валу, а катушка и шкив имеют расположение на передней крышке. Когда начинается подача питания, создающая магнитное поле, пластина притягивается к шкиву и вал компрессора приходит в движение. Шкив вращается совместно с пластиной.
Если сломалась электромагнитная муфта, ремонт ее можно осуществить самостоятельно.
Если встал вопрос о замене такой детали, как электромагнитная муфта («ГАЗель» не исключение), то проблем с поиском необходимого оборудования не должно возникнуть. Хорошо, если поломка обнаружилась вовремя. Это позволит избежать дополнительных затрат при выходе из строя других, связанных частей двигателя.
Муфты на разное оборудование тоже разные, и чтобы не ошибиться при самостоятельной покупке, можно обратиться в сервисный центр.
Если электромагнитные муфты компрессора выходят из строя, то причины этому могут быть следующие:
Электромагнитная муфта вентилятора применяется в охлаждении компрессоров автомобилей или для поддержания определенной температуры двигателя.