Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Гистерезисные муфты
|
|
Возможны два варианта исполнения таких муфт: в первом – магнитное поле индуктора создается обмоткой; во втором – постоянным магнитами.
Недостаток первого варианта – наличие контактной системы для передачи тока в индуктор, достоинством – возможность электрического управления муфтой. Муфты с постоянными магнитами (магнитогистерезисные) обладают высокой надежностью. Однако регулирование передаваемого момента затруднено.
В магнитногистерезисных муфтах постоянные магниты с полюсными наконечниками укреплены в магнитопроводе индуктора, связанного с ведущим валом. На ось ведомого вала насажен ротор, состоящий из втулки из немагнитного материала или магнитомягкого материала и колец активного слоя. Кольца активного слоя изготовлены из материала с довольно широкой петлей гистерезиса, имеющей высокое значение остаточной индукции и коэрцитивной силы. Шихтованная структура активного слоя позволяет уменьшить вихревые токи и асинхронной вращающий момент.
Пусть ротор заторможен, а индуктор вращается приводным двигателем со скоростью w1. Под действием вращающегося поля индуктора в активном слое появляются потери на гистерезис от перемагничивания. Потери за один цикл перемагничивания определяются максимальным значением индукции в активном слое ротора. Частота перемагничивания активного слоя
,
где р – число полюсов индуктора.
Мощность, передаваемая активному слою через рабочий зазор
,
где р г – удельные потери на гистерезис за один перемагничивания, V г – объем активного слоя.
Взаимодействие поля постоянных магнитов индуктора с полем, создаваемый активным слоем, создает в роторе гистерезисный момент
.
Если ведомый вал не заторможен, то под действием момента М г ротор начинает вращаться в направлении вращения индуктора со скоростью w2. Скольжение ротора относительно индуктора
.
Скольжение меняется от 1 до 0 при n 2 = n 1. В процессе разгона ротора частота перемагничивания меняется и становится равной
.
При этом потери на гистерезис уменьшаются
.
Полезная мощность, передаваемая на ведомый вал
.
Гистерезисный момент, передаваемый муфтой на ведомый вал
.
Таким образом, момент на ведомом валу не зависит от частоты его вращения. Если момент нагрузки М н < М г, то скорость w2 ведомого вала увеличивается, пока не станет равной w1. В этом режиме активный слой ротора можно рассматривать как постоянный магнит, вращающийся синхронно с полем, а сама муфта становится аналогичной синхронному двигателю. По мере увеличения нагрузки возрастает угол q между векторами вращающегося поля индуктора и активного слоя и при М н = М г этот угол достигает максимального значения qmax. Значение этого угла зависит от свойства материала активного гистерезисного слоя. В общем случае момент, развиваемый гистерезисной муфтой выражается как
,
где с – конструктивной фактор; F – МДС индуктора; Ф d – магнитный поток в гистерезисном слое.
Угол q при передаче момента нагрузке М н
.
При дальнейшем возрастании момента нагрузки (М н > М г) муфта переходит в асинхронный режим, когда частота вращения муфты, меньше частоты вращения индуктора.
При М н > М г угол q = qmax остается неизменным, т.е. ось полюсов, наведенных в активном слое, продолжает вращаться синхронно с полем индуктора отставая при этом на постоянный угол qmax. В то же время ротор движется со скольжением S. Если активный слой выполнен в виде литого цилиндра, то за счет вихревых токов кроме гистерезисного момента М г появляется асинхронный момент, пропорциональный скольжению
М = М г + М аmax S.
В этом режиме скольжение S ¹ 0, угловая скорость w2 < w1, ротор отстает от вращающегося индуктора и в нем создается дополнительный момент, как в асинхронном двигателе.
Преимущество гистерезисных муфт – в постоянстве передаваемого момента. Если нагрузочный момент М н резко возрастает, то максимальный момент, передаваемый на приводной вал двигатель, ограничен М г и гистерезисная муфта защищает двигатель от перегрузке. Постоянство момента муфты обеспечивает быстрый разгон нагрузки.
В случаях применения тормоза на базе гистерезисной муфты ведомая часть делается неподвижной, а ведущая соединяется с приводным двигателем. При торможении двигатель отключается и включается муфта. Постоянный тормозной момент муфты обеспечивает быструю остановку привода.
Гистерезисные муфты широко применяются для передачи момента в агрессивную среду.
синхронный режим
| Механические характеристики гистерезисной муфты: 1 – гистерезисный момент, 2 – полный момент с синхронной составляющей, 3 – кривая нагрузочного момента, 4 – кривая нагрузочного момента М < М г, 5 – точка ограничения момента при заклинивании механизма. S 3 – точка устойчивого асинхронного режима, S 4 – точка устойчивого синхронного режима |
Физическая причина того, что М г не зависит от скольжения, заключается в том, что мощность потерь в гистерезисном слое пропорциональна частоте перемагничивания, т.е. скольжению. При идеально х.х (S = 0) перемагничиваемый объем синхронно и синфазно перемещается вместе с полюсами индуктора, отставая от них на угол q с увеличением нагрузочного момента 0 < М н < М г. При М > М г скольжение увеличивается до S = 1.
Date: 2015-05-18; view: 1609; Нарушение авторских прав