Электромагнитная муфта - Electromagnetic clutch

Магниткуппл

Электромагнитные муфты работают электрически, но передают крутящий момент механически. Вот почему раньше их называли электромеханическими муфтами. С годами ЭМ стали называть электромагнитным по сравнению с электромеханическим, что больше относилось к их способу срабатывания по сравнению с физическим действием. С тех пор, как муфты стали популярными более 60 лет назад, разнообразие применений и конструкций муфт резко увеличилось, но основные операции остаются прежними.

На односторонние муфты приходится примерно 90% всех продаж электромагнитных муфт.

Электромагнитные муфты наиболее подходят для дистанционного управления, поскольку для управления их включением не требуются механические соединения, что обеспечивает быструю и плавную работу. Однако, поскольку энергия активации рассеивается в виде тепла в электромагнитном приводе при включении сцепления, существует риск перегрева. Следовательно, максимальная рабочая температура муфты ограничена номинальной температурой изоляции электромагнита. Это серьезное ограничение. Еще один недостаток - более высокая начальная стоимость.

Муфта фрикционная

В муфте с фрикционным диском используется однодисковая фрикционная поверхность для зацепления входного и выходного элементов сцепления.

Как это работает

Обручение

Когда сцепление приводится в действие, ток течет через электромагнит, создавая магнитное поле. Роторная часть муфты намагничивается и создает магнитную петлю, притягивающую якорь. Якорь прижимается к ротору, и при контакте создается сила трения. За относительно короткое время нагрузка ускоряется, чтобы соответствовать скорости ротора, тем самым зацепляя якорь и выходную ступицу муфты. В большинстве случаев ротор постоянно вращается вместе с входом.

Разъединение

Когда ток снимается с муфты, якорь может свободно вращаться вместе с валом. В большинстве конструкций пружины удерживают якорь вдали от поверхности ротора при высвобождении мощности, создавая небольшой воздушный зазор.

Езда на велосипеде

Цикл достигается путем прерывания тока через электромагнит. Пробуксовка обычно происходит только при разгоне. Когда сцепление полностью включено, относительного проскальзывания нет, при условии, что сцепление имеет правильный размер, и, таким образом, передача крутящего момента эффективна на 100%.

Приложения

Машинное оборудование

Этот тип сцепления используется в некоторых газонокосилках, копировальных машинах и приводах конвейеров. Другие области применения включают упаковочное оборудование, полиграфическое оборудование, оборудование для пищевой промышленности и автоматизацию производства.

Транспортные средства

Когда электромагнитное сцепление используется в автомобилях , внутри рычага переключения передач может быть выключатель сцепления. Водитель управляет переключателем, удерживая рычаг переключения передач, чтобы переключить передачу, тем самым отключая ток от электромагнита и выключая сцепление. С этим механизмом отпадает необходимость нажимать педаль сцепления. В качестве альтернативы переключатель можно заменить датчиком касания или датчиком приближения, который определяет присутствие руки рядом с рычагом и отключает ток. Преимущества использования этого типа сцепления для автомобилей заключаются в том, что не требуются сложные рычажные механизмы для приведения в действие сцепления, и водителю необходимо прикладывать значительно меньшее усилие для приведения в действие сцепления. Это разновидность полуавтоматической трансмиссии .

Электромагнитные муфты также часто встречаются в системах полного привода и используются для изменения количества мощности, передаваемой на отдельные колеса или оси.

Большинство, но не все, автомобильные системы кондиционирования воздуха включаются и выключаются с помощью электромагнитной муфты. Для включения компрессора активируется сцепление. Это соединяет конец вала компрессора кондиционера со шкивом, приводимым в движение коленчатым валом двигателя через ремень .

Электромагнитные муфты использовались на тепловозах , например, на заводе Hohenzollern Locomotive Works .

Другие типы электромагнитных муфт

Многодисковые муфты

Многодисковое сцепление

Введение - Многодисковые муфты используются для обеспечения чрезвычайно высокого крутящего момента в относительно небольшом пространстве. Эти муфты могут использоваться как сухие, так и мокрые (масляная ванна). Работа муфт в масляной ванне также значительно увеличивает способность рассеивания тепла, что делает их идеально подходящими для многоскоростных коробок передач и станков.

Как это работает - многодисковые муфты работают от электрического привода, но передают крутящий момент механически. Когда ток проходит через катушку сцепления, катушка становится электромагнитом и создает магнитные линии потока. Эти силовые линии передаются через небольшой воздушный зазор между полем и ротором. Роторная часть муфты намагничивается и создает магнитную петлю, притягивающую как якорь, так и фрикционные диски. Притяжение якоря сжимает (сжимает) фрикционные диски, передавая крутящий момент от внутреннего внутреннего привода к выходным дискам. Выходные диски соединены с шестерней, муфтой или шкивом через приводную чашку. Муфта проскальзывает до тех пор, пока входные и выходные обороты не будут согласованы. Обычно это происходит относительно быстро (0,2 - 2 секунды).

Когда ток снимается с муфты, якорь может свободно вращаться вместе с валом. Пружины удерживают фрикционные диски друг от друга, поэтому нет контакта, когда сцепление не включено, создавая минимальное сопротивление.

Электромагнитные зубчатые муфты

Электромагнитная зубчатая муфта

Введение - Из всех электромагнитных муфт зубчатые муфты обеспечивают наибольший крутящий момент при наименьших габаритах. Поскольку крутящий момент передается без проскальзывания, муфты идеально подходят для многоступенчатых машин, в которых время имеет решающее значение, таких как многоступенчатые печатные машины . Иногда необходимо соблюдать точную синхронизацию, поэтому зубчатые муфты могут быть выполнены с опцией одного положения, что означает, что они будут включаться только при определенной отметке градуса. Их можно использовать в сухих или влажных условиях (масляная ванна), поэтому они очень хорошо подходят для приводов с редуктором.

Их не следует использовать в высокоскоростных приложениях или приложениях, в которых скорость включения превышает 50 об / мин, в противном случае может произойти повреждение зубьев сцепления при попытке включить сцепление.

Как это работает - электромагнитные зубчатые муфты работают посредством электрического привода, но передают крутящий момент механически. Когда ток течет через катушку сцепления, катушка становится электромагнитом и создает магнитные линии потока. Затем этот поток передается через небольшой зазор между полем и ротором. Роторная часть муфты намагничивается и создает магнитную петлю, притягивающую зубцы якоря к зубцам ротора. В большинстве случаев ротор постоянно вращается вместе с входом (драйвером). Как только якорь сцепления и ротор входят в зацепление, блокировка составляет 100%.

Когда ток снимается с поля сцепления, якорь может свободно вращаться вместе с валом. Пружины удерживают якорь вдали от поверхности ротора при высвобождении мощности, создавая небольшой воздушный зазор и обеспечивая полное отключение от входа к выходу.

Электромагнитные муфты для частиц

Электромагнитная муфта частиц

Введение - Магнитно-порошковые муфты уникальны по своей конструкции по сравнению с другими электромеханическими муфтами из-за широкого диапазона рабочего крутящего момента. Как и в стандартной односторонней муфте, крутящий момент по отношению к напряжению почти линейный. Однако в муфте с магнитными частицами крутящий момент можно контролировать очень точно. Это делает эти устройства идеально подходящими для приложений контроля натяжения, таких как намотка проволоки, фольга, пленка и контроль натяжения ленты. Благодаря быстрому реагированию они также могут использоваться в приложениях с большим циклом, таких как устройства чтения карт, сортировочные машины и этикетировочное оборудование.

Как это работает - Магнитные частицы (очень похожие на железные опилки) находятся в полости для порошка. Когда через катушку протекает ток, создаваемый магнитный поток пытается связать частицы вместе, почти как слякоть магнитных частиц. По мере увеличения тока магнитное поле нарастает, усиливая связь частиц. Ротор муфты проходит через связанные частицы, вызывая сопротивление между входом и выходом во время вращения. В зависимости от требований к выходному крутящему моменту выход и вход могут блокироваться при 100% передаче.

Когда ток снимается с муфты, входной вал почти свободно вращается вместе с валом. Поскольку магнитные частицы остаются в полости, все муфты магнитных частиц имеют минимальное сопротивление.

Муфта с гистерезисным приводом

Блоки с электрическим гистерезисом имеют чрезвычайно высокий диапазон крутящего момента. Поскольку этими устройствами можно управлять дистанционно, они идеально подходят для тестирования приложений, где требуется переменный крутящий момент. Поскольку момент сопротивления минимален, эти блоки предлагают самый широкий диапазон крутящего момента среди всех электромагнитных изделий. Большинство применений, связанных с устройствами гистерезиса с электроприводом, требуют испытательных стендов. Поскольку весь крутящий момент передается магнитно, контакта нет, поэтому не происходит износа каких-либо компонентов передачи крутящего момента, что обеспечивает чрезвычайно долгий срок службы.

Когда подается ток, он создает магнитный поток. Это переходит в роторную часть поля. Диск гистерезиса физически проходит через ротор, не касаясь его. Эти диски обладают способностью намагничиваться в зависимости от силы магнитного потока (он рассеивается по мере удаления магнитного потока). Это означает, что при вращении ротора возникает магнитное сопротивление между ротором и диском гистерезиса, вызывающее вращение. В некотором смысле диск гистерезиса вытягивается за ротором. В зависимости от требуемого выходного крутящего момента, это усилие в конечном итоге может соответствовать входной скорости, обеспечивая 100% блокировку.

Когда ток снимается с муфты, якорь может свободно вращаться, и никакая относительная сила не передается между любым элементом. Следовательно, единственный крутящий момент, наблюдаемый между входом и выходом, - это сопротивление подшипника.

Languages

In other projects