Elektromagnētiskā piedziņa: veidi, mērķis, darbības princips

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Kompaktisku, produktīvu un funkcionālu piedziņas mehānismu pielietošanā mūsdienās interesē gandrīz visas cilvēka darbības jomas no smagās rūpniecības līdz transportam un mājsaimniecībām. Tas ir arī iemesls pastāvīgai tradicionālo spēka agregātu koncepciju uzlabošanai, kas, lai arī uzlabojas, nemaina pamata ierīci. Pie populārākajām šāda veida pamatsistēmām pieder elektromagnētiskā piedziņa, kuras darba mehānisms tiek izmantots gan lielformāta iekārtās, gan mazās tehniskās ierīcēs.

Diska uzdevums

Gandrīz visās mērķa lietojumprogrammās šis mehānisms darbojas kā sistēmas izpildinstitūcija. Cita lieta, ka var mainīties veiktās funkcijas raksturs un atbildības pakāpe kopējā darba procesa ietvaros. Piemēram,slēgvārstos šī piedziņa ir atbildīga par vārsta pašreizējo stāvokli. Jo īpaši, pateicoties piepūlei, pārklāšanās ieņem normāli slēgta vai atvērta stāvokļa stāvokli. Šādas ierīces tiek izmantotas dažādās sakaru sistēmās, kas nosaka gan darbības principu, gan ierīces aizsardzības raksturlielumus. Jo īpaši elektromagnētiskā dūmu izvadīšanas piedziņa ir iekļauta ugunsdrošības sistēmas infrastruktūrā, strukturāli savienojoties ar ventilācijas kanāliem. Piedziņas korpusam un tā kritiskajām darba daļām jābūt izturīgām pret augstām temperatūrām un kaitīgu kontaktu ar termiski bīstamām gāzēm. Kas attiecas uz izpildāmo komandu, automatizācija parasti darbojas, kad tiek konstatētas dūmu pazīmes. Piedziņa šajā gadījumā ir tehnisks līdzeklis dūmu plūsmas un degšanas regulēšanai.

Sarežģītāka konfigurācija elektromagnētisko izpildmehānismu izmantošanai notiek daudzceļu vārstos. Tās ir sava veida kolektoru vai sadales sistēmas, kuru sarežģītība ir visu funkcionālo vienību grupu vienlaicīga kontrole. Šādās sistēmās tiek izmantots elektromagnētiskā vārsta izpildmehānisms ar funkciju pārslēgt plūsmas caur sprauslām. Kanāla aizvēršanas vai atvēršanas iemesls var būt noteiktas darba vides vērtības (spiediens, temperatūra), plūsmas intensitāte, programmas laika iestatījumi utt.

Dizains un komponenti

Piedziņas centrālais darba elements ir solenoīda bloks, ko veido doba spole unmagnētiskais kodols. Šīs sastāvdaļas elektromagnētiskos sakarus ar citām detaļām nodrošina nelieli iekšējie veidgabali ar vadības impulsu vārstiem. Normālā stāvoklī serdi atbalsta atspere ar kātu, kas balstās uz segliem. Turklāt tipiska elektromagnētiskā piedziņas ierīce nodrošina tā saukto manuālo darba daļas apakšizpēti, kas pārņem mehānisma funkcijas pēkšņu izmaiņu vai pilnīgas sprieguma neesamības brīžos. Var nodrošināt papildu funkcionalitāti, ko nodrošina signalizācija, bloķēšanas palīgelementi un serdes stāvokļa fiksatori. Bet, tā kā viena no šāda veida disku priekšrocībām ir to mazais izmērs, lai optimizētu, izstrādātāji cenšas izvairīties no pārmērīga dizaina piesātinājuma ar sekundārajām ierīcēm.

Mehānisma darbības princips

Gan magnētiskās, gan elektromagnētiskās jaudas ierīcēs aktīvās vides lomu veic magnētiskā plūsma. Tā veidošanai tiek izmantots vai nu pastāvīgais magnēts, vai līdzīga ierīce ar iespēju punktu pieslēgt vai atslēgt tā darbību, mainot elektrisko signālu. Izpildorganizācija sāk darboties no sprieguma pielikšanas brīža, kad strāva sāk plūst pa solenoīda ķēdēm. Savukārt kodols, palielinoties magnētiskā lauka aktivitātei, sāk savu kustību attiecībā pret induktora dobumu. Faktiski elektromagnētiskās piedziņas darbības princips ir saistīts tikai ar elektriskās enerģijas pārveidošanumehāniski ar magnētiskā lauka palīdzību. Un tiklīdz spriegums krītas, iedarbojas elastīgās atsperes spēki, kas atgriež serdi savā vietā un piedziņas armatūra ieņem sākotnējo normālo stāvokli. Tāpat, lai regulētu atsevišķus spēka pārvades posmus sarežģītās daudzpakāpju piedziņās, papildus var ieslēgt pneimatiskās vai hidrauliskās piedziņas. Jo īpaši tie nodrošina elektroenerģijas primāro ražošanu no alternatīviem enerģijas avotiem (ūdens, vējš, saule), kas samazina aprīkojuma darbplūsmas izmaksas.

Elektromagnētiskā izpildmehānisma darbība

Piedziņas kodola kustības modelis un tā spēja darboties kā izejas jaudas bloks nosaka to darbību iezīmes, kuras mehānisms var veikt. Uzreiz jāatzīmē, ka vairumā gadījumu tās ir ierīces ar tāda paša veida izpildmehānikas elementārām kustībām, kuras reti tiek papildinātas ar tehniskām palīgfunkcijām. Pamatojoties uz to, elektromagnētiskā piedziņa ir sadalīta šādos veidos:

• Rotari. Strāvas pielikšanas procesā tiek aktivizēts jaudas elements, kas veic pagriezienu. Šādus mehānismus izmanto lodveida vārstos un aizbāžņa vārstos, kā arī droseļvārstu sistēmās.
• Atgriezenisks. Papildus galvenajai darbībai tas spēj nodrošināt jaudas elementa virziena maiņu. Biežāk sastopams vadības vārstos.
• Stumšana. Šis elektromagnētiskais izpildmehānisms veic stumšanas darbību, ko izmanto arī sadalē unpretvārsti.

No strukturālā risinājuma viedokļa barošanas elements un kodols var būt dažādas daļas, kas palielina ierīces uzticamību un izturību. Cita lieta, ka optimizācijas princips prasa vairāku uzdevumu apvienošanu vienas tehniskās sastāvdaļas funkcionalitātes ietvaros, lai ietaupītu vietu un enerģijas resursus.

Elektromagnētiskie piederumi

Diska izpildinstitūcijas var strādāt dažādās konfigurācijās, veicot noteiktas darbības, kas nepieciešamas konkrētas darba infrastruktūras darbībai. Bet jebkurā gadījumā ar serdes vai stiprības elementa funkciju vien nepietiks, lai nodrošinātu pietiekamu efektu gala uzdevuma izpildes ziņā, ar retiem izņēmumiem. Vairumā gadījumu ir nepieciešama arī pārejas saite - sava veida ģenerētās mehāniskās enerģijas pārveidotājs no tieši vadītās mehānikas uz mērķa ierīci. Piemēram, visu riteņu piedziņas sistēmā elektromagnētiskais sajūgs darbojas ne tikai kā spēka raidītājs, bet gan kā dzinējs, kas stingri savieno abas vārpstas daļas. Asinhronajiem mehānismiem ir pat sava ierosmes spole ar izteiktiem poliem. Šādu savienojumu vadošā daļa ir izgatavota pēc elektromotora rotora tinuma principiem, kas šim elementam piešķir pārveidotāja un spēka pārveidotāja funkcijas.

Vienkāršākās sistēmās ar tiešu darbību spēka pārvadīšanas uzdevumu veic standarta lodīšu gultņu ierīces, grozāmie un sadales bloki. Konkrētsdarbības izpilde un konfigurēšana, kā arī savstarpējā sasaiste ar piedziņas sistēmu tiek realizēta dažādos veidos. Bieži vien tiek izstrādātas atsevišķas shēmas komponentu savstarpējai saskarsmei. Tajā pašā elektromagnētiskajā piedziņas sajūgā ir sakārtota visa infrastruktūra ar savu metāla vārpstu, slīdgredzeniem, kolektoriem un vara stieņiem. Un šeit neskaita elektromagnētisko kanālu paralēlo izvietojumu ar polu daļām un magnētiskā lauka līniju virziena kontūrām.

Piedziņas darbības parametri

Tam pašam dizainam ar tipisku darbības shēmu var būt nepieciešams savienot dažādas jaudas. Arī tipiskie piedziņas sistēmu modeļi atšķiras pēc jaudas slodzes, strāvas veida, sprieguma utt. Vienkāršākais solenoīda vārsta izpildmehānisms darbojas ar 220 V spriegumu, taču var būt arī modeļi ar līdzīgu konstrukciju, taču tiem nepieciešams savienojums ar trīsfāzu rūpnieciskajiem tīkliem pie 380 V. Strāvas padeves prasības nosaka ierīces izmērs un ierīces parametri. kodols. Motora apgriezienu skaits, piemēram, tieši nosaka patērētās jaudas daudzumu un līdz ar to izolācijas īpašības, tinumus un pretestības parametrus. Konkrēti runājot par rūpniecisko elektrisko infrastruktūru, lieljaudas piedziņas integrācijas projektā jāņem vērā vilces spēks, zemējuma cilpas raksturlielumi, ķēdes aizsardzības ierīces ieviešanas shēma utt.

Modulārās piedziņas sistēmas

Visbiežākstrukturālais formas faktors piedziņas mehānismu ražošanai, pamatojoties uz elektromagnētisko darbības principu, ir bloks (vai agregāts). Šī ir neatkarīga un zināmā mērā izolēta ierīce, kas ir uzstādīta uz mērķa mehānisma korpusa vai arī atsevišķa darbības bloka. Būtiskā atšķirība starp šādām sistēmām slēpjas apstāklī, ka to virsmas nesaskaras ar pārejas jaudas saišu dobumiem un turklāt mērķa aprīkojuma izpildinstitūciju darba elementiem. Vismaz šādi kontakti neprasa nekādus pasākumus, lai aizsargātu abas struktūras. Elektromagnētiskās piedziņas bloka veids tiek izmantots gadījumos, kad funkcionālās vienības nepieciešams izolēt no darba vides negatīvās ietekmes - piemēram, no korozijas bojājumu vai temperatūras iedarbības riskiem. Lai nodrošinātu mehānisku savienojumu, tiek izmantota tāda pati izolētā armatūra kā kāts.

Integrētās diska funkcijas

Sava veida elektromagnētiskās jaudas piedziņas, kas darbojas kā darba sistēmas neatņemama sastāvdaļa, veidojot ar to vienotu sakaru infrastruktūru. Parasti šādām ierīcēm ir kompakti izmēri un mazs svars, kas ļauj tās integrēt dažādās inženierbūvēs, būtiski neietekmējot to funkcionālās un ergonomiskās īpašības. No otras puses, izmēru optimizācija un nepieciešamība paplašināt piesiešanas iespējas (tiešs savienojums ar iekārtu) ierobežo veidotājus nodrošinātaugsta šādu mehānismu aizsardzības pakāpe. Tāpēc tiek pārdomāti tipiski budžetam draudzīgi izolācijas risinājumi, piemēram, atdalošās hermētiskās caurules, kas palīdz aizsargāt jutīgos elementus no darba vides agresīvās ietekmes. Izņēmumi ir vakuuma vārsti ar elektromagnētisko piedziņu metāla korpusā, kuriem ir pievienoti armatūra, kas izgatavota no augstas stiprības plastmasas. Bet tie jau ir specializēti palielināti modeļi, kuriem ir visaptveroša aizsardzība pret toksiskiem, termiskiem un mehāniskiem faktoriem.

Ierīces lietojumprogrammu apgabali

Ar šī diska palīdzību tiek atrisināti dažāda līmeņa jaudas mehāniskā atbalsta uzdevumi. Vissvarīgākajās un sarežģītākajās sistēmās elektromagnētisko ierīču vadībai tiek izmantoti bezdziedzera piederumi, kas palielina iekārtu uzticamības un veiktspējas pakāpi. Šajā kombinācijā agregāti tiek izmantoti transporta un sakaru cauruļvadu tīklos, naftas produktu noliktavu apkopē, ķīmiskajā rūpniecībā, pārstrādes stacijās un rūpnīcās dažādās nozarēs. Ja mēs runājam par vienkāršām ierīcēm, tad sadzīves sfērā ir izplatīta elektromagnētiskā ventilatora piedziņa pieplūdes un izplūdes sistēmām. Maza formāta mehānismi atrod savu vietu arī santehnikas iekārtās, sūkņos, kompresoros utt.

Secinājums

Ja piedziņas mehānisma struktūra ir pareizi izstrādāta, pamatojoties uz elektromagnētiskajiem elementiem, jūs varat iegūt diezgan izdevīgumehāniskā spēka avots. Labākajās versijās šādas ierīces izceļas ar augstu tehnisko resursu, stabilu darbību, minimālu enerģijas patēriņu un elastību kombinācijā ar dažādiem izpildmehānismiem. Kas attiecas uz raksturīgajām nepilnībām, tās izpaužas ar zemu trokšņu imunitāti, kas ir īpaši izteikta ķēdes pārtraucēja elektromagnētiskās piedziņas darbībā augstsprieguma elektropārvades līnijās ar spriegumu 10 kV. Šādām sistēmām pēc definīcijas ir nepieciešama īpaša aizsardzība pret elektromagnētiskiem traucējumiem. Tāpat tehniskās un strukturālās sarežģītības dēļ, ko rada šarnīra sviras mehānisma ar stūmēju un noturošā fiksatora izmantošana slēdžā, nepieciešams papildu elektrisko aizsargierīču pieslēgšana, lai novērstu īssavienojumu riskus ķēdēs.