Электромагнитные муфты и их применение как исполнительных устройств автоматики

Электромагнитные муфты

Управляемые устройства, служащие для соединения и разъединения ведущего и

 ведомого валов в приводе без остановки двигателя при использовании энергии магнитного поля называют электромагнитными муфтами.

          Актуальность их применения как исполнительных устройств автоматики

обусловлена удобством их эксплуатации, малым временем срабатывания,

небольшими габаритами, малой потребляемой мощностью в управляющей

обмотке при значительных моментах на валу.

Известно несколько основных разновидностей электромагнитных муфт: фрикционные (муфты трения), зубчатые, порошковые, гистерезисные. Однодисковая электромагнитная фрикционная муфта (рис.1) осуществляет передачу вращения от ведущего вала 9 к ведомому 5. На валу 9 с помощью шпонки 8 жестко закреплена ведущая

часть муфты, состоящая из корпуса 12, катушки 11, контактных колец 10 и щеток, через которые на катушку подается напряжение. Ведущая часть муфты не может перемещаться относительно вала 9 в осевом направлении. На ведомом валу 5 с помощью шпонки 7 закреплен якорь 3 муфты. Якорь может перемещаться вдоль оси вала в пределах зазора d1 между полюсом 1 и якорем. Правым ограничителем осевого хода ведомой части муфты является пружинное кольцо 6. Выполненные из ферромагнитного материала корпус 12 и якорь 3 муфты, образуют магнитопровод, по которому замыкается магнитный поток Ф, создаваемый катушкой 11. Под действием электромагнитных сил якорь муфты притягивается к полюсам 1 и 2. Сила сжатия фрикционных поверхностей 13 полюса 1 и якоря 3 создает силу трения, достаточную для передачи некоторого момента. При обесточивании катушки возврат муфты в исходное положение, осуществляется возвратной пружиной 4, которая была сжата при срабатывании. Пружина своим левым концом упирается в уступ ведомого вала, а правым - в якорь 3. Зазор d2 сделан несколько больше d1 для уменьшения остаточного магнитного потока.

Ведущая часть многодисковой электромагнитной фрикционной муфты (рис.2) состоит из корпуса 2, жестко закрепленного на немагнитной шлицевой втулке 1; обмотки 3; контактного кольца 4 и ведущих фрикционных дисков 6, связанных со шлицевой втулкой 1 таким образом, что они могут перемещаться вдоль шлицев в небольших пределах, ограниченных корпусом 2 и пружинным кольцом 9. На правой проекции (рис.2) видны зубья 15 ведущего фрикционного диска 6, расположенные во впадинах между зубьями-шлицами 12 втулки 1. С крайним правым ведущим диском 8 жестко связан якорь 7. Ведомая часть диска состоит из поводка 10 и ведомых фрикционных дисков 5. Диски 5 и поводок 10 соединены между собой так, что диски могут свободно перемещаться вдоль оси поводка, но не могут проворачиваться относительно поводка.

Сила, сжимающая все диски, создается магнитным потоком, который замыкается между ферромагнитными корпусом 2 и якорем 7, пронизывая все диски.

К особенностям муфты следует отнести наличие потоков утечки Ф2, замыкающихся по всем ведущим и ведомым дискам. На основной проекции условно показана только одна линия индукции этих потоков. Из-за потоков утечки значение рабочего потока в этой муфте уменьшается от потока в корпусе Ф1 до потока в якоре Ф3. Так как фрикционные диски делаются из ферромагнитного материала, то потоки Ф2 могут быть значительными. Таким образом, фрикционные диски шунтируют якорь 7. Для уменьшения потоков утечки во всех фрикционных дисках поперек пути этих потоков делаются вырезы, увеличивающие магнитное сопротивление этого пути. На разрезе ведомого диска 5 показан путь потоков Ф2 через одну