3. Электромагнитные муфты

Электромагнитные муфты тоже можно отнести к устройствам дистан­ционного управления АСУ ТП. Электромагнитные муфты служат для пере­дачи движения от одного вращающегося вала (ведущего) к другому (ведомо­му) по электрическим сигналам управления. С помощью электромагнитных муфт можно на расстоянии приводить во вращение различные агрегаты, а некоторые муфты позволяют изменять передающий момент движения и пре­дупреждать аварию при остановке нагрузочного агрегата (муфты с проскаль­зыванием).

По роду связи между ведущим и ведомым валом электромагнитные муфты можно разделить на муфты с механической связью и связью через электромагнитное поле (индукционные муфты). С механической связью бы­вают муфты сухого трения (фрикционные) и ферропорошковые муфты.

На рис. 3.1 изображен эскиз фрикционной муфты в исходном состоя­нии (без передачи движения). При подаче напряжения управления \]_у на об­мотку управления (8) якорь (9) втягивается в получившийся электромагнит, сжимая пружину (7) и прижимая ведомый диск (5) фрикционной прокладкой (4) к ведущему диску (3). Движение от двигателя (1) через ведомый вал (2) и ведущий диск (3) передается на ведомый диск (5) и далее через части ведо­мого вала (6, 10) на нагрузочный агрегат (11). При снятии U_у пружина (7) возвращает муфту в исходное положение.

Момент вращения М_вр = 1/2 К_тр • F • Д, где

К_тр - коэффициент трения;

F - сила электромагнита;

Д - диаметр фрикционной накладки.

Преимущество - простота.

Недостатки: износ фрикционной накладки, муфта сразу принимает на себя изменение момента от нуля до М_вр, нет проскальзывания, что может привести к аварии при внезапной остановке нагрузочного агрегата.

Ферропорошковая муфта

Также относится к электромагнитным муфтам с механической связью. Эскиз одной разновидности ферропорошковой муфты изображен на рис. 3.2. Корпус (9) этой муфты заполнен наполнителем (масло) с ферромагнитным порошком. Внутри корпуса находятся ведущая (1) и ведомая (2) полумуфты, сидящие на валах соответственно (4) и (5), проходящих через сальники кор­пуса. В ведущей полумуфте (1) запрессована обмотка управления (3), изоли­рованные токоотводы (7), которой подходят к токосъемным кольцам со щет­ками (6). Через кольца обмотка подключается к напряжению управления U_у. Когда U_у = 0, вращение ведущей полумуфты не передается ведомой. Но ко­гда подано \]_у9 ферромагнитные частицы слипаются и образуют механиче­скую связь между полумуфтами, и движение ведущей полумуфты передается ведомой. Причем, чем больше U_у, тем связь сильнее и передаваемый момент больше.

Преимущества ферропорошковой муфты перед фрикционной - плав­ность нарастания передаваемого момента, возможность его регулирования, проскальзывание в случае аварии на нагрузке. Недостатки - сложность, подтекание наполнителя через сальники.

Индукционные муфты.

Примерный эскиз индукционной муфты показан на рисунке 3.3. В этой муфте ведущий вал (2) соединен с полумуфтой-индуктором (4), а ведомый вал (1) - с полумуфтой-якорем (3). В индукторе имеется электри­ческая обмотка (5), которая с помощью токоподводов (6) подключена к токо-съемным кольцам (7). На кольца устанавливаются токосъемные щетки (8), к которым подключается управляющее напряжение U_у. Пока не подключено U_у, ведущая полумуфта-индуктор свободно вращается, не передавая движе­ния ведомой полумуфте-якорю. При подаче напряжения U_у магнитный по­ток, от тока, протекающего через обмотку, замыкается через якорь и наводит при движении токи Фуко, магнитный поток которых взаимодействует с маг­нитным потоком индуктора и увлекает якорь вслед за индуктором. Ведомый вал начинает тоже вращаться. Чем больше U_у, тем больше передаваемый момент вращения якоря и тем ближе скорость вращения якоря к скорости ин­дуктора.

Достоинства: долговечность, плавная регулировка передаваемым мо-ментом движения.

Недостаток: сложность изготовления достаточно малого зазора между индуктором и якорем, их соосности.