Elektromagnetisk drivning: typer, syfte, funktionsprincip

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

I tillämpningen av kompakta, produktiva och funktionella drivmekanismer idag är nästan alla områden av mänsklig verksamhet från tung industri till transporter och hushåll intresserade. Detta är också anledningen till den ständiga förbättringen av traditionella koncept för kraftenheter, som, även om de förbättras, inte ändrar den grundläggande enheten. De mest populära bassystemen av denna typ inkluderar en elektromagnetisk enhet, vars arbetsmekanism används både i storformatsutrustning och i små tekniska enheter.

Drive Assignment

I nästan alla målapplikationer fungerar denna mekanism som systemets verkställande organ. En annan sak är att arten av den funktion som utförs och graden av dess ansvar inom ramen för den övergripande arbetsprocessen kan komma att förändras. Till exempel,i avstängningsventiler är denna drivenhet ansvarig för ventilens aktuella position. I synnerhet, på grund av sin ansträngning, antar överlappningen positionen för ett norm alt stängt eller öppet tillstånd. Sådana enheter används i olika kommunikationssystem, vilket bestämmer både funktionsprincipen och enhetens skyddsegenskaper. I synnerhet ingår den elektromagnetiska rökutblåsningsdrivningen i brandsäkerhetssystemets infrastruktur, strukturellt dockad med ventilationskanalerna. Drivhuset och dess kritiska arbetsdelar måste vara resistenta mot höga temperaturer och skadliga kontakter med termiskt farliga gaser. När det gäller kommandot att utföra, fungerar automatiseringen vanligtvis när tecken på rök upptäcks. Drivenheten i det här fallet är ett tekniskt sätt att reglera flödet av rök och förbränning.

En mer komplex konfiguration för användning av elektromagnetiska ställdon sker i flervägsventiler. Dessa är ett slags samlare eller distributionssystem, vars komplexitet ligger i den samtidiga styrningen av hela grupper av funktionella enheter. I sådana system används ett elektromagnetiskt ventilställdon med funktionen att växla flöden genom munstycken. Anledningen till att kanalen stängs eller öppnas kan vara vissa värden på arbetsmediet (tryck, temperatur), flödesintensitet, programinställningar för tid, etc.

Design och komponenter

Det centrala arbetselementet i frekvensomriktaren är magnetblocket, som bildas av en ihålig spole ochmagnetisk kärna. Kommunikationselektromagnetiska anslutningar av denna komponent med andra delar tillhandahålls av små interna beslag med styrimpulsventiler. I norm alt tillstånd stöds kärnan av en fjäder med en skaft som vilar på sadeln. Dessutom tillhandahåller en typisk elektromagnetisk drivanordning närvaron av en så kallad manuell understudie av arbetsdelen, som tar över mekanismens funktioner i ögonblick av plötsliga förändringar eller en fullständig frånvaro av spänning. Ytterligare funktionalitet kan tillhandahållas, tillhandahållen med hjälp av signalering, extra låselement och fixatorer för kärnans läge. Men eftersom en av fördelarna med den här typen av enheter är deras ringa storlek, försöker utvecklarna att undvika överdriven mättnad av designen med sekundära enheter för att optimera dem.

Mekanismens funktionsprincip

I både magnetiska och elektromagnetiska kraftenheter utförs det aktiva mediets roll av det magnetiska flödet. För dess bildning används antingen en permanentmagnet eller en liknande anordning med möjlighet till punktanslutning eller frånkoppling av dess aktivitet genom att ändra den elektriska signalen. Det verkställande organet börjar arbeta från det ögonblick spänningen appliceras, när strömmen börjar flyta genom solenoidens kretsar. I sin tur börjar kärnan, när aktiviteten hos magnetfältet ökar, sin rörelse i förhållande till induktorns hålighet. Egentligen kommer principen för driften av den elektromagnetiska enheten bara ner på omvandlingen av elektrisk energi tillmekaniskt med hjälp av ett magnetfält. Och så fort spänningen sjunker kommer krafterna från den elastiska fjädern in, som återför kärnan till sin plats och drivankaret tar sitt ursprungliga normala läge. För att reglera de individuella kraftöverföringsstegen i komplexa flerstegsdrifter kan pneumatiska eller hydrauliska drivningar dessutom kopplas på. I synnerhet möjliggör de primär generering av el från alternativa energikällor (vatten, vind, sol), vilket minskar kostnaderna för utrustningens arbetsflöde.

Elektromagnetisk manöverdon

Rörelsemönstret för drivkärnan och dess förmåga att fungera som en utgående kraftenhet bestämmer egenskaperna för de åtgärder som mekanismen kan utföra. Det bör omedelbart noteras att det i de flesta fall är enheter med samma typ av elementära rörelser av den verkställande mekaniken, som sällan kompletteras med tekniska hjälpfunktioner. På grundval av detta är den elektromagnetiska enheten uppdelad i följande typer:

• Rotary. I processen att applicera ström aktiveras ett kraftelement som gör en sväng. Sådana mekanismer används i kul- och pluggventiler, såväl som i fjärilsventilsystem.
• Vändbar. Förutom huvudåtgärden kan den ge en förändring i kraftelementets riktning. Vanligare i reglerventiler.
• Pushing. Detta elektromagnetiska ställdon utför en tryckande åtgärd, som också används vid distribution ochbackventiler.

Från den strukturella lösningens synvinkel kan kraftelementet och kärnan mycket väl vara olika delar, vilket ökar enhetens tillförlitlighet och hållbarhet. En annan sak är att principen för optimering kräver kombination av flera uppgifter inom funktionaliteten av en teknisk komponent för att spara utrymme och energiresurser.

Elektromagnetiska kopplingar

De verkställande organen för enheten kan arbeta i olika konfigurationer och utföra vissa åtgärder som krävs för driften av en viss fungerande infrastruktur. Men i vilket fall som helst kommer funktionen hos kärnan eller hållfasthetselementet ensamt inte att räcka för att ge tillräcklig effekt när det gäller att fullgöra den slutliga uppgiften, med sällsynta undantag. I de flesta fall krävs också en övergångslänk - en slags översättare av den genererade mekaniska energin från den direktdrivna mekaniken till målenheten. Till exempel, i ett fyrhjulsdriftssystem, fungerar en elektromagnetisk koppling inte bara som en kraftgivare, utan som en motor som styvt förbinder de två delarna av axeln. Asynkrona mekanismer har till och med sin egen excitationsspole med uttalade poler. Den ledande delen av sådana kopplingar är gjord enligt principerna för rotorlindningen hos en elektrisk motor, vilket ger detta element funktionerna hos en omvandlare och kraftöversättare.

I enklare system med direktverkan utförs uppgiften att överföra kraft av standardkullageranordningar, vrid- och fördelningsenheter. Specifikexekveringen och konfigurationen av åtgärden, såväl som sammankopplingen med drivsystemet, implementeras på olika sätt. Ofta utvecklas individuella scheman för gränssnitt av komponenter med varandra. I samma elektromagnetiska drivkoppling är en hel infrastruktur organiserad med en egen metallaxel, släpringar, samlare och kopparstänger. Och detta räknar inte det parallella arrangemanget av elektromagnetiska kanaler med polstycken och konturer av riktningen för magnetfältslinjerna.

Drive driftsparametrar

Samma design med ett typiskt driftschema kan kräva anslutning av olika kapaciteter. Typiska modeller av drivsystem skiljer sig också åt i effektbelastning, typ av ström, spänning etc. Det enklaste magnetventilställdonet fungerar på 220 V, men det kan också finnas modeller med liknande design, men som kräver anslutning till trefasiga industriella nätverk vid 380 V. Kraven på strömförsörjningen bestäms av enhetens storlek och egenskaperna hos kärna. Antalet varv på motorn, till exempel, bestämmer direkt mängden energi som förbrukas, och med det isoleringsegenskaperna, lindningarna och resistansparametrarna. Konkret om den industriella elektriska infrastrukturen bör det tunga drivintegrationsprojektet överväga dragkraften, jordslingans egenskaper, implementeringsdiagram för kretsskyddsanordningar, etc.

Modulära drivsystem

Vanligasteden strukturella formfaktorn för produktion av drivmekanismer baserade på den elektromagnetiska driftprincipen är block (eller aggregat). Detta är en oberoende och något isolerad enhet som är monterad på målmekanismens kropp eller även en separat manöverenhet. Den grundläggande skillnaden mellan sådana system ligger i det faktum att deras ytor inte kommer i kontakt med hålrummen i övergångskraftlänkarna och dessutom arbetselementen i målutrustningens verkställande organ. Sådana kontakter kräver åtminstone inte antagandet av några åtgärder för att skydda båda strukturerna. Blocktypen för en elektromagnetisk drivning används i de fall funktionella enheter behöver isoleras från negativ påverkan av arbetsmiljön - till exempel från riskerna för korrosionsskador eller temperaturexponering. För att ge en mekanisk bindning används samma isolerade armatur som en skaft.

Integrerade drivfunktioner

En sorts elektromagnetiska drivenheter som fungerar som en integrerad del av det fungerande systemet och bildar en enda kommunikationsinfrastruktur med det. Som regel har sådana enheter kompakta dimensioner och låg vikt, vilket gör att de kan integreras i en mängd olika tekniska strukturer utan en betydande inverkan på deras funktionella och ergonomiska egenskaper. Å andra sidan begränsar storleksoptimering och behovet av att utöka möjligheterna till koppling (direkt anslutning till utrustningen) skaparna i att tillhandahållahög grad av skydd för sådana mekanismer. Därför uttänks typiska budgetvänliga isoleringslösningar, som att separera hermetiska rör, som hjälper till att skydda känsliga element från de aggressiva effekterna av arbetsmiljön. Undantag är vakuumventiler med elektromagnetisk drivning i metallhölje, till vilka beslag av höghållfast plast är anslutna. Men dessa är redan specialiserade förstorade modeller som har omfattande skydd mot giftiga, termiska och mekaniska faktorer.

Applikationsområden för enheten

Med hjälp av denna enhet löses uppgifterna med kraftmekaniskt stöd på olika nivåer. I de mest kritiska och komplexa systemen används glandless beslag för att styra elektromagnetiska enheter, vilket ökar graden av tillförlitlighet och prestanda hos utrustningen. I denna kombination används enheterna i transport- och kommunikationsledningsnätverk, vid underhåll av lageranläggningar med petroleumprodukter, i den kemiska industrin, vid bearbetningsstationer och anläggningar inom olika industrier. Om vi pratar om enkla enheter, är en elektromagnetisk fläktdrift för försörjnings- och avgassystem vanligt i den inhemska sfären. Småformatsmekanismer finner också sin plats i VVS-armaturer, pumpar, kompressorer, etc.

Slutsats

Förutsatt att strukturen på drivmekanismen är korrekt utformad, på basis av elektromagnetiska element, kan du bli ganska lönsamkälla till mekanisk kraft. I de bästa versionerna kännetecknas sådana enheter av en hög teknisk resurs, stabil drift, minimal strömförbrukning och flexibilitet i kombination med olika ställdon. När det gäller de karakteristiska svagheterna manifesterar de sig i låg brusimmunitet, vilket är särskilt uttalat i driften av strömbrytarens elektromagnetiska drift på högspänningsledningar med en spänning på 10 kV. Sådana system behöver per definition särskilt skydd mot elektromagnetiska störningar. På grund av den tekniska och strukturella komplexiteten på grund av användningen av en gångjärnsmekanism med en tryckare och en hållarspärr i omkopplaren, krävs ytterligare anslutning av elektriska skyddsanordningar för att eliminera riskerna för kortslutningar i kretsarna.