Elektromagnetisk drift: typer, formål, operasjonsprinsipp

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

I bruken av kompakte, produktive og funksjonelle drivmekanismer i dag, er nesten alle områder av menneskelig aktivitet fra tungindustri til transport og husholdninger interessert. Dette er også grunnen til den konstante forbedringen av tradisjonelle konsepter for kraftenheter, som, selv om de forbedres, ikke endrer den grunnleggende enheten. De mest populære basissystemene av denne typen inkluderer en elektromagnetisk stasjon, hvis arbeidsmekanisme brukes både i storformatutstyr og i små tekniske enheter.

Drive Assignment

I nesten alle målapplikasjoner fungerer denne mekanismen som det utøvende organet for systemet. En annen ting er at karakteren av funksjonen som utføres og graden av dens ansvar innenfor rammen av den samlede arbeidsprosessen kan endres. For eksempel,i stengeventiler er dette drevet ansvarlig for ventilens nåværende posisjon. Spesielt, på grunn av sin innsats, antar overlappingen posisjonen til en norm alt lukket eller åpen tilstand. Slike enheter brukes i forskjellige kommunikasjonssystemer, som bestemmer både driftsprinsippet og enhetens beskyttende egenskaper. Spesielt er det elektromagnetiske røykeksosdrevet inkludert i infrastrukturen til brannsikkerhetssystemet, strukturelt koblet til ventilasjonskanalene. Drivhuset og dets kritiske arbeidsdeler må være motstandsdyktig mot høye temperaturer og skadelige kontakter med termisk farlige gasser. Når det gjelder kommandoen som skal utføres, fungerer automatiseringen vanligvis når tegn på røyk oppdages. Drivverket i dette tilfellet er et teknisk middel for å regulere strømmen av røyk og brenning.

En mer kompleks konfigurasjon for bruk av elektromagnetiske aktuatorer foregår i flerveisventiler. Dette er en slags samler- eller distribusjonssystemer, hvis kompleksitet ligger i samtidig kontroll av hele grupper av funksjonelle enheter. I slike systemer brukes en elektromagnetisk ventilaktuator med funksjonen å bytte strømninger gjennom dyser. Årsaken til lukking eller åpning av kanalen kan være visse verdier av arbeidsmediet (trykk, temperatur), strømningsintensitet, programinnstillinger for tid osv.

Design og komponenter

Det sentrale arbeidselementet til stasjonen er solenoidblokken, som er dannet av en hul spole ogmagnetisk kjerne. Kommunikasjonselektromagnetiske forbindelser av denne komponenten med andre deler er gitt av små interne beslag med styreimpulsventiler. I normal tilstand er kjernen støttet av en fjær med en stilk som hviler på salen. I tillegg sørger en typisk elektromagnetisk drivenhet for tilstedeværelsen av en såk alt manuell understudie av arbeidsdelen, som overtar funksjonene til mekanismen i øyeblikk med plutselige endringer eller et fullstendig fravær av spenning. Ytterligere funksjonalitet kan tilveiebringes ved hjelp av signalering, hjelpelåseelementer og fikseringsanordninger for posisjonen til kjernen. Men siden en av fordelene med denne typen stasjoner er den lille størrelsen, prøver utviklerne å unngå overdreven metning av designet med sekundære enheter for å optimalisere.

Prinsippet for mekanismens virkemåte

I både magnetiske og elektromagnetiske kraftenheter utføres rollen til det aktive mediet av den magnetiske fluksen. For dannelsen brukes enten en permanent magnet eller en lignende enhet med mulighet for en punkttilkobling eller frakobling av aktiviteten ved å endre det elektriske signalet. Det utøvende organet begynner å fungere fra det øyeblikket spenningen påføres, når strømmen begynner å flyte gjennom kretsene til solenoiden. I sin tur begynner kjernen, når aktiviteten til magnetfeltet øker, sin bevegelse i forhold til hulrommet til induktoren. Egentlig kommer prinsippet om drift av den elektromagnetiske stasjonen bare ned til konvertering av elektrisk energi tilmekanisk ved hjelp av et magnetfelt. Og så snart spenningen faller, kommer kreftene til den elastiske fjæren inn, som returnerer kjernen til sin plass og drivankeret tar sin opprinnelige normale posisjon. For å regulere de individuelle kraftoverføringstrinnene i komplekse flertrinnsdrifter, kan pneumatiske eller hydrauliske drivverk i tillegg slås på. Spesielt muliggjør de primær generering av elektrisitet fra alternative energikilder (vann, vind, sol), noe som reduserer kostnadene for utstyrets arbeidsflyt.

Elektromagnetisk aktuatorhandling

Bevegelsesmønsteret til drivkjernen og dens evne til å fungere som en utgangskraftenhet bestemmer egenskapene til handlingene som mekanismen kan utføre. Det skal bemerkes med en gang at i de fleste tilfeller er dette enheter med samme type elementære bevegelser av den utøvende mekanikken, som sjelden er supplert med tekniske hjelpefunksjoner. På dette grunnlaget er den elektromagnetiske stasjonen delt inn i følgende typer:

• Rotary. I prosessen med å påføre strøm aktiveres et kraftelement, som gjør en sving. Slike mekanismer brukes i kule- og pluggventiler, samt i spjeldventilsystemer.
• Vendbar. I tillegg til hovedhandlingen, er den i stand til å gi en endring i retningen til kraftelementet. Mer vanlig i kontrollventiler.
• Pushing. Denne elektromagnetiske aktuatoren utfører en skyvehandling, som også brukes i distribusjon ogtilbakeslagsventiler.

Fra den strukturelle løsningens synspunkt kan kraftelementet og kjernen godt være forskjellige deler, noe som øker enhetens pålitelighet og holdbarhet. En annen ting er at prinsippet om optimalisering krever kombinasjon av flere oppgaver innenfor funksjonaliteten til én teknisk komponent for å spare plass og energiressurser.

Elektromagnetiske beslag

Diskenes utøvende organer kan arbeide i forskjellige konfigurasjoner, og utføre visse handlinger som kreves for driften av en bestemt fungerende infrastruktur. Men uansett vil funksjonen til kjernen eller styrkeelementet alene ikke være nok til å gi tilstrekkelig effekt i forhold til å oppfylle den endelige oppgaven, med sjeldne unntak. I de fleste tilfeller kreves det også en overgangskobling - en slags oversetter av den genererte mekaniske energien fra den direkte drevne mekanikken til målenheten. For eksempel, i et firehjulsdriftssystem, fungerer en elektromagnetisk clutch ikke bare som en krafttransmitter, men som en motor som stivt forbinder de to delene av akselen. Asynkrone mekanismer har til og med sin egen eksitasjonsspole med utt alte poler. Den ledende delen av slike koblinger er laget i henhold til prinsippene for rotorviklingen til en elektrisk motor, som gir dette elementet funksjonene til en omformer og kraftoversetter.

I enklere systemer med direkte handling utføres oppgaven med å overføre kraft av standard kulelagerenheter, sving- og fordelingsenheter. Spesifikkutførelsen og konfigurasjonen av handlingen, samt sammenkoblingen med drivsystemet, implementeres på forskjellige måter. Ofte utvikles individuelle ordninger for grensesnitt av komponenter med hverandre. I den samme elektromagnetiske drivclutchen er en hel infrastruktur organisert med egen metallaksel, sleperinger, samlere og kobberstenger. Og dette teller ikke det parallelle arrangementet av elektromagnetiske kanaler med polstykker og konturer av retningen til magnetfeltlinjene.

Drive driftsparametere

Samme design med et typisk driftsskjema kan kreve tilkobling av forskjellige kapasiteter. Typiske modeller av drivsystemer er også forskjellige i kraftbelastning, strømtype, spenning, etc. Den enkleste magnetventilaktuatoren fungerer på 220 V, men det kan også være modeller med lignende design, men som krever tilkobling til trefasede industrielle nettverk ved 380 V. Krav til strømforsyning bestemmes av størrelsen på enheten og egenskapene til kjerne. Antall omdreininger av motoren, for eksempel, bestemmer direkte mengden strøm som forbrukes, og med det isolasjonsegenskaper, viklinger og motstandsparametere. Konkret sett om den industrielle elektriske infrastrukturen, bør det tunge drivintegrasjonsprosjektet vurdere trekkraften, jordingssløyfekarakteristikker, implementeringsdiagram for kretsbeskyttelsesanordninger osv.

Modulære drivsystemer

Mest vanligden strukturelle formfaktoren for produksjon av drivmekanismer basert på det elektromagnetiske operasjonsprinsippet er blokk (eller aggregat). Dette er en uavhengig og noe isolert enhet som er montert på kroppen til målmekanismen eller også en separat aktiveringsenhet. Den grunnleggende forskjellen mellom slike systemer ligger i det faktum at deres overflater ikke kommer i kontakt med hulrommene til overgangskraftforbindelsene og dessuten arbeidselementene til målutstyrets utøvende organer. Slike kontakter krever i det minste ikke vedtak av noen tiltak for å beskytte begge strukturene. Blokktypen til en elektromagnetisk drift brukes i tilfeller der funksjonelle enheter må isoleres fra den negative påvirkningen av arbeidsmiljøet - for eksempel fra risikoen for korrosjonsskader eller temperatureksponering. For å gi en mekanisk binding brukes det samme isolerte ankeret som en stamme.

Integrerte stasjonsfunksjoner

En slags elektromagnetiske kraftstasjoner som fungerer som en integrert del av arbeidssystemet, og danner en enkelt kommunikasjonsinfrastruktur med det. Som regel har slike enheter kompakte dimensjoner og lav vekt, noe som gjør at de kan integreres i en rekke tekniske strukturer uten betydelig innvirkning på deres funksjonelle og ergonomiske egenskaper. På den annen side begrenser dimensjoneringsoptimalisering og behovet for å utvide mulighetene for binding (direkte tilkobling til utstyret) skaperne i å tilbyhøy grad av beskyttelse av slike mekanismer. Derfor er det tenkt ut typiske budsjettvennlige isolasjonsløsninger, som å separere hermetiske rør, som bidrar til å beskytte sensitive elementer fra de aggressive effektene av arbeidsmiljøet. Unntak inkluderer vakuumventiler med elektromagnetisk drift i en metallkasse, som beslag laget av høyfast plast er koblet til. Men dette er allerede spesialiserte forstørrede modeller som har omfattende beskyttelse mot giftige, termiske og mekaniske faktorer.

Applikasjonsområder for enheten

Ved hjelp av denne stasjonen løses oppgavene med kraftmekanisk støtte på ulike nivåer. I de mest kritiske og komplekse systemene brukes kjertelløse beslag for å kontrollere elektromagnetiske enheter, noe som øker graden av pålitelighet og ytelse til utstyr. I denne kombinasjonen brukes enhetene i transport- og kommunikasjonsrørledningsnettverk, i vedlikehold av lageranlegg med petroleumsprodukter, i kjemisk industri, på prosessstasjoner og anlegg i ulike industrier. Hvis vi snakker om enkle enheter, er en elektromagnetisk viftedrift for forsynings- og eksossystemer vanlig i hjemmet. Småformatmekanismer finner også sin plass i VVS-armaturer, pumper, kompressorer osv.

Konklusjon

Forutsatt at strukturen til drivmekanismen er riktig utformet, på grunnlag av elektromagnetiske elementer, kan du bli ganske lønnsomkilde til mekanisk kraft. I de beste versjonene kjennetegnes slike enheter av høy teknisk ressurs, stabil drift, minim alt strømforbruk og fleksibilitet når det gjelder kombinasjon med ulike aktuatorer. Når det gjelder de karakteristiske svakhetene, manifesterer de seg i lav støyimmunitet, som er spesielt utt alt i driften av den elektromagnetiske stasjonen til strømbryteren på høyspentledninger med en spenning på 10 kV. Slike systemer trenger per definisjon spesiell beskyttelse mot elektromagnetisk interferens. På grunn av den tekniske og strukturelle kompleksiteten på grunn av bruken av en hengslet spakmekanisme med en skyver og en holdelås i bryteren, er det nødvendig med ytterligere tilkobling av elektriske beskyttende enheter for å eliminere risikoen for kortslutninger i kretsene.