Elektromagnetisk drev: typer, formål, funktionsprincip

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

I anvendelsen af kompakte, produktive og funktionelle drivmekanismer i dag er næsten alle områder af menneskelig aktivitet fra tung industri til transport og husholdninger interesserede. Dette er også grunden til den konstante forbedring af traditionelle koncepter for kraftenheder, som, selvom de forbedres, ikke ændrer den grundlæggende enhed. De mest populære basissystemer af denne type omfatter et elektromagnetisk drev, hvis arbejdsmekanisme bruges både i storformatudstyr og i små tekniske enheder.

Drive Assignment

I næsten alle målapplikationer fungerer denne mekanisme som det udøvende organ for systemet. En anden ting er, at karakteren af den udførte funktion og graden af dens ansvar inden for rammerne af den samlede arbejdsproces kan ændre sig. For eksempel,i afspærringsventiler er dette drev ansvarlig for ventilens aktuelle position. Især på grund af sin indsats antager overlapningen positionen som en norm alt lukket eller åben tilstand. Sådanne enheder bruges i forskellige kommunikationssystemer, som bestemmer både princippet om drift og enhedens beskyttende egenskaber. Især er det elektromagnetiske røgudsugningsdrev inkluderet i brandsikkerhedssystemets infrastruktur, der strukturelt kobler til ventilationskanalerne. Drivhuset og dets kritiske arbejdsdele skal være modstandsdygtige over for høje temperaturer og skadelige kontakter med termisk farlige gasser. Med hensyn til kommandoen til at udføre, fungerer automatiseringen norm alt, når der registreres tegn på røg. Drevet er i dette tilfælde et teknisk middel til at regulere strømmen af røg og brænding.

En mere kompleks konfiguration til brug af elektromagnetiske aktuatorer finder sted i flervejsventiler. Disse er en slags samler- eller distributionssystemer, hvis kompleksitet ligger i den samtidige kontrol af hele grupper af funktionelle enheder. I sådanne systemer bruges en elektromagnetisk ventilaktuator med funktionen at skifte strømme gennem dyser. Årsagen til at lukke eller åbne kanalen kan være bestemte værdier af arbejdsmediet (tryk, temperatur), flowintensitet, programindstillinger for tid osv.

Design og komponenter

Det centrale arbejdselement i drevet er magnetblokken, som er dannet af en hul spole ogmagnetisk kerne. Kommunikationselektromagnetiske forbindelser af denne komponent med andre dele er tilvejebragt af små indvendige fittings med styreimpulsventiler. I normal tilstand er kernen understøttet af en fjeder med en stilk, der hviler på sadlen. Derudover sørger en typisk elektromagnetisk drivanordning for tilstedeværelsen af en såkaldt manuel undersøgelse af arbejdsdelen, som overtager mekanismens funktioner i øjeblikke med pludselige ændringer eller et fuldstændigt fravær af spænding. Yderligere funktionalitet kan tilvejebringes ved hjælp af signalering, hjælpelåseelementer og fiksatorer af kernens position. Men da en af fordelene ved denne type drev er deres lille størrelse, forsøger udviklere for at optimere at undgå overdreven mætning af designet med sekundære enheder.

Mekanismens funktionsprincip

I både magnetiske og elektromagnetiske energienheder udføres det aktive mediums rolle af den magnetiske flux. Til dens dannelse bruges enten en permanent magnet eller en lignende enhed med mulighed for en punktforbindelse eller afbrydelse af dens aktivitet ved at ændre det elektriske signal. Det udøvende organ begynder at fungere fra det øjeblik, spændingen påføres, når strømmen begynder at strømme gennem solenoidens kredsløb. Til gengæld begynder kernen, når aktiviteten af det magnetiske felt øges, sin bevægelse i forhold til induktorens hulrum. Faktisk kommer princippet om driften af det elektromagnetiske drev bare ned på omdannelsen af elektrisk energi tilmekanisk ved hjælp af et magnetfelt. Og så snart spændingen falder, kommer kræfterne fra den elastiske fjeder i spil, som returnerer kernen til sin plads, og drivarmaturen indtager sin oprindelige normale position. For at regulere kraftoverførslens individuelle trin i komplekse flertrinsdrev kan pneumatiske eller hydrauliske drev desuden aktiveres. De muliggør især den primære produktion af elektricitet fra alternative energikilder (vand, vind, sol), hvilket reducerer omkostningerne ved udstyrets arbejdsgang.

Elektromagnetisk aktuatorhandling

Drivkernens bevægelsesmønster og dens evne til at fungere som en udgangseffektenhed bestemmer funktionerne i de handlinger, som mekanismen kan udføre. Det skal straks bemærkes, at der i de fleste tilfælde er tale om enheder med den samme type elementære bevægelser af den udøvende mekanik, som sjældent er suppleret med tekniske hjælpefunktioner. På dette grundlag er det elektromagnetiske drev opdelt i følgende typer:

• Rotary. I processen med at påføre strøm aktiveres et strømelement, som laver en drejning. Sådanne mekanismer bruges i kugle- og propventiler såvel som i sommerfugleventilsystemer.
• Vendbar. Ud over hovedhandlingen er den i stand til at give en ændring i retningen af kraftelementet. Mere almindelig i kontrolventiler.
• Skub. Denne elektromagnetiske aktuator udfører en skubbehandling, som også bruges i distribution ogkontraventiler.

Set fra den strukturelle løsnings synspunkt kan kraftelementet og kernen godt være forskellige dele, hvilket øger enhedens pålidelighed og holdbarhed. En anden ting er, at princippet om optimering kræver kombination af flere opgaver inden for funktionaliteten af én teknisk komponent for at spare plads og energiressourcer.

Elektromagnetiske fittings

Drevets eksekutivorganer kan arbejde i forskellige konfigurationer og udføre visse handlinger, der er nødvendige for driften af en bestemt fungerende infrastruktur. Men under alle omstændigheder vil kerne- eller styrkeelementets funktion alene med sjældne undtagelser ikke være nok til at give en tilstrækkelig effekt i forhold til at løse den afsluttende opgave. I de fleste tilfælde kræves der også et overgangslink - en slags oversætter af den genererede mekaniske energi fra den direkte drevne mekanik til målenheden. For eksempel i et firehjulstræk fungerer en elektromagnetisk kobling ikke kun som en krafttransmitter, men som en motor, der stift forbinder de to dele af akslen. Asynkrone mekanismer har endda deres egen excitationsspole med udt alte poler. Den ledende del af sådanne koblinger er lavet i overensstemmelse med principperne for rotorviklingen af en elektrisk motor, hvilket giver dette element funktionerne som en omformer og kraftoversætter.

I enklere systemer med direkte handling udføres opgaven med at overføre kraft af standard kuglelejer, dreje- og fordelingsenheder. Bestemthandlingens udførelse og konfiguration samt sammenkoblingen med drivsystemet implementeres på forskellige måder. Ofte udvikles individuelle skemaer til at forbinde komponenter med hinanden. I den samme elektromagnetiske drivkobling er en hel infrastruktur organiseret med sin egen metalaksel, slæberinge, samlere og kobberstænger. Og dette tæller ikke det parallelle arrangement af elektromagnetiske kanaler med polstykker og konturer af retningen af de magnetiske feltlinjer.

Drive driftsparametre

Det samme design med et typisk driftsskema kan kræve tilslutning af forskellige kapaciteter. Typiske modeller af drivsystemer adskiller sig også i effektbelastning, strømtype, spænding osv. Den enkleste magnetventilaktuator fungerer på 220 V, men der kan også være modeller med et lignende design, men som kræver tilslutning til trefasede industrielle netværk ved 380 V. Kravene til strømforsyning bestemmes af enhedens størrelse og karakteristika kerne. Motorens omdrejningstal bestemmer for eksempel direkte mængden af forbrugt strøm og med det isoleringsegenskaber, viklinger og modstandsparametre. Konkret i forhold til den industrielle elektriske infrastruktur, så bør integrationsprojektet for kraftige drev overveje trækkraften, jordingsløjfens karakteristika, implementeringsdiagrammet for kredsløbsbeskyttelsesenhed osv.

Modulære drevsystemer

Mest almindeligeden strukturelle formfaktor for produktion af drivmekanismer baseret på det elektromagnetiske driftsprincip er blok (eller aggregat). Dette er en uafhængig og noget isoleret enhed, der er monteret på kroppen af målmekanismen eller også en separat aktiveringsenhed. Den grundlæggende forskel mellem sådanne systemer ligger i det faktum, at deres overflader ikke kommer i kontakt med hulrummene i overgangskraftforbindelserne og desuden arbejdselementerne i måludstyrets udøvende organer. Sådanne kontakter kræver i det mindste ikke vedtagelse af foranst altninger til beskyttelse af begge strukturer. Bloktypen af et elektromagnetisk drev bruges i tilfælde, hvor funktionelle enheder skal isoleres fra den negative påvirkning af arbejdsmiljøet - for eksempel fra risici for korrosionsskader eller temperaturpåvirkning. For at give en mekanisk binding bruges det samme isolerede anker som en spindel.

Integrerede drevfunktioner

En slags elektromagnetiske kraftdrev, der fungerer som en integreret del af arbejdssystemet og danner en enkelt kommunikationsinfrastruktur med det. Som regel har sådanne enheder kompakte dimensioner og lav vægt, hvilket giver dem mulighed for at blive integreret i en række ingeniørstrukturer uden væsentlig indvirkning på deres funktionelle og ergonomiske egenskaber. På den anden side begrænser størrelsesoptimering og behovet for at udvide mulighederne for binding (direkte tilslutning til udstyret) skaberne i at leverehøj grad af beskyttelse af sådanne mekanismer. Derfor tænkes der på typiske budgetvenlige isoleringsløsninger, som at adskille hermetiske rør, der hjælper med at beskytte følsomme elementer mod de aggressive påvirkninger fra arbejdsmiljøet. Undtagelser omfatter vakuumventiler med elektromagnetisk drev i en metalkasse, hvortil fittings af højstyrkeplast er forbundet. Men disse er allerede specialiserede forstørrede modeller, der har omfattende beskyttelse mod giftige, termiske og mekaniske faktorer.

Anvendelsesområder for enheden

Ved hjælp af dette drev løses opgaverne med kraftmekanisk support på forskellige niveauer. I de mest kritiske og komplekse systemer bruges glandless fittings til at styre elektromagnetiske enheder, hvilket øger graden af pålidelighed og ydeevne af udstyret. I denne kombination anvendes enhederne i transport- og kommunikationsrørledningsnetværk, i vedligeholdelse af lagerfaciliteter med olieprodukter, i den kemiske industri, på forarbejdningsstationer og anlæg i forskellige industrier. Hvis vi taler om enkle enheder, så er et elektromagnetisk ventilatordrev til forsynings- og udstødningssystemer almindeligt i hjemmet. Småformatmekanismer finder også deres plads i VVS-armaturer, pumper, kompressorer osv.

Konklusion

Forudsat at strukturen af drivmekanismen er korrekt designet, på basis af elektromagnetiske elementer, kan du blive ret rentabelkilde til mekanisk kraft. I de bedste versioner er sådanne enheder kendetegnet ved en høj teknisk ressource, stabil drift, minim alt strømforbrug og fleksibilitet med hensyn til kombination med forskellige aktuatorer. Hvad angår de karakteristiske svagheder, manifesterer de sig i lav støjimmunitet, hvilket især er udt alt i driften af det elektromagnetiske drev af afbryderen på højspændingsledninger med en spænding på 10 kV. Sådanne systemer har pr. definition behov for særlig beskyttelse mod elektromagnetisk interferens. På grund af den tekniske og strukturelle kompleksitet på grund af brugen af en hængslet håndtagsmekanisme med en skubber og en holdelås i kontakten, er yderligere tilslutning af elektriske beskyttelsesanordninger påkrævet for at eliminere risikoen for kortslutninger i kredsløbene.