книги / Электромагнитные муфты скольжения

регулируемой только в зоне о)вы х<совх, КПД в нижней ча­ сти диапазона удваивается. Применение двухзонной двух­ ступенчатой передачи (рис. 12.12,а) целесообразно в при­ водах, работающих наибольшую часть времени при угло­ вых скоростях (Овых= (0,25ч-0,5) (0ВХи (оВы х ^ (14 - 2 )а )вх. При использовании в передаче цилиндрических дифференциа­ лов эти диапазоны могут быть смещены в нужные стороны.

Отсутствие в передаче муфты упрощает конструкцию, так как тормоза проще в изготовлении и эксплуатации. Тормоз имеет только одну вращающуюся часть, что облег­ чает его центровку и .обеспечивает возможность обдува якоря с двух сторон.

Для повышения момента и КПД передачи в средней части диапазона необходимо введение в нее муфты сколь­ жения, что превращает передачу в трехступенчатую [75]. В трехступенчатой передаче (рис. 12.12,6) водило сател­ литов 8 второго дифференциала соединено с ведущим ро­ тором 17 муфты, ведомый ротор которой выполнен как одно целое с ротором 3 тормоза. За основу данной пере­ дачи можно также принять схему по рис. 12.2,в, допол­ ненную тормозом скольжения и вторым дифференциалом.

Графики силового передаточного отношения и КПД трехступенчатой передачи показаны на рис. 12.13 сплош­ ными линиями.

При конических дифференциалах введение третьей сту­ пени обеспечивает в средней части диапазона удвоение мо­ мента, КПД и мощности передачи. По еравнению со схемой, приведенной на рис. 12.2,в, трехступенчатая передача удваивает диапазон регулирования угловой скорости.

Для передач с двухзонным регулированием и цилин­ дрическими дифференциалами кинематические и силовые соотношения изменяются. Их определение может быть про­ изведено методами, описанными в § 12.4.

В приводах с постоянной мощностью, имеющих гипер­ болическую форму механической характеристики нагруз­ ки, применение трехступенчатых передач обеспечивает наибольшее согласование характеристик привода и на­ грузки.

На рис. 12.12,в приведена схема устройства реверсив­ ной электромеханической передачи, обеспечивающей воз­ можность реверса выходного вала без изменения направ­ ления вращения приводного двигателя. Реверсивная пере­ дача содержит два тормоза скольжения и два дифферен­ циала. Тормоз с дифференциалом, размещенный с правой стороны, выполнен и работает так же, как в двухступен­

261

чатой передаче с двухзонным регулированием (см. рис. 12.12,а). В отличие от последней центральное колесо 10 второго дифференциала соединено с входным валом, а свободно установленное на подшипниках водило — с рото­ ром второго тормоза. При подаче напряжения на обмотку второго тормоза это водило тормозится, а выходной вал передачи начинает вращаться в направлении, противопо­ ложном направлению вращения входного вала. В данной передаче тормоз реверса должен обеспечивать тормозной момент, равный сумме моментов двигателя и нагрузки [81].

Сравнение передач по схемам рис. 12.12,а и в показы­ вает, что большая часть их узлов и деталей могут выпол­ няться унифицированными. При использовании в переда­ че конических дифференциалов (см. рис. 12.12,в) ревер­ сивная часть обеспечивает равенство входного и выходного моментов вращения. Цилиндрические дифференциалы по­ зволяют получить различные силовые и скоростные пере­ даточные отношения при режимах работы с прямым и об­ ратным направлениями вращения выходного вала, что рас­ ширяет возможные области их применения.

Рассмотрим энергетические показатели трехступенчатой

В трехступенчатой передаче диапазон регулирования ра­ вен ©min/2©о> тогда как в ступенчатой он характеризо­

вался отношением ©min/©о.

Введя обозначение диапазона регулирования £>Р= = ©m<n/2©o, можем (12.72) преобразовать к виду

262

В связи с тем, что значения Dp намного меньше едини­ цы, минимальный КПД трехступенчатой передачи по (12.73) значительно превышает минимальный КПД двух­ ступенчатой передачи по (12.46).

Если для двухступенчатой передачи зависимость мини­ мального КПД от диапазона регулирования представляет собой квадратичную параболу (см. рис. 12.8,6), то для трехступенчатой она является кубической параболой.

Из условия

d

& D p- D p) = 0

dD,Р

находим значение Dp= l/3 , при котором минимальный КПД трехступенчатой передачи имеет наибольшую разни­ цу с КПД простой муфты. При этом в передаче т)т ,п^ 0,7,

ав муфте T\min-—■0,33. Из условия

определяем значение Dp« 0,09, дающее наибольшую разни­ цу минимального КПД трехступенчатой передачи (0,45) и КПД двухступенчатой (0,3).

Электромеханические передачи с муфтами и тормозами скольжения имеют значительные преимущества перед ме­ ханическими вар'иаторами благодаря отсутствию изнаши­ ваемых фрикционных элементов и простоте регулирования, не связанного с необходимостью перемещения рабочих ор­ ганов. Использование в электромеханических передачах приводных многоскоростных асинхронных двигателей позво­ ляет расширить диапазон регулирования, повысить число ступеней регулирования и тем самым еще более улучшить энергетические показатели электромеханических передач.

Вместе с тем следует отметить ряд трудностей и про­ блем, возникающих при разработке передач с механиче­ скими дифференциалами. К ним в первую очередь относят­

Указанные проблемы являются взаимосвязанными. Так, размещение механического дифференциала внутри герме­ тизированного ротора, заполненного жидкой смазкой (см. рис. 12.3 и 12.4), крайне ограничивает допустимую темпе­ ратуру этого ротора из-за опасности парообразования и по­

263

СП И С О К ЛИТЕ РАТУР Ы

1.Электромеханические передачи/ П. Н. Иванченко, Н. М. Савельев*

Б.3. Шапиро, В. Г. Вовк. М. — Л.: Машгиз, 1962. 432 с.

2.Иогансон Р. А. Индукторные тормоза. М.: Энергия, 1966. 104 с.

3.Клубникин П. Ф. Быстродействующие индукционные муфты в си­ стемах автоматического регулирования. М.: Машгиз, 1962. 220 с.

4.Крайцберг М. И., Милич М. Б. Электромагнитные муфты сколь­

жения в промышленном приводе. М.: Информэлектро, 197(3. 76 с.

5. Кузнецов Н. И. Испытания и эксплуатация электромуфт сколь­ жения.— М .— Л.: Госэнергоиздат, 1959. 104 с.

6 . Куцевалов В. М .,Вопросы теории и расчета асинхронных машин

смассивными роторами. М.: Энергия, 1966. 304 с.

7.Лейбзон Я. И., Милич М. Б. Регулируемые электроприводы пе­ ременного тока с индукторными муфтами скольжения. М.: Энергия, 1965. 56 с.

8. Лейбзон Я. И., Волков В. Г. Монтаж и эксплуатация индуктор­

ных муфт скольжения. М.: Энергия, 1968. 112 с.

9. Лейбзон Я. И. Монтаж и эксплуатация контактных и бескон­ тактных муфт скольжения. М.: Энергия, 1978. 104 с.

10. Нейман Л. Р. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах. М. — Л.: Госэнергоиздат, 1949. 190 с.

1 1 . Поздеев А. Д., Розман Я. Б. Электромагнитные муфты и тормо­ за с массивным якорем. М. — Л.: Госэнергоиздат, 1963. 104 с.

12.Постников И. М. Обобщенная теория и переходные процессы электрических машин. М.: Высшая школа, 1975. 319 с.

13.Розман Я. Б. Комплектные регулируемые электроприводы и их применение в промышленности. М.: ВНИИЭМ, 1965.. 104 с.

14.Устинский А. П. Дифференциальные электромагнитные муфты и

сударной нагрузкой. М.: Энергия, 1965. 224 с.

J 17Щетинин Т. А. Бесконтактные индукционные муфты с развет­

вленной магнитной системой. М.: Информстандартэлектро, 1968. 40 с. 18Щетинин Т. А. Асинхронно-синхронные муфты с разветвленной

магнитной системой. М.: Информэлектро, 1970. 24 с.

19Щетинин Т. А. Электропривод с индукционными муфтами и тор­ мозами. Мл Машиностроение, 1971. 320 с.

20Щетинин Т. А. Конструкции электромагнитных муфт скольже­ ния ДЯЯ Регулируемых электроприводов. М.: Информэлектро, 1977. 54 с.

2 1 . Щетинин Т. А. Динамика электроприводов с индукционными муфтами. М.: Энергия, 1977. 96 с.

УЧ22Александров Н. Н. Максимальный вращающий момент электро­

265

параметров электромагнитных тормозов и муфт скольжения с мас­ сивным магнитопроводом. — Там же, 1971, № 1, с. 44—49.

24.Дьяков В. И., Паникратов Д. Д., Еремкин И. П. Основы мето­ дики расчета и конструирования униполярных ациклических муфт сколь­ жения и*тормозов, — Тр. Воронежского политехнического ин-та: Элек­ тропривод и автоматизация промышленных установок, 1971, с. 34—49.

25.Еремкин И. П., Дьяков В. И., Свириденко П. А. Переходные процессы в электроприводах с униполярными муфтами скольжения.— Там же, 1973, с. 78—82:

26.Еремкин И. П., Щетинин Т. Д., Свириденко П. А. Расчет про­ цессов пуска и торможения электропривода с униполярной муфтой

скольжения. — Тр. Воронежского политехнического ин-та: Автоматика

иэлектромеханика, 1976, с. 49—54.

27.Еремкин И. П., Свириденко П. А., ЩЬтинин Т. А. Потери энер­

гии при пусках электропривода с униполярной муфтой скольжения. — Там же, с. 55—59.

28. Закорюкин Ю. В., Шиманский В. М. Двухдвигательный элек­ тропривод с ЭМС для беспетлевого транспортирования волокнистого материала. — Тр. Ивановского энергетического ин-та: Вопросы теории

ирасчета электрических машин и аппаратов, 1974, с. 178—184.

29.Казарян В. Н. Переходные процессы системы регулирования скорости привода с электромагнитной муфтой скольжения. — Электро­

техника, 1973, № 1 , с. 20.

30.Лифанов В. А., Назарьян Г. Н. Уравнения переходных процес­ сов электромагнитных муфт скольжения. — Сб. научн. трудов Челябин­ ского политехнического ин-та, 1974, № 135, с. 61—65.

31.Могильников В. С., Стрельников А. Н. Перспективы улучшения характеристик асинхронных двигателей с массивными роторами. — Элек­ тротехника, 1970, № 3, с. 13—16.

32.Панасенков М. А. Основы расчета синхронной электромагнитной

муфты. — Там же, 1967, № 1, с. 39—41.

33. Полуянский С. А., Чемерис И. Ф. Разработка и испытания при­ вода подземных экскаваторов с электромагнитной муфтой скольже­ ния.— В кн.: Вопросы рудничного транспорта. Киев* «Наукова думка», 1974, с. 287—293.

34. Попов В. Н. Рацйональные законы регулирования каскада с электромагнитной муфтой скольжения применительно к механизму поворота дизельного экскаватора.— Тр. Северо-Кавказского горно-ме­ таллургического ин-та, 1972, вып. 33, с. 197—200.

35. Расулов М. М., Мустафаев Р. И. Исследование на АВМ дина­ мических характеристик системы асинхронный двигатель — электромаг­ нитная муфта скольжения. — Электротехника, 1974, № 7, с. 39—41.

36. Расулов М. Мм Абдулов Г. Б., Гусейнов К. К. К исследованиюпереходных процессов в системе асинхронный двигатель — электромаг­ нитная муфта скольжения при периодической нагрузке. — Изв. вузов. Сер. Электромеханика, 1976, № 5, с. 522—527.

37.Хамудханов М. 3., Усманходжаев Н. М., Абдурахманова Р. Ра­ бота однофазного конденсаторного асинхронного двигателя с электро­ магнитной муфтой скольжения. — Изв. АН УзССР. Сер. техн. наук, 1972, Ко. 5, с. 3—7.

38.Шклярский Л. Ф. Некоторые вопросы статики и динамики при­ вода с электромагнитной муфтой скольжения и многоскоростным асин­

хронным двигателем. — Изв. вузов. Сер. Электромеханика, 1968, N° 12,

с.1338—1344.

39.Шпилевой В. А. Переходные процессы в электромагнитных муф­ тах и тормозах с массивным магнитопроводом, 1973, N° 4, с. 20—22.

266

40. Щетинин Т. А. Индукционные муфтьг для кривошипных прес­ сов.— Кузнечно-штамповочное производство, 1961, Кя 12, с. 20—27.

41. Щетинин Т, А. Испытания пресса с муфтой скольжения. — Там же, 1962, Кя 7, с. 36—38.

42.Щетинин Т. А. Расчет и конструирование индукционных муфт для вытяжных прессов. — В кн.: Новые методы расчетов и конструиро­ вания мащин, повышение их надежности и долговечности. М.: ГОСИНТИ, 1962, cv. 1—12.

43.Щетинин Т. А. О геометрии магнитных систем индукционных

скольжения в приводе прессов. — В кн.: Автоматизированный электро­ привод производственных механизмов. Т. 1. М.: Энергия, 1965,

с.306—310.

45.Щетинин Т. А., Саркисян Л. М., Нещеретов В. П. Система управления индукционными муфтами прессов. — В кн.: Автоматическое

управление кузнечно-прессовыми машинами. М.: Машиностроение, 1965,

с.87—94.

46.Щетинин Т. А. Вопросы энергетики двухскоростных муфт прес­ сов. — В кн.: Исследование и конструирование новых кузнечно-прессо­ вых машин. М,: Машиностроение, 1966, с. 44—55.

Л7. Щетинин Т. А. Регулирование скорости в приводах с муфтами и тормозами скольжения. — Электротехника, 1967, № 2, с. 24—26.

48. Щетинин Т. А. Бесконтактные муфты скольжения и эксперимен­ тальное сравнение их с контактными. — В кн.: Вопросы электроприво­ да, автоматики и контроля в кузнечно-прессовом производстве. М.: Машиностроение, 1967, с. 18—24.

49.Щетинин Т. А. Режимы работы регулируемых приводов с индук­ ционными муфтами и тормозами. Там же, с. 25—61.

50.Щетинин Т. А. Определение оптимальных параметров индук­

ционных муфт для кузнечно-прессовых машин. — Кузнечно-штамповоч­ ное производство, 1968, № 6, с. 31—36.

51. Щетинин Т. А. Потери в индукционных муфтах при линейно растущем и вентиляторном моментах нагрузки.'— Электричество, 1971,

Л. А- Серов, С. В. Страхов^ В. А. Воронков, С. А. Павлов, Т. А. Ще­ тинин, Н. Г. Картавый, А. Г. -Клепиков. Опубл. в Б. И., 1969, Кя 23.

Т. А- Щетинин, Л. А. Серов. Опубл. в Б. И., 1970, Кя 34.

267

4.2.Электромагнитный вращающий момент

4.3." Влияние параметров магнитных систем на механические

26&

5.3. Разветвленные системы для асинхронной и синхронной работы

270