Рис. V.28. Магнитные~системы*асинхронпо-синхронных муфт: а- индукторной; б - панцирной;

/ - индуктор; 2 - якорь;ТЗ - стержни короткозамкнутой обмотки

Рис. V.29. Магнитные системы бесконтактных муфт скольжения: а- индукторная; б-с зубцами одной полярности; в, г - панцирные;

/ - неподвижный 3 - якорь

магнитопровод; 2 - обмотка; 4 - полюсная система

Схемы устройства асинхронно-синхронных муфт индукторного и панцирного типа показаны на рис. V.28. Конструкция индуктора такая же, как у муфт индукторного и панцирного типа. Размеры зубьев на якоре равны размерам зубьев индуктора. В этой муфте с увеличением скорости вращения и уменьшением скольжения момент не снижается как в муфтах с массивным якорем, а возрастает, как в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором, причем приближается к максимально.му асинхронному моменту при критической скорости. Критическая скорость из-за малого сопротивления короткозамкнутой обмотки близка к синхронной и при достижении ее муфта работает синхронно, при этом зубья якоря и индуктора находятся один против другого, и скольжение равно

Рис. V.30. Двухиндукторная муфта скольжения: а-магнитная система; б - характер магнитного потока;

/ - наружный индуктор; 2 - якорь; 3 - внутренний индуктор; 4 - немагнитное соединение индукторов

нулю. Смещению зубьев якоря относительно зубьев индуктора препятствуют электромагнитные силы притяжения, действующие между зубьями и создающие синхронный реактивный момент.

В бесконтактных муфтах скольжения (рис. V.29) отсутствует скользящий токопровод. Эти муфты по сравнению с контактными обладают более высокой надежностью, хотя уступают им по габаритно-весовым показателям.

Схе.ма магнитной системы муфты индукторного типа представлена на рис. V.29, а. Неподвижные .магнитопровод / и обмотка возбуждения 2 образуют статор машины. Якорь 3 состоит из двух ферромагнитных цилиндров, разделенных в центральной части кольцом из немагнитонроводного материала. На другом валу находится часть муфты. Зубцовая часть магнитопровода и якорь могут быть как ведомым, так и ведущим элементом муфты.

На рис. V.29, б показана муфта с зубьями одной полярности. Здесь в отличие от схемы, показанной на рис. V.29, а, ферромагнитный якорь 3 монолитный, а магнитопровод / имеет зубья одной полярности. Эта муфта технологичнее в изготовлении, но передает меньший момент, чем муфта, изображенная на рис. V.29, а, из-за наличия нерабочих зазоров между статором и якорем и статором н зубцовой частью магнитопровода 4.

На рнс. у,29, в, г представлены схемы магнитных систем бесконтактных муфт панцирного типа. Неподвижная часть магнитопровода 1 крепится к корпусу муфты и имеет обмотку возбуждения 2. Вращающаяся часть магнитопровода

имеет когтеобразные зубья одной полярности на ферромагнитной части 4 и ферромагнитное кольцо с зубьями другой полярности, соединенной с магнитопроводом поясом из немагнитного материала, который препятствует замыканию потока внутри индуктора.

Двухиндукторная муфта представлена на рис. V.30. Магнитная система (а) этой муфты состоит из механически соединенных внутреннего 3 и наружного / индуктороб и расположенного между ними ферро.магнитного якоря 2. Детали, соединяющие внутренний и нарул<:ный индукторы, во избежание шунтирования магнитного потока в зазоре выполняются из немагнитных материалов.

Магнитные напряжения между точками Л и S от двух обмоток противоположны по направлению и компенсируют друг друга, поэтому магнитный поток по якорю не замыкается.

Расчет индукционных муфт

Основной задачей при расчете муфты является определение по заданному моменту диаметра якоря по воздушному зазору и его активной длины, равной длине полюсов. Ориентировочно эти значения можно определить из уравнения, связывающего вращающий момент с параметрами муфты [92]

i - а Л/цр

КГС-.\!,

где S,m - амплитуда первой гармоники переменной составляющей индукции в зазоре в Гс; D - диаметр якоря по воздушному зазору в м; /а - активная длина якоря в м; III, rtj - скорость вращения соответственно ведущей и ведомой части муфты в об/мин; N - число нар полюсов индуктора; р, - магнитная проницаемость стали якоря в его активном слое в Гн/м; р - удельное электрическое сопротивление якоря в О.ч-м; кщ - коэффициент, учитывающий поперечные токи в торцах якоря;

\ + к,

где кф - коэффициент, зависящий от отношения переменной составляющей потока к полному потоку; изменяется в пределах 0,18-0,26; 1-аксиальная длина зуба.

Использование этого уравнения для практических расчетов затруднительно из-за неопределенности величины х, зависящей от индукции в активном слое якоря и от скорости скольжения. В связи с этим на практике получило распространение определение основных размеров муфты путем использования опытных данных имеющихся конструкций и пересчета их по фор.мулам подобия для проектируемой муфты. Такая методика проектирования муфты изложена в [92]. Здесь из-за громоздкости эта методика не приводится.

Конструкция индукционных муфт

Ввиду большого разнообразия конструкций отечественных и зарубежных муфт здесь приводятся только конструкции муфт общего применения, серийно выпускаемые промышленностью.

В Советском Союзе серийно выпускаются приводы серии ПМС, включающие двигатель, муфту скольжения индукторного типа и автоматический регулятор скорости. Выпускаются также отдельные муфты индукторного типа серии ИМС. Приводы ПМС выпускаются шести типоразмеров для моментов от 1,7 до 30 кгс-м и находят применение в механизмах с постоянным и вентиляторным моментами нагрузки.

На рис. V.31 предстаплеиа конструкция прииода ПМС с индукционной муфтой трех нерьых типоразмеров, а на рис. V.32 - трех последующих типоразмеров. Основные технические данные приводов серии ПМС сведены в табл. V.5.

Недостатками привода серии ПМС являются повышенные требования к точности изготовления и затрудненная сборка - разборка. Конструкция привода ПМС-М, в котором отсутствуют указанные недостатки, представлена на рис. V.33.

В отличие от привода ПМС якорь 4 муфты со стороны двигателя опирается на подшипник, закрепленный в корпус 3 муфты, и соединяется с валом двига-

12 3 4 5 6

Рис. V.33. Привод с индукционной муфтой серии ПМС-М

теля / с помощью втулки 2, кулачки которой входят в пазы ступицы якоря. Такое выполнение позволяет производить сборку муфты без двигателя и облегчает центровку якоря 4 и индуктора 7. Бесконтактный синхронный тахогенератор индукторного тина служит для регулирования скорости муфты и состоит из зубчатого ротора 9, закрепленного на ведомом валу 14 муфты, и статора, запрессованного в крышку 8 муфты и состоящего из кольца 10 с рабочей обмоткой на его выступе и диска с обмоткой возбужде1гия. Ток к обмотке 6, закрепленной в кольце 5, подводится через кольца 13 и щетки, установленные в кожухе 12.

Муфты серии ИМС рассчитаны для работы с асинхронными двигателя.ми, имеющими синхронные скорости 750, 1000 или 1500 об/мин, причем диапазоны регулирования скорости при постоянном моменте нагрузки составляют соответственно 710-100, 950-140 и 1450-200 об/мин. Эти муфты применяются в основном в механизмах с вентиляторным моментом нагрузки.

Конструкция индукторной муфты представлена на рис. V.34, а основные технические данные в табл. V.6.

Особенностью конструкции является открытое исполнение, требующее при монтаже применения защитных ограждений.

> я

>о я

и S С

2 i

S 2i - 1

00 о

см -

2 ::- S S

ю о*

я 1

о -

X о см

со СО

со см

о со см

§!

(U К

g >s

а О S

ш ct о:

3 о.