各種電磁クラッチを使用した電気駆動
最も単純な機械や装置を使用して回転速度を調整する必要がある設置には、さまざまなタイプの電磁クラッチを備えた電気駆動装置を使用できます。
それらが最も一般的です 電磁スリップクラッチこれを利用すると、負荷の急激な増加による損傷から作業機械の要素を保護したり、回転速度を調整したり、特殊な特性を取得したり、小型のモーターを使用するときに電気駆動装置の始動特性を改善したりすることが比較的簡単です。始動トルク（リスロータ誘導電動機および同期電動機）。
電磁スリップ クラッチは、同心円状に配置され、空隙によって分離された 2 つの部分、インダクターとアーマチュアで構成される電気機械です。電動機のシャフトにしっかりと接続されているクラッチの部分が駆動部分であり、作業機械のドライブシャフトに接続されているもう一方の部分が被動部分です。
インダクタには、スリップ リングを介して DC 電源から電力を受け取る励磁コイルを備えた極があります。アーマチュアは、かご型の短絡巻線を備えた電磁鋼板で作られた磁気回路です。
クラッチの動作原理は同じです 多相非同期モーターの動作原理…しかし、誘導電動機では、対応する位相シフトを持つ交流電源から供給される多相巻線によって回転磁界が生成され、スリップクラッチでは、極は短絡に対して一定の磁束で回転します。
このコイルでは、磁束の作用により、 emf 交流電流、振幅および周波数 クラッチの被駆動部と被駆動部の速度差に応じて電流が発生し、トルクが発生します。
界磁巻線の電流を変更することにより、クラッチの滑りに対する伝達トルクの依存性を表すさまざまな機械的特性を得ることができます。これは、多相非同期モーターに供給される電圧を調整するときの機械的特性に似ています。
最もシンプルな設計には、ソリッドスチールコアアーマチュアを備えた電磁クラッチが含まれています。このクラッチのトルクが発生します コア内に誘導される渦電流.
このコネクタの設計により、その中を流れる渦電流によって加熱される巨大なコアが外部環境と直接接触し、コネクタからの熱の除去が向上するため、信頼性が大幅に向上します。
通常、インダクタは、スリップ リングを介して直流電流が供給される界磁巻線を備えた突出ポストが取り付けられたコネクタの内部部品です。
大規模な磁気回路との電磁結合の機械的特性は、その大きな抵抗により、誘導モーターの加減抵抗器特性の形をとります。
スリップ量に関係なく、カップリングのトルクをほぼ一定に保つ必要がある場合、インダクタの極は特別な形状、つまりくちばしまたは爪の形で作られます。
クラッチを励磁するために比較的少量の電力が消費されますが、この電力はクラッチによって伝達される電力に比例せず、0.1 ～ 2.0% の範囲で変化します。小さい数字は高電力コネクタを指し、大きい数字は低電力コネクタを指します。したがって、450 kWの電力を送信するカプラーでは励起損失は600 W、5 kWの電力のカプラーでは約100 Wです。
電磁クラッチ システムは、通常、インダクタ コイルの電流を変化させることによって、必要な速度制御範囲を提供します。ただし、この場合のドライブの効率は加減抵抗器を調整する場合よりも低くなります。これは、ドライブの全体的な効率がクラッチ自体の効率とモーターの効率の積に等しいためです。
結合損失は主に結合アーマチュアで発生する滑り損失によって決まります。強力なカップリングの場合、大量の熱を除去するための特別な装置が必要です。
電磁クラッチは、信頼性の高い操作性と優れた特性を兼ね備えています。 非同期かご型モーター.
かご型モータの始動トルクは比較的低く、始動電流は大きく、臨界トルクは十分に高くなります。したがって、電磁クラッチの助けを借りて、クラッチの励磁コイルに電流が流れていない状態でもエンジンを始動できます。クラッチによって伝達されるトルクがゼロのとき。この場合、エンジンは負荷なしで急速に加速し、その加熱は無視できます。
モーターが特性の動作部分に移動した後、クラッチの励磁コイルに電流が供給され、それに電磁モーメントが発生します。カップリングの被駆動部は、カップリングによって伝達されるモーメントが静負荷モーメントを超えるまで静止したままになります。
同時に、クラッチの駆動部分は、クラッチの被駆動部分に加えられるトルクと同じ大きさのトルクでエンジンに負荷をかけます。この場合、モーターは臨界に近いトルクを発生し、始動トルクを大幅に超える可能性があり、モーター電流は始動時よりも小さくなります。
したがって、電磁クラッチの使用が改善されます。 電気モーターの始動特性私は。同様に、かご型誘導電動機に比べて非常に悪い同期電動機の始動特性も改善することができます。
電磁クラッチの種類の一つに、 磁性粉末が充填されたコネクタ… パウダクラッチと上記のスリップクラッチの主な違いは、密閉されたハウジングに囲まれたクラッチの 2 つの回転部分の間に鉄粉 (通常はオイルと混合) が配置されていることです。
界磁コイルが通電されていない場合、鉄粉は乱れた状態になります。励磁コイルに電流が供給されると、その磁場の作用により塵が磁力線に沿って配置され、エアギャップを閉じて先頭からの電力の伝達を確実にする一種の回路を形成します。励磁電流が大きいほど、クラッチが伝達できるトルクは大きくなります。
電磁パウダクラッチは始動だけでなく速度調整も可能で、作業機の軸に伝わる最大トルクを制限する安全クラッチとしても使用できます。
鉄粉は空気に比べて透磁率が高いため、結合に必要な励起電力は誘導結合よりも大幅に少なくなります。
界磁巻線への電流供給方法により、ダストコネクタが接触式と非接触式に区別されます。接触コネクタでは、励磁コイルは回転部分に配置されており、コイルはスリップ リングを介して通電されます。
非接触コネクタの励磁コイルは、小さな空隙によって回転要素から分離された磁気回路の固定部分に配置されます。
場合によっては、パウダ電磁クラッチと誘導電磁クラッチの両方が、カスタム電気モーターと同様に作業機械の本体に組み込まれているか、駆動モーターと共通の設計で組み合わされています。このソリューションにより、ドライブの寸法と重量が大幅に削減されます。
電磁クラッチの代わりに油圧クラッチやトルクコンバータが使用される場合もあります。次に、駆動装置は油圧と呼ばれます。
近年、金属切断機、機械、その他のさまざまな生産機構の電気設備の近代化により、電気駆動装置が誘導カップリングや粉末カップリングに置き換えられています。 周波数制御電気ドライブの かご型誘導電動機を使用し、 周波数変換器を介して.