Elektromagnētiskie izpildmehānismi: veidi un pielietojums

Ražošanā un ikdienas dzīvē automatizācija tiek aktīvi izmantota. Šim nolūkam tiek izmantoti dažāda veida pievadi - hidrauliski, pneimatiski un elektriski. Šādas ierīces ietver, atspējo, maina mehānismu, sistēmu un ierīču darbības režīmu. Šajā rakstā mēs apskatīsim dažus elektromagnētiskos izpildmehānismus.

Izpildmehānismi

Lai darbinātu dažādus mehānismus, izmantojot elektromotorus un elektromagnētiskos izpildmehānismus. Piemēram, vārstu automātiskai vai pusautomātiskai vadībai tiek izmantoti elektromotori, tā sauktie slēgšanas vārsti uz cauruļvadiem, piemēram, gāzes, pneimatiskie, ūdens apgāde un citi.

Elektromagnētiskā izpildmehānisma darbības princips ir veikt darbu ar magnētisko lauku, lai pārvietotu serdi, kas saistīta ar izpildmehānismiem.

Vispārīga ierīce

Ja mēs uzskatām elektromagnētiskos izpildmehānismus vispārīgā formā, tad tie sastāv no:

1. Spoles.

2. Magnētiskais kodols.

3. Saistītie darba mehānismi un sistēmas.

Zem spoles ir domāta elektromagnētiska ierīce - spoles brūce uz serdeņa ar vara stiepli, kuras iekšpusē ir kodols. Vēl viens nosaukums ir solenoīds. Tā pati ierīce ir stafete.

Ārpus solenoīda var atrasties magnētiskā ķēde, tā sauktā feromagnētiskais jūgs, tas ir nepieciešams magnētisko spēku pastiprināšanai un virzīšanai.

Kad caur spoli plūst elektriskā strāva, parādās magnētiskais lauks, tiek ievilkti izpildvaras daļas (enkura vai serdes) metāla elementi un tiek veikts noteikts darbs. Tādējādi elektriskā strāva tiek pārveidota par translatīvu kustību, un šādus izpildmehānismus var saukt par translācijas elektrisko piedziņu.

Ir vērts atzīmēt, ka nozare ražo abas ierīces darbam līdzstrāvas un maiņstrāvas ķēdēs. Principā maiņstrāvas ķēdēs plaši izmanto elektromagnētiskos izpildmehānismus, kuru konstrukcijā ir taisngrieži. Tas ir saistīts ar faktu, ka līdzstrāvas elektromagnēti attīsta lielāku vilci un tiem ir lielāka stabilitāte tādos pašos izmēros kā maiņstrāvas elektromagnētiem, un tos ir arī lētāk ražot.

Ir arī vērts atzīmēt, ka vairumam elektromagnētiskās piedziņas pārstāvju ir ierobežotas divas serdes gala pozīcijas, piemēram, ieslēgšana / izslēgšana.

Apskatīsim, kur šādi izpildmehānismi atrodami, sāksim ar to, kas ikdienā ir visizplatītākais, pēc tam apsverim rūpniecisko dizainu.

ICE starta solenoīda relejs

Automašīnās motora iedarbināšanai tiek izmantots starteris - jaudīga līdzstrāvas elektriskā piedziņa. Tās darbībai ir jāatrisina divi uzdevumi:

1. Starteris ir diezgan jaudīgs elektromotors, tā jauda atkarībā no iedarbināmā motora var mainīties no 0,5 kW motorolleros un vieglajos motociklos līdz 10 kW īpašā aprīkojumā ar dīzeļdzinējiem. Šāda jauda ir nepieciešama, lai radītu pietiekamu momentu, lai kloķētu motora kloķvārpstu.

Tas rada problēmas ar šāda lieluma strāvas nodošanu, šim nolūkam jūs varat izmantot releju, taču patiesībā viss tiek darīts nedaudz savādāk, vēlāk mēs apsvērsim šo jautājumu.

2. Starteris vada ICE, pagriežot spararatu, uz kura tiek nēsāts vainags - pārnesumu gredzens. Starteris ir savienots ar spararatu, izmantojot bendix (tas ir pārspiediena sajūgs), tas ir nepieciešams, lai novērstu griezes momenta pārnešanu no motora uz startera vārpstu.

Ieslēdzot startera barošanas ķēdi, bendix savienojas ar spararata vainaga zobiem un sāk to pagriezt, kad motors sāk darboties, un jūs izslēdzat startera shēmu - tas atgriežas sākotnējā stāvoklī.

Lai atrisinātu šīs divas problēmas ar vienu ierīci, starterim ir uzstādīts savilkšanas relejs. Pirmkārt, šis relejs aizver barošanas kontaktus (1), caur kuriem plūst startera sākuma un darbības strāvas. Otrkārt, ar releja kustīgo daļu ir savienots īpašs stienis (2), kas nospiež bendix (3) un, izmantojot atsperi (4), to atdod atpakaļ.

Elektromagnētiskā slēdzene

Elektromagnētiskā slēdzene ļauj ieviest dažādas drošības sistēmas, automātisku durvju atslēgšanu, vēršoties pie īpašnieka vai lasot RFID birkas, NFC vai citu sakaru un identifikācijas tehnoloģiju vērtību.

Piemēram, apsveriet vienas no iespējām raksturīgumu. Šis ir elektromehāniskais aizbīdnis.

Tehniskās specifikācijas ir diezgan interesantas, tas var izturēt spēku līdz 1000 kg, ar strāvas patēriņu 0,32A un spriegumu 12V, tas ir nedaudz vairāk par 4W enerģijas. Šādas slēdzenes ir noderīgas, lai organizētu ACS vai gudru māju projekti.

Ir arī citas elektromagnētisko slēdzeņu iespējas, kas darbojas pēc tāda paša principa.

Tos izmanto kopā ar domofoniem pie ieejas durvīm.

Solenoīda vārsts

Cauruļvados ir uzstādīti vārsti, lai kontrolētu darba vides (gāzes vai šķidruma) pāreju. Parasti tie ir atvērti (ļauj šķidrumam / gāzei iziet cauri, kad netiek piegādāts spriegums) un parasti ir aizvērti (caurlaide notiek tikai tad, ja tiek pielikts spriegums).

Šajā gadījumā parasti slēgti vārsti bieži tiek izgatavoti strukturāli ar elastīgu fiksāciju, kas ļauj izvairīties no cauruļvada bojājumiem strauju spiediena maiņu laikā, t.i. tas nedaudz iziet cauri darba videi, lai kompensētu straujās spiediena izmaiņas.

Turklāt augstspiediena cauruļvados elektromagnētiskais vārsts kontrolē nevis galvenā cauruļvada atveri, bet gan pneimatisko vai hidraulisko sistēmu, kas atslēdz noslēgšanas vārstu galveno enerģijas daļu.

Tādējādi ir iespējams sakārtot vārsta vai vārsta atvēruma pakāpi. Ieviešana ir pavisam vienkārša - alternatīva padeves atvēršana kameras tiešās vai reversās kontroles vielai (pneimatika vai hidraulika).

Pēc darbības principa tos atšķir:

• tieša darbība, ko izraisa nulles diferenciālais spiediens;

• pilots (netieša darbība), kas darbojas ar minimālu spiediena kritumu.

Un arī:

• bloķēšana (2/2 veids);

• izplatīšana trīsvirzienu (3/2 way);

• pārslēgšanas vārsti (2/3 veids).

Pilota solenoīda vārsts

Zemāk ir parasti slēgta vārsta diagramma.

Ja spoles enerģija netiek piegādāta, vārsts paliek aizvērtā stāvoklī. Virzuli vai diafragmu stingri piespiež pie sava sēdekļa zem atsperes spiediena.

Kad strāva ir pievienota spolei, rodas spēki, kas ir pretstatā atsperei un vārsts atveras. Lūdzu, ņemiet vērā, ka aprakstā nav iekļauta virkne detaļu, kas nav saistītas ar elektrību.

Zemāk ir parasti atvērts vārsts.

Kad spolei netiek piegādāts spriegums, tā ir atvērta, un, kad jūs pieliekat spriegumu, tā aizveras, šim, tāpat kā iepriekšējam vārstam, jāuztur barošanas spriegums uz spoles, lai to uzturētu.

Papildus jaudai jums arī jāatceras, ka tie darbojas tikai tad, kad spiediena starpība. To var izmantot apkures, ūdens apgādes, pneimatiskajās sistēmās.

Tiešas darbības solenoīda vārsts

Galvenā atšķirība ir tā, ka, lai to atvērtu / aizvērtu, nav nepieciešams spiediena kritums pirms un pēc vārsta. Tas nozīmē, ka tos var izmantot gan cauruļvados ar spiedienu, gan bez tā - šķidrumu novadīšanai no traukiem, uztvērējiem. Viņiem parasti ir pārāk mazs spiediens vai tas nav vispār.

Bistams vārsts

Vēl viens bistable vārsta nosaukums ir impulss.Lai noturētu atvērtā / slēgtā stāvoklī, vadības spriegums nav jāuztur. Lai pārslēgtu stāvokļus, tiek piemērots noteiktas polaritātes sprieguma impulss. Viņi strādā līdzstrāvas ķēdēs.

Šiem vārstiem ir nepieciešams spiediena starpība.

Elektromagnētiskais vai solenoīda vārsts ir uzticams cauruļvada vārsts ar ilgu kalpošanas laiku (apmēram miljons pārslēgšanas operāciju).

Turklāt tos izceļas ar lielu ātrumu (30-500 ms, atkarībā no diametra), ko nevar nodrošināt vārsti, kurus darbina elektromotors. Turklāt tas neprasa šādu apkopi un regulāru pielāgošanu, uzstādīšanu gala slēdži kā tie paši vārtu vārsti.

Solenoīds

Elektromagnēti tiek plaši izmantoti metalurģijā, ražošanā un atkritumu poligonos. Šī ir lieliska iespēja metāllūžņu un metāla izstrādājumu pacelšanai un pārvadāšanai.

Pastāv šāda veida elektromagnēti:

• neitrālie elektromagnēti - darbojas no līdzstrāvas;

• polarizēti elektromagnēti, darbojas divu neatkarīgu magnētisko plūsmu klātbūtnē - strādājošie un polarizējošie;

• Maiņstrāvas elektromagnēts - pulsējoša magnētiskā plūsma no nulles līdz maksimumam, raksturīga armatūras vibrācija.

Tāpat kā dažu veidu elektromotoros, tinumu iekļaušana atšķiras:

• secīgs, kad tinumus veic ar biezu stiepli ar nelielu pagriezienu skaitu;

• paralēli, kad tinumi ir plānas stieples un liels pagriezienu skaits.

Tātad darbības režīms:

• Ilgstoša;

• Īstermiņa;

• Ar pārtraukumiem.

Secinājums

Elektromagnētiskā piedziņa ir ātra un lēta opcija pievadiem. Arī lielākoties tam ir lielāka izturība nekā elektromotora piedziņai, jo trūkst rotējošu darba daļu, pārnesumkārbu.

Skatīt arī: Kā ar savām rokām izgatavot elektromagnētu