Elektromagnetiline ajam: tüübid, otstarve, tööpõhimõte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Kompaktsete, tootlike ja funktsionaalsete ajamimehhanismide rakendamisest on tänapäeval huvitatud peaaegu kõik inimtegevuse valdkonnad alates rasketööstusest kuni transpordi ja majapidamisteni. See on ka põhjuseks traditsiooniliste jõuallikate kontseptsioonide pidevaks täiustamiseks, mis, kuigi need paranevad, ei muuda põhiseadet. Seda tüüpi kõige populaarsemate põhisüsteemide hulgas on elektromagnetajam, mille töömehhanismi kasutatakse nii suureformaadilistes seadmetes kui ka väikestes tehnilistes seadmetes.

Autosõiduülesanne

Peaaegu kõigis sihtrakendustes toimib see mehhanism süsteemi täitevorganina. Teine asi on see, et täidetava funktsiooni iseloom ja vastutuse määr üldise tööprotsessi raames võib muutuda. Näiteks,sulgventiilides vastutab see ajam klapi praeguse asendi eest. Eelkõige oma jõupingutuste tõttu võtab kattumine tavapäraselt suletud või avatud oleku positsiooni. Selliseid seadmeid kasutatakse erinevates sidesüsteemides, mis määrab nii seadme tööpõhimõtte kui ka kaitseomadused. Eelkõige kuulub tuleohutussüsteemi infrastruktuuri elektromagnetilise suitsu väljalaskeajam, mis on struktuurselt ühendatud ventilatsioonikanalitega. Ajami korpus ja selle kriitilised tööosad peavad olema vastupidavad kõrgetele temperatuuridele ja kahjulikele kontaktidele termiliselt ohtlike gaasidega. Mis puudutab käivitatavat käsku, siis automaatika töötab tavaliselt siis, kui tuvastatakse suitsunähud. Ajam on sel juhul tehniline vahend suitsuvoolu ja põlemise reguleerimiseks.

Keerulisem konfiguratsioon elektromagnetiliste ajamite kasutamiseks toimub mitmekäigulistes ventiilides. Need on omamoodi kollektorid või jaotussüsteemid, mille keerukus seisneb tervete funktsionaalsete üksuste rühmade samaaegses juhtimises. Sellistes süsteemides kasutatakse elektromagnetilise klapi täiturmehhanismi, mille funktsioon on voolude ümberlülitamine läbi düüside. Kanali sulgemise või avamise põhjuseks võivad olla teatud töökeskkonna väärtused (rõhk, temperatuur), voolu intensiivsus, programmi aja seadistused jne.

Disain ja komponendid

Ajami keskne tööelement on solenoidplokk, mille moodustab õõnes mähis jamagnetiline südamik. Selle komponendi elektromagnetilised sideühendused teiste osadega on tagatud väikeste sisemiste liitmike abil koos juhtimpulssventiilidega. Tavalises olekus toetab südamikku sadulale toetuv varrega vedru. Lisaks näeb tüüpiline elektromagnetiline ajamiseade ette tööosa nn manuaalse alauuringu, mis võtab mehhanismi funktsioonid üle äkiliste muutuste või pinge täieliku puudumise hetkedel. Võib pakkuda täiendavaid funktsioone, mis on tagatud signaalimise, täiendavate lukustuselementide ja südamiku asukoha fikseerijate abil. Kuid kuna seda tüüpi draivide üks eeliseid on nende väiksus, püüavad arendajad optimeerimise eesmärgil vältida disaini liigset küllastumist sekundaarsete seadmetega.

Mehhanismi tööpõhimõte

Nii magnet- kui elektromagnetjõuseadmetes täidab aktiivse kandja rolli magnetvoog. Selle moodustamiseks kasutatakse kas püsimagnetit või muud sarnast seadet, millel on punktühenduse või selle tegevuse katkestamise võimalus elektrisignaali muutmise teel. Täitevorgan hakkab tööle pinge rakendamise hetkest, mil vool hakkab läbima solenoidi ahelaid. Südamik omakorda hakkab magnetvälja aktiivsuse suurenedes oma liikumist induktiivpooli õõnsuse suhtes. Tegelikult taandub elektromagnetilise ajami tööpõhimõte lihts alt elektrienergia muundamiseksmehaaniliselt magnetvälja abil. Ja niipea kui pinge langeb, hakkavad mängu elastse vedru jõud, mis tagastab südamiku oma kohale ja ajami armatuur võtab oma algse normaalasendi. Samuti saab keerukate mitmeastmeliste ajamite jõuülekande üksikute etappide reguleerimiseks täiendav alt sisse lülitada pneumaatilised või hüdroajamid. Eelkõige võimaldavad need elektrienergia esmast tootmist alternatiivsetest energiaallikatest (vesi, tuul, päike), mis vähendab seadmete töövoo maksumust.

Elektromagnetiline ajam

Ajami südamiku liikumismuster ja selle võime töötada väljundjõuallikana määravad mehhanismi poolt sooritatavate toimingute omadused. Tuleb kohe märkida, et enamasti on tegemist sama tüüpi täitevmehaanika elementaarsete liikumistega seadmetega, mida harva täiendatakse tehniliste abifunktsioonidega. Selle põhjal on elektromagnetiline ajam jagatud järgmisteks tüüpideks:

• Rotary. Voolu rakendamise käigus aktiveeritakse toiteelement, mis teeb pöörde. Selliseid mehhanisme kasutatakse kuul- ja korkventiilides, aga ka liblikklappide süsteemides.
• Pööratav. Lisaks põhitegevusele on see võimeline muutma jõuelemendi suunda. Levinum juhtventiilide puhul.
• Tõukamine. See elektromagnetiline ajam sooritab tõuketoimingut, mida kasutatakse ka jaotamisel jatagasilöögiklapid.

Konstruktsioonilahenduse seisukoh alt võivad jõuelement ja südamik olla erinevatest osadest, mis tõstab seadme töökindlust ja vastupidavust. Teine asi on see, et optimeerimise põhimõte nõuab mitme ülesande kombineerimist ühe tehnilise komponendi funktsionaalsuse piires, et säästa ruumi ja energiaressursse.

Elektromagnetilised liitmikud

Ajami täitevorganid võivad töötada erinevates konfiguratsioonides, sooritades teatud toiminguid, mis on vajalikud konkreetse töötava infrastruktuuri toimimiseks. Kuid igal juhul ei piisa ainult südamiku või tugevuselemendi funktsioonist lõpliku ülesande täitmiseks piisava efekti saavutamiseks, välja arvatud harvad erandid. Enamasti on vaja ka üleminekulinki – otse juhitava mehaanika genereeritud mehaanilise energia omamoodi translaatorit sihtseadmesse. Näiteks nelikveosüsteemis ei toimi elektromagnetiline sidur mitte ainult jõuülekandena, vaid mootorina, mis ühendab jäig alt võlli kahte osa. Asünkroonsetel mehhanismidel on isegi oma ergutusmähis, millel on väljendunud poolused. Selliste sidurite juhtosa on valmistatud elektrimootori rootori mähise põhimõtete järgi, mis annab sellele elemendile muunduri ja jõutranslaatori funktsioonid.

Lihtsamates otsetoimega süsteemides täidavad jõu edastamise ülesannet standardsed kuullaagriseadmed, pöörd- ja jaotussõlmed. Konkreetnetoimingu teostamist ja konfigureerimist, samuti ajamite süsteemiga ühendamist rakendatakse erineval viisil. Sageli töötatakse välja individuaalsed skeemid komponentide omavaheliseks ühendamiseks. Samas elektromagnetilises ajamisiduris on organiseeritud terve infrastruktuur oma metallvõlli, libisemisrõngaste, kollektorite ja vaskvarrastega. Ja see ei hõlma elektromagnetiliste kanalite paralleelset paigutust pooluste tükkidega ja magnetvälja joonte suuna kontuure.

Ajami tööparameetrid

Sama konstruktsioon ja tüüpiline tööskeem võib vajada erinevate võimsuste ühendamist. Samuti erinevad ajamisüsteemide tüüpilised mudelid võimsuse koormuse, voolu tüübi, pinge jne poolest. Lihtsaim solenoidklapi ajam töötab 220 V pingel, kuid võib olla ka sarnase konstruktsiooniga mudeleid, mis nõuavad ühendamist kolmefaasiliste tööstusvõrkudega pingel 380 V. Nõuded toiteallikale sõltuvad seadme suurusest ja seadme omadustest. tuum. Mootori pöörete arv määrab näiteks otseselt tarbitava võimsuse ja koos sellega isolatsiooniomadused, mähised ja takistuse parameetrid. Konkreetselt rääkides tööstuslikust elektriinfrastruktuurist, tuleks raskeveokite ajami integreerimise projektis arvesse võtta veojõudu, maandussilmuse omadusi, vooluahela kaitseseadme rakendusskeemi jne.

Modulaarsed ajamisüsteemid

Kõige tavalisemelektromagnetilisel tööpõhimõttel põhinevate ajamimehhanismide tootmise struktuurseks vormiteguriks on plokk (või agregaat). See on iseseisev ja mõnevõrra isoleeritud seade, mis on paigaldatud sihtmehhanismi korpusele või ka eraldi ajam. Põhiline erinevus selliste süsteemide vahel seisneb selles, et nende pinnad ei puutu kokku üleminekutoitelülide õõnsustega ja pealegi sihtseadme täitevorganite tööelementidega. Vähem alt ei nõua sellised kontaktid mõlema struktuuri kaitsmiseks meetmete võtmist. Elektromagnetilise ajami plokktüüpi kasutatakse juhtudel, kui funktsionaalsed üksused tuleb isoleerida töökeskkonna negatiivsetest mõjudest – näiteks korrosioonikahjustuste või temperatuuriga kokkupuute riskide eest. Mehaanilise sideme tagamiseks kasutatakse sama isoleeritud armatuuri nagu vars.

Integreeritud draivi funktsioonid

Teatud tüüpi elektromagnetilised jõuajamid, mis toimivad töösüsteemi lahutamatu osana, moodustades sellega ühtse sideinfrastruktuuri. Reeglina on sellistel seadmetel kompaktsed mõõtmed ja väike kaal, mis võimaldab neid integreerida mitmesugustesse insenerstruktuuridesse, ilma et see mõjutaks oluliselt nende funktsionaalseid ja ergonoomilisi omadusi. Teisest küljest piirab suuruse optimeerimine ja sidumisvõimaluste laiendamise vajadus (seadmetega otseühendus) loojaid pakkumisel.selliste mehhanismide kõrge kaitse. Seetõttu mõeldakse välja tüüpilisi eelarvesõbralikke isolatsioonilahendusi, nagu hermeetiliste torude eraldamine, mis aitavad kaitsta tundlikke elemente töökeskkonna agressiivse mõju eest. Erandiks on metallkorpuses elektromagnetilise ajamiga vaakumventiilid, mille külge on ühendatud ülitugevast plastikust liitmikud. Kuid need on juba spetsiaalsed suurendatud mudelid, millel on igakülgne kaitse toksiliste, termiliste ja mehaaniliste tegurite eest.

Seadme rakendusalad

Selle draivi abil lahendatakse erineva tasemega jõumehaanilise toe ülesanded. Kõige kriitilisemates ja keerukamates süsteemides kasutatakse elektromagnetiliste seadmete juhtimiseks näärmeteta liitmikke, mis suurendab seadmete töökindluse ja jõudluse astet. Selles kombinatsioonis kasutatakse agregaate transpordi- ja sidetorustike võrkudes, naftatoodete hoidlate hooldamisel, keemiatööstuses, töötlemisjaamades ja erinevate tööstusharude tehastes. Kui me räägime lihtsatest seadmetest, siis koduses sfääris on elektromagnetiline ventilaatoriajam toite- ja väljalaskesüsteemide jaoks tavaline. Väikeformaadilised mehhanismid leiavad oma koha ka sanitaartehnilistes seadmetes, pumpades, kompressorites jne.

Järeldus

Eeldusel, et ajami mehhanismi struktuur on korralikult projekteeritud, saate elektromagnetiliste elementide põhjal üsna kasumlikumehaanilise jõu allikas. Parimates versioonides eristuvad sellised seadmed suure tehnilise ressursi, stabiilse töö, minimaalse energiatarbimise ja paindlikkuse poolest erinevate täiturmehhanismidega kombineerimisel. Mis puudutab iseloomulikke nõrkusi, siis need väljenduvad madala mürakindlusega, mis on eriti väljendunud 10 kV pingega kõrgepingeliinide kaitselüliti elektromagnetilise ajami töös. Sellised süsteemid vajavad oma olemuselt erilist kaitset elektromagnetiliste häirete eest. Samuti on lülitis tõukuri ja hoideriiviga hingedega hoobmehhanismi kasutamisest tuleneva tehnilise ja konstruktsiooni keerukuse tõttu vajalik elektriliste kaitseseadmete täiendav ühendamine, et välistada ahelate lühisohud.