Билет№19 Вопрос 1. Электромеханические муфты. Классификация.

Муфта – устройство, служащее для сцепления двух валов, т.е. для передачи вращающего момента с одного вала (ведущего) на другой (ведомый). Ведущий вал вращается приводным двигателем, а ведомый вал связан с нагрузкой. Муфта называется электромеханической, если для передачи механического момента используются электрические явления. Управление муфтой осуществляется при этом с помощью электрического сигнала, следовательно, она представляет собой преобразователь электрического сигнала в механический вращающий момент. Так как развиваемая на ведомом валу мощность много больше мощности управляющего сигнала, электромеханическая муфта осуществляет также и усиление мощности сигнала. Двигатель, вращающий ведущий вал, в энергетическом отношении играет ту же роль, что и источник питания в обычном электрическом усилителе. В обоих случаях входной электрический сигнал управляет потоком мощности от этого источника. Электромеханические муфты нашли свое применение в ряде систем сельскохозяйственной автоматики и в качестве регулируемых электроприводов сельскохозяйственных машин.

Муфты бывают релейного действия, осуществляющие жесткое сцепление валов при подаче сигнала, и непрерывного действия, осуществляющие гибкое сцепление, когда скорость ведомого вала зависит от величины входного сигнала и эта зависимость может быть предоставлена плавной статической характеристикой «скорость ведомого вала - входной сигнал». Для автоматических систем основной интерес представляют муфты гибкого сцепления.

Электромеханические муфты применяются в качестве исполнительных элементов. Они заменяют исполнительный двигатель с управляемой скоростью вращения, позволяя применять в качестве приводных двигателей нерегулируемые электрические и неэлектрические двигатели. Такая замена, как правило, упрощает схему и конструкцию автоматической системы в целом, повышает ее надежность.

Однако основное преимущество электромеханических муфт перед обычным управляемым электродвигателем в их большем быстродействии. Это объясняется тем, что момент инерции вращающихся частей муфты, связанных с ведомым валом, можно сделать значительно меньше момента инерции приводного двигателя, определяющего быстродействие системы управления скоростью нагрузки при воздействии на двигатель, а не на муфту.

Электромеханические муфты применяются в диапазоне мощности от нескольких ватт (например, в маломощных следящих системах приборного типа) до десятков тысяч киловатт (в электроприводах прокатных станов, металлорежущих станков, в приводах гребных винтов на судах).

Исполнительные механизмы с электромеханическими муфтами отличаются от электродвигательных ИМ более простой конструкцией, низкой стоимостью, высокой надежностью и долговечностью и меньшей экономичностью при большом диапазоне регулирования скорости вращения.

Их применение оказывается чаще всего целесообразным в тех механизмах, где стоимость израсходованной энергии составляет небольшую долю себестоимости продукции. В этих случаях повышение надежности, а, следовательно, уменьшение простоев и брака, как правило, окупает увеличение расхода энергии, а низкая себестоимость этих ИМ приводит к минимуму расчетных затрат. Кроме того, рациональной областью их применения являются механизмы с вентиляторным моментом нагрузки, пропорциональным квадрату скорости вращения.

По принципу действия электромеханические муфты делятся на два основных типа: электромеханические муфты трения (ЭМТ) и электромеханические муфты скольжения (ЭМС). Они в большинстве случаев выполняют две основные функции:

1.Соединение и разъединение приводного двигателя с рабочим механизмом;

2. Регулирование скорости вращения рабочего механизма независимо от скорости вращения приводного двигателя (как правило, при ее постоянной величине).