Drejtim elektromagnetik: llojet, qëllimi, parimi i funksionimit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Në aplikimin e mekanizmave të lëvizjes kompakte, produktive dhe funksionale sot, janë të interesuara pothuajse të gjitha fushat e veprimtarisë njerëzore nga industria e rëndë deri te transporti dhe familjet. Kjo është edhe arsyeja e përmirësimit të vazhdueshëm të koncepteve tradicionale të njësive të fuqisë, të cilat, megjithëse janë duke u përmirësuar, nuk ndryshojnë pajisjen themelore. Sistemet bazë më të njohura të këtij lloji përfshijnë një makinë elektromagnetike, mekanizmi i punës i të cilit përdoret si në pajisjet me format të madh ashtu edhe në pajisjet teknike të vogla.

Detyrë me makinë

Pothuajse në të gjitha aplikacionet e synuara, ky mekanizëm vepron si organi ekzekutiv i sistemit. Një tjetër gjë është se natyra e funksionit të kryer dhe shkalla e përgjegjësisë së tij në kuadër të procesit të përgjithshëm të punës mund të ndryshojë. Për shembull,në valvulat mbyllëse, kjo makinë është përgjegjëse për pozicionin aktual të valvulës. Në veçanti, për shkak të përpjekjes së tij, mbivendosja merr pozicionin e një gjendje normalisht të mbyllur ose të hapur. Pajisjet e tilla përdoren në sisteme të ndryshme komunikimi, gjë që përcakton si parimin e funksionimit ashtu edhe karakteristikat mbrojtëse të pajisjes. Në veçanti, ngasja elektromagnetike e shkarkimit të tymit përfshihet në infrastrukturën e sistemit të sigurisë nga zjarri, duke u lidhur në mënyrë strukturore me kanalet e ventilimit. Strehimi i makinës dhe pjesët e tij kritike të punës duhet të jenë rezistente ndaj temperaturave të larta dhe kontakteve të dëmshme me gazrat termikisht të rrezikshëm. Sa i përket komandës për të ekzekutuar, automatizimi zakonisht funksionon kur zbulohen shenja tymi. Makina në këtë rast është një mjet teknik për rregullimin e rrjedhës së tymit dhe djegies.

Një konfigurim më kompleks për përdorimin e aktivizuesve elektromagnetikë ndodh në valvulat me shumë drejtime. Këto janë një lloj sistemesh kolektori ose shpërndarjeje, kompleksiteti i të cilave qëndron në kontrollin e njëkohshëm të grupeve të tëra njësive funksionale. Në sisteme të tilla, përdoret një aktivizues elektromagnetik i valvulave me funksionin e kalimit të rrjedhave nëpër grykë. Arsyeja e mbylljes ose hapjes së kanalit mund të jenë vlera të caktuara të mediumit të punës (presioni, temperatura), intensiteti i rrjedhës, cilësimet e programit për kohën, etj.

Dizajni dhe komponentët

Elementi qendror i punës i makinës është blloku solenoid, i cili formohet nga një spirale e zbrazët dhebërthama magnetike. Lidhjet elektromagnetike të komunikimit të këtij komponenti me pjesët e tjera sigurohen nga pajisje të vogla të brendshme me valvula impulsi kontrolli. Në gjendje normale, bërthama mbështetet nga një sustë me kërcell që mbështetet në shalë. Për më tepër, një pajisje tipike e makinës elektromagnetike siguron praninë e një të ashtuquajturi studim manual të pjesës së punës, i cili merr përsipër funksionet e mekanizmit në momente ndryshimesh të papritura ose mungesë të plotë të tensionit. Mund të sigurohet funksionalitet shtesë, i siguruar me anë të sinjalizimit, elementëve të kyçjes ndihmëse dhe fiksuesve të pozicionit të bërthamës. Por duke qenë se një nga avantazhet e këtij lloji disqet është madhësia e tyre e vogël, për të optimizuar, zhvilluesit përpiqen të shmangin ngopjen e tepërt të dizajnit me pajisje dytësore.

Parimi i funksionimit të mekanizmit

Të dyja, në pajisjet e fuqisë magnetike dhe elektromagnetike, roli i mediumit aktiv kryhet nga fluksi magnetik. Për formimin e tij, përdoret një magnet i përhershëm ose një pajisje e ngjashme me mundësinë e lidhjes me pikë ose shkëputjen e aktivitetit të tij duke ndryshuar sinjalin elektrik. Organi ekzekutiv fillon të funksionojë që nga momenti i aplikimit të tensionit, kur rryma fillon të rrjedhë nëpër qarqet e solenoidit. Nga ana tjetër, bërthama, me rritjen e aktivitetit të fushës magnetike, fillon lëvizjen e saj në lidhje me zgavrën e induktorit. Në fakt, parimi i funksionimit të makinës elektromagnetike zbret vetëm në shndërrimin e energjisë elektrike nëmekanike me anë të një fushe magnetike. Dhe sapo tensioni bie, hyjnë në lojë forcat e sustës elastike, e cila e kthen bërthamën në vendin e saj dhe armatura e makinës merr pozicionin e saj origjinal normal. Gjithashtu, për të rregulluar fazat individuale të transmetimit të forcës në disqet komplekse me shumë faza, disqet pneumatike ose hidraulike mund të ndizen shtesë. Në veçanti, ato bëjnë të mundur prodhimin primar të energjisë elektrike nga burimet alternative të energjisë (uji, era, dielli), gjë që ul koston e fluksit të punës së pajisjeve.

Veprimi i aktivizuesit elektromagnetik

Modeli i lëvizjes së bërthamës së makinës dhe aftësia e tij për të punuar si një njësi fuqie dalëse përcaktojnë tiparet e veprimeve që mund të kryejë mekanizmi. Duhet të theksohet menjëherë se në shumicën e rasteve këto janë pajisje me të njëjtin lloj lëvizjesh elementare të mekanikës ekzekutive, të cilat rrallë plotësohen me funksione teknike ndihmëse. Mbi këtë bazë, disku elektromagnetik ndahet në llojet e mëposhtme:

• Rrotullues. Në procesin e aplikimit të rrymës, aktivizohet një element fuqie, i cili bën një kthesë. Mekanizma të tillë përdoren në valvulat me top dhe prizë, si dhe në sistemet e valvulave fluturuese.
• E kthyeshme. Përveç veprimit kryesor, ai është në gjendje të sigurojë një ndryshim në drejtimin e elementit të fuqisë. Më e zakonshme në valvulat e kontrollit.
• Shtyrje. Ky aktivizues elektromagnetik kryen një veprim shtytës, i cili përdoret gjithashtu në shpërndarje dhevalvulat e kontrollit.

Nga pikëpamja e zgjidhjes strukturore, elementi i fuqisë dhe bërthama mund të jenë pjesë të ndryshme, gjë që rrit besueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e pajisjes. Një tjetër gjë është se parimi i optimizimit kërkon kombinimin e disa detyrave brenda funksionalitetit të një komponenti teknik për të kursyer hapësirë dhe burime energjie.

Pajisje elektromagnetike

Organet ekzekutive të disqeve mund të punojnë në konfigurime të ndryshme, duke kryer disa veprime të nevojshme për funksionimin e një infrastrukture të caktuar pune. Por në çdo rast, vetëm funksioni i elementit bërthamor ose i forcës nuk do të mjaftojë për të siguruar një efekt të mjaftueshëm në drejtim të përmbushjes së detyrës përfundimtare, me përjashtime të rralla. Në shumicën e rasteve, kërkohet gjithashtu një lidhje tranzicioni - një lloj përkthyesi i energjisë mekanike të gjeneruar nga mekanika e drejtuar drejtpërdrejt në pajisjen e synuar. Për shembull, në një sistem me lëvizje me të gjitha rrotat, një tufë elektromagnetike vepron jo vetëm si një transmetues i forcës, por si një motor që lidh në mënyrë të ngurtë dy pjesët e boshtit. Mekanizmat asinkron madje kanë spiralen e tyre të ngacmimit me pole të theksuara. Pjesa kryesore e bashkimeve të tilla është bërë sipas parimeve të mbështjelljes së rotorit të një motori elektrik, i cili i jep këtij elementi funksionet e një konverteri dhe përkthyesi forcash.

Në sistemet më të thjeshta me veprim të drejtpërdrejtë, detyra e transmetimit të forcës kryhet nga pajisjet standarde të mbajtësve të topit, njësitë rrotulluese dhe shpërndarëse. Specifikeekzekutimi dhe konfigurimi i veprimit, si dhe ndërlidhja me sistemin e ngasjes, zbatohet në mënyra të ndryshme. Shpesh, zhvillohen skema individuale për ndërlidhjen e komponentëve me njëri-tjetrin. Në të njëjtën tufë lëvizëse elektromagnetike, organizohet një infrastrukturë e tërë me boshtin e vet metalik, unazat e rrëshqitjes, kolektorët dhe shufrat e bakrit. Dhe kjo nuk është duke llogaritur rregullimin paralel të kanaleve elektromagnetike me pjesët e poleve dhe konturet e drejtimit të vijave të fushës magnetike.

Parametrat e funksionimit të Drive

I njëjti dizajn me një skemë tipike funksionimi mund të kërkojë lidhjen e kapaciteteve të ndryshme. Gjithashtu, modelet tipike të sistemeve të lëvizjes ndryshojnë në ngarkesën e fuqisë, llojin e rrymës, tensionin, etj. Aktivizuesi më i thjeshtë i valvulës solenoide funksionon në 220 V, por mund të ketë edhe modele me një dizajn të ngjashëm, por që kërkojnë lidhje me rrjetet industriale trefazore në 380 V. Kërkesat e furnizimit me energji përcaktohen nga madhësia e pajisjes dhe karakteristikat e bërthamë. Numri i rrotullimeve të motorit, për shembull, përcakton drejtpërdrejt sasinë e energjisë së konsumuar, dhe bashkë me të vetitë e izolimit, mbështjelljet dhe parametrat e rezistencës. Konkretisht duke folur për infrastrukturën elektrike industriale, projekti i integrimit të makinës së rëndë duhet të marrë parasysh forcën tërheqëse, karakteristikat e lakut të tokëzimit, diagramin e zbatimit të pajisjes mbrojtëse të qarkut, etj.

Sistemet e disqeve modulare

Më e zakonshmefaktori i formës strukturore për prodhimin e mekanizmave të lëvizjes bazuar në parimin elektromagnetik të funksionimit është bllok (ose agregat). Kjo është një pajisje e pavarur dhe disi e izoluar që është montuar në trupin e mekanizmit të synuar ose gjithashtu një njësi e veçantë aktivizuese. Dallimi thelbësor midis sistemeve të tilla qëndron në faktin se sipërfaqet e tyre nuk bien në kontakt me zgavrat e lidhjeve të fuqisë kalimtare dhe, për më tepër, me elementët e punës të organeve ekzekutive të pajisjeve të synuara. Të paktën, kontakte të tilla nuk kërkojnë marrjen e masave për të mbrojtur të dyja strukturat. Lloji i bllokut të një disku elektromagnetik përdoret në rastet kur njësitë funksionale duhet të izolohen nga ndikimi negativ i mjedisit të punës - për shembull, nga rreziqet e dëmtimit të korrozionit ose ekspozimit ndaj temperaturës. Për të siguruar një lidhje mekanike, përdoret e njëjta armaturë e izoluar si një kërcell.

Veçoritë e integruara të diskut

Një lloj disqet e fuqisë elektromagnetike që veprojnë si pjesë përbërëse e sistemit të punës, duke formuar një infrastrukturë të vetme komunikimi me të. Si rregull, pajisje të tilla kanë dimensione kompakte dhe peshë të ulët, gjë që u lejon atyre të integrohen në një sërë strukturash inxhinierike pa një ndikim të rëndësishëm në karakteristikat e tyre funksionale dhe ergonomike. Nga ana tjetër, optimizimi i përmasave dhe nevoja për të zgjeruar mundësitë e lidhjes (lidhja e drejtpërdrejtë me pajisjet) i kufizon krijuesit në ofrimin eshkallë e lartë e mbrojtjes së mekanizmave të tillë. Prandaj, po mendohen zgjidhje tipike izoluese miqësore me buxhetin, si ndarja e tubave hermetikë, të cilët ndihmojnë në mbrojtjen e elementëve të ndjeshëm nga efektet agresive të mjedisit të punës. Përjashtimet përfshijnë valvulat e vakumit me një makinë elektromagnetike në një kuti metalike, në të cilën janë lidhur pajisje të bëra prej plastike me rezistencë të lartë. Por këto janë tashmë modele të specializuara të zmadhuara që kanë mbrojtje gjithëpërfshirëse ndaj faktorëve toksikë, termikë dhe mekanikë.

Zonat e aplikimit të pajisjes

Me ndihmën e kësaj disku zgjidhen detyrat e mbështetjes mekanike të fuqisë së niveleve të ndryshme. Në sistemet më kritike dhe komplekse, pajisjet pa gjëndër përdoren për të kontrolluar pajisjet elektromagnetike, gjë që rrit shkallën e besueshmërisë dhe performancës së pajisjeve. Në këtë kombinim, njësitë përdoren në rrjetet e tubacioneve të transportit dhe komunikimit, në mirëmbajtjen e objekteve të magazinimit me derivatet e naftës, në industrinë kimike, në stacione përpunimi dhe fabrika në industri të ndryshme. Nëse flasim për pajisje të thjeshta, atëherë në sferën shtëpiake, një ngasje e ventilatorit elektromagnetik për sistemet e furnizimit dhe shkarkimit është e zakonshme. Mekanizmat e formatit të vogël gjejnë vendin e tyre edhe në instalimet hidraulike, pompat, kompresorët, etj.

Përfundim

Me kusht që struktura e mekanizmit të makinës të jetë projektuar siç duhet, në bazë të elementeve elektromagnetike, mund të merrni mjaft fitimburimi i forcës mekanike. Në versionet më të mira, pajisje të tilla dallohen nga një burim i lartë teknik, funksionim i qëndrueshëm, konsum minimal i energjisë dhe fleksibilitet për sa i përket kombinimit me aktivizues të ndryshëm. Sa i përket dobësive karakteristike, ato manifestohen në imunitet të ulët të zhurmës, i cili është veçanërisht i theksuar në funksionimin e makinës elektromagnetike të ndërprerësit në linjat e tensionit të lartë me një tension prej 10 kV. Sisteme të tilla, sipas përkufizimit, kanë nevojë për mbrojtje të veçantë kundër ndërhyrjeve elektromagnetike. Gjithashtu, për shkak të kompleksitetit teknik dhe strukturor për shkak të përdorimit të një mekanizmi me levë me varëse me një shtytës dhe një shul mbajtës në çelës, kërkohet një lidhje shtesë e pajisjeve elektrike mbrojtëse për të eliminuar rreziqet e qarqeve të shkurtra në qarqe.