Elektromanyetik sürücü: türleri, amacı, çalışma prensibi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Günümüzde kompakt, üretken ve işlevsel tahrik mekanizmalarının uygulanmasında, ağır sanayiden ulaşıma ve evlere kadar insan faaliyetinin hemen hemen tüm alanları ilgilenmektedir. Bu aynı zamanda, gelişmelerine rağmen temel cihazı değiştirmeyen geleneksel güç üniteleri kavramlarının sürekli iyileştirilmesinin nedenidir. Bu türün en popüler temel sistemleri, çalışma mekanizması hem geniş formatlı ekipmanlarda hem de küçük teknik cihazlarda kullanılan elektromanyetik bir sürücüyü içerir.

Sürücü Ataması

Hemen hemen tüm hedef uygulamalarda, bu mekanizma sistemin yürütme organı olarak görev yapar. Başka bir şey, gerçekleştirilen işlevin doğasının ve genel çalışma süreci çerçevesinde sorumluluk derecesinin değişebileceğidir. Örneğin,Kapatma vanalarında bu tahrik, vananın mevcut konumundan sorumludur. Özellikle, çabası nedeniyle örtüşme, normalde kapalı veya açık bir durum konumunu alır. Bu tür cihazlar, hem çalışma prensibini hem de cihazın koruyucu özelliklerini belirleyen çeşitli iletişim sistemlerinde kullanılır. Özellikle elektromanyetik duman egzoz tahriki, yapısal olarak havalandırma kanallarına kenetlenerek yangın güvenlik sisteminin altyapısına dahil edilmiştir. Tahrik muhafazası ve kritik çalışma parçaları, yüksek sıcaklıklara ve termal olarak tehlikeli gazlarla zararlı temaslara dayanıklı olmalıdır. Yürütülecek komuta gelince, otomasyon genellikle duman belirtileri algılandığında çalışır. Bu durumda tahrik, duman akışını ve yanmayı düzenleyen teknik bir araçtır.

Elektromanyetik aktüatörlerin kullanımı için daha karmaşık bir konfigürasyon, çok yollu vanalarda gerçekleşir. Bunlar, karmaşıklığı tüm işlevsel birim gruplarının eşzamanlı kontrolünde yatan bir tür toplayıcı veya dağıtım sistemidir. Bu tür sistemlerde, nozullardan akışları değiştirme işlevine sahip bir elektromanyetik valf aktüatörü kullanılır. Kanalın kapanmasının veya açılmasının nedeni, çalışma ortamının belirli değerleri (basınç, sıcaklık), akış yoğunluğu, zaman için program ayarları vb. olabilir.

Tasarım ve bileşenler

Sürücünün merkezi çalışma elemanı, içi boş bir bobinden oluşan solenoid bloktur vemanyetik çekirdek. Bu bileşenin diğer parçalarla iletişim elektromanyetik bağlantıları, kontrol darbe valflerine sahip küçük dahili bağlantılarla sağlanır. Normal durumda, çekirdek, eyere dayanan bir sapa sahip bir yay tarafından desteklenir. Ek olarak, tipik bir elektromanyetik tahrik cihazı, ani değişiklik anlarında veya tamamen voltaj yokluğunda mekanizmanın işlevlerini üstlenen, çalışma parçasının manuel bir alt yapısının bulunmasını sağlar. Sinyalizasyon, yardımcı kilitleme elemanları ve çekirdeğin konumunun sabitleyicileri aracılığıyla sağlanan ek işlevsellik sağlanabilir. Ancak bu tür sürücülerin avantajlarından biri küçük boyutları olduğundan, optimize etmek için geliştiriciler tasarımın ikincil cihazlarla aşırı doygunluğunu önlemeye çalışırlar.

Mekanizmanın çalışma prensibi

Hem manyetik hem de elektromanyetik güç cihazlarında, aktif ortamın rolü manyetik akı tarafından gerçekleştirilir. Oluşumu için, elektrik sinyalini değiştirerek bir nokta bağlantısı veya aktivitesinin kesilmesi olasılığı ile kalıcı bir mıknatıs veya benzeri bir cihaz kullanılır. Yürütme organı, akımın solenoidin devrelerinden akmaya başladığı, voltajın uygulandığı andan itibaren çalışmaya başlar. Buna karşılık, manyetik alanın aktivitesi arttıkça çekirdek, indüktörün boşluğuna göre hareketine başlar. Aslında, elektromanyetik sürücünün çalışma prensibi, elektrik enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesine bağlıdır.manyetik alan aracılığıyla mekanik. Gerilim düşer düşmez, çekirdeği yerine geri döndüren ve tahrik armatürü orijinal normal konumunu alan elastik yayın kuvvetleri devreye girer. Ayrıca karmaşık çok kademeli tahriklerde kuvvet aktarımının bireysel aşamalarını düzenlemek için pnömatik veya hidrolik tahrikler ek olarak açılabilir. Özellikle alternatif enerji kaynaklarından (su, rüzgar, güneş) birincil elektrik üretimini mümkün kılar ve bu da ekipman iş akışının maliyetini düşürür.

Elektromanyetik aktüatör eylemi

Sürücü çekirdeğinin hareket modeli ve bir çıkış güç ünitesi olarak çalışma yeteneği, mekanizmanın gerçekleştirebileceği eylemlerin özelliklerini belirler. Çoğu durumda, bunların, nadiren yardımcı teknik işlevlerle desteklenen, yürütme mekaniğinin aynı tür temel hareketlerine sahip cihazlar olduğu hemen belirtilmelidir. Bu temelde, elektromanyetik sürücü aşağıdaki tiplere ayrılır:

• Döner. Akım uygulama sürecinde, dönüş yapan bir güç elemanı etkinleştirilir. Bu tür mekanizmalar küresel ve geçmeli vanalarda ve ayrıca kelebek vana sistemlerinde kullanılmaktadır.
• Tersinir. Ana harekete ek olarak, güç elemanının yönünde bir değişiklik sağlayabilmektedir. Kontrol valflerinde daha yaygın.
• İtme. Bu elektromanyetik aktüatör, dağıtım ve dağıtımda da kullanılan bir itme eylemi gerçekleştirir.çek valfler.

Yapısal çözüm açısından, güç elemanı ve çekirdek, cihazın güvenilirliğini ve dayanıklılığını artıran farklı parçalar olabilir. Diğer bir şey ise, optimizasyon ilkesinin, yerden ve enerji kaynaklarından tasarruf etmek için tek bir teknik bileşenin işlevselliği içinde çeşitli görevlerin birleştirilmesini gerektirmesidir.

Elektromanyetik bağlantı parçaları

Sürücünün yürütme organları, belirli bir çalışma altyapısının çalışması için gereken belirli eylemleri gerçekleştirerek farklı konfigürasyonlarda çalışabilir. Ancak her halükarda, çekirdek veya mukavemet unsurunun işlevi, nadir istisnalar dışında, nihai görevi yerine getirme açısından yeterli bir etki sağlamak için tek başına yeterli olmayacaktır. Çoğu durumda, bir geçiş bağlantısı da gereklidir - doğrudan tahrik edilen mekanikten hedef cihaza üretilen mekanik enerjinin bir tür çevirmeni. Örneğin, bir dört tekerlekten çekiş sisteminde, bir elektromanyetik kavrama sadece bir kuvvet iletici olarak değil, aynı zamanda şaftın iki parçasını sıkı bir şekilde birbirine bağlayan bir motor olarak da hareket eder. Asenkron mekanizmaların, belirgin kutuplara sahip kendi uyarma bobinleri bile vardır. Bu tür kaplinlerin önde gelen kısmı, bir elektrik motorunun rotor sargısının ilkelerine göre yapılır ve bu elemana bir dönüştürücü ve kuvvet çeviricisi işlevlerini verir.

Doğrudan etkili daha basit sistemlerde, kuvvet iletme görevi standart bilyalı rulman cihazları, döndürme ve dağıtım üniteleri tarafından gerçekleştirilir. Özeleylemin yürütülmesi ve yapılandırılması ve ayrıca tahrik sistemi ile ara bağlantı farklı şekillerde uygulanır. Çoğu zaman, bileşenlerin birbiriyle arayüzlenmesi için bireysel şemalar geliştirilir. Aynı elektromanyetik tahrik kavramasında, kendi metal şaftı, kayma halkaları, kollektörleri ve bakır çubukları ile tüm bir altyapı düzenlenmiştir. Ve bu, elektromanyetik kanalların kutup parçaları ve manyetik alan çizgilerinin yönünün konturları ile paralel düzenlenmesini saymaz.

Sürücü çalışma parametreleri

Tipik bir çalışma şemasına sahip aynı tasarım, farklı kapasitelerin bağlanmasını gerektirebilir. Ayrıca tipik sürücü sistemleri modelleri güç yükü, akım türü, voltaj vb. açısından farklılık gösterir. En basit solenoid valf aktüatörü 220 V ile çalışır, ancak benzer tasarıma sahip ancak 380 V'ta üç fazlı endüstriyel ağlara bağlantı gerektiren modeller de olabilir. Güç kaynağı gereksinimleri cihazın boyutuna ve cihazın özelliklerine göre belirlenir. çekirdek. Örneğin motorun devir sayısı, tüketilen güç miktarını ve bununla birlikte yalıtım özelliklerini, sargıları ve direnç parametrelerini doğrudan belirler. Somut olarak endüstriyel elektrik altyapısı hakkında konuşursak, ağır hizmet tipi sürücü entegrasyon projesi, çekiş kuvvetini, topraklama döngüsü özelliklerini, devre koruma cihazı uygulama şemasını vb. dikkate almalıdır.

Modüler tahrik sistemleri

En yaygınelektromanyetik çalışma prensibine dayanan tahrik mekanizmalarının üretimi için yapısal form faktörü bloktur (veya agregadır). Bu, hedef mekanizmanın gövdesine veya ayrıca ayrı bir çalıştırma ünitesine monte edilen bağımsız ve kısmen izole edilmiş bir cihazdır. Bu tür sistemler arasındaki temel fark, yüzeylerinin geçiş güç bağlantılarının boşluklarıyla ve ayrıca hedef ekipmanın yürütme organlarının çalışma unsurlarıyla temas etmemesi gerçeğinde yatmaktadır. En azından, bu tür temaslar, her iki yapıyı da korumak için herhangi bir önlem alınmasını gerektirmez. Elektromanyetik sürücünün blok tipi, işlevsel birimlerin çalışma ortamının olumsuz etkilerinden - örneğin korozyon hasarı veya sıcaklığa maruz kalma risklerinden - izole edilmesinin gerektiği durumlarda kullanılır. Mekanik bir bağ sağlamak için mil gibi aynı yalıtımlı armatür kullanılır.

Entegre sürücü özellikleri

Çalışma sisteminin ayrılmaz bir parçası olarak hareket eden ve onunla tek bir iletişim altyapısı oluşturan bir tür elektromanyetik güç sürücüleri. Kural olarak, bu tür cihazlar, işlevsel ve ergonomik özellikleri üzerinde önemli bir etkisi olmadan çeşitli mühendislik yapılarına entegre edilmelerini sağlayan kompakt boyutlara ve düşük ağırlığa sahiptir. Öte yandan, boyutlandırma optimizasyonu ve bağlama (ekipmana doğrudan bağlantı) olanaklarını genişletme ihtiyacı, yaratıcılarıbu tür mekanizmaların yüksek derecede korunması. Bu nedenle, hassas elemanları çalışma ortamının agresif etkilerinden korumaya yardımcı olan, hermetik boruları ayırmak gibi tipik bütçe dostu yalıtım çözümleri düşünülmektedir. İstisnalar, yüksek mukavemetli plastikten yapılmış bağlantı parçalarının bağlı olduğu metal bir kasa içinde elektromanyetik tahrikli vakum valflerini içerir. Ancak bunlar zaten toksik, termal ve mekanik faktörlere karşı kapsamlı korumaya sahip özel genişletilmiş modellerdir.

Cihazın uygulama alanları

Bu sürücünün yardımıyla, çeşitli seviyelerde güç mekanik desteğinin görevleri çözülür. En kritik ve karmaşık sistemlerde, elektromanyetik cihazları kontrol etmek için salmastrasız bağlantı parçaları kullanılır, bu da ekipmanın güvenilirlik derecesini ve performansını artırır. Bu kombinasyonda üniteler, ulaşım ve iletişim boru hattı ağlarında, petrol ürünleri ile depolama tesislerinin bakımında, kimya endüstrisinde, çeşitli endüstrilerdeki işleme istasyonlarında ve tesislerde kullanılmaktadır. Basit cihazlar hakkında konuşursak, o zaman evsel alanda, besleme ve egzoz sistemleri için elektromanyetik bir fan tahriki yaygındır. Küçük formatlı mekanizmalar ayrıca sıhhi tesisat armatürlerinde, pompalarda, kompresörlerde vb. Yerlerini bulur.

Sonuç

Tahrik mekanizmasının yapısının elektromanyetik elemanlar temelinde uygun şekilde tasarlanması koşuluyla oldukça karlı olabilirsiniz.mekanik kuvvet kaynağıdır. En iyi versiyonlarda, bu tür cihazlar, çeşitli aktüatörlerle kombinasyon açısından yüksek teknik kaynak, kararlı çalışma, minimum güç tüketimi ve esneklik ile ayırt edilir. Karakteristik zayıflıklara gelince, özellikle 10 kV voltajlı yüksek voltajlı elektrik hatlarında devre kesicinin elektromanyetik tahrikinin çalışmasında belirgin olan düşük gürültü bağışıklığında kendilerini gösterirler. Bu tür sistemler, tanım gereği, elektromanyetik girişime karşı özel korumaya ihtiyaç duyar. Ayrıca, anahtarda bir itici ve tutma mandallı menteşeli bir kol mekanizmasının kullanılmasından kaynaklanan teknik ve yapısal karmaşıklık nedeniyle, devrelerde kısa devre risklerini ortadan kaldırmak için koruyucu elektrikli cihazların ek bağlantısı gereklidir.