Гидромуфты, нашедшие широкое применение в автомобилях и промышленных установках, имеют много общего с электрическими сцеплениями, работающими на принципе скольжения, которые начали применяться на судах вместе с зубчатыми передачами для дизелей. В электрической дифференциальной передаче Энтца, при нормальном движении генератор работает как электрическое проскальзывающее сцепление, а при разгонах и преодолении подъемов — как настоящий генератор, который питает электродвигатель. Там, где устройство работает только в качестве проскальзывающего сцепления, оно не делается таким мощным, как для случая преобразования того же крутящего момента. Основная цель применения проскальзывающих сцеплений в передачах судовых двигателей заключается в понижении пиковых напряжений в зубьях шестерен. Однако они дают еще то преимущество, что позволяют быстро соединять два или несколько двигателей для работы на один гребной винт.
Электрическое проскальзывающее сцепление состоит из первичного и вторичного роторов. Первичный ротор имеет форму кольцевого магнитного корпуса с расположенными внутри полюсами. На этих полюсах имеются обмотки возбуждения, которые питаются от внешнего источника тока через два контактных кольца со щетками. Вторичный ротор состоит из магнитного сердечника с пазами, параллельными оси, расположенными у самой поверхности. Пазы изолированы, и в них помещаются массивные медные шины, концы которых соединены между собой посредством припаянных к ним медных колец. Таким образом, этот ротор похож на «беличью клетку» асинхронного электродвигателя. Схема электрического сцепления показана на рис. 1.
Рис. 1. Схема электрического проскальзывающего сцепления:
1 — к контактным кольцам; 2 — вторичный ротор; 3 — контактные кольца; 4 — первичный ротор.
Ток, проходящий по обмоткам полюсов первичного ротора., создает магнитный поток в обоих роторах. Если один из роторов будет приведен во вращение, то магнитные силовые линии будут пересекаться проводниками вторичного ротора и в них будет наводиться электродвижущая сила. Поскольку последние замкнуты накоротко, по ним будет протекать сильный ток даже при сравнительно низких относительных скоростях вращения. Взаимодействие между токами в проводниках вторичного ротора И магнитным полем, возникшими под действием токов, проходящих через обмотки первичного ротора, создает силу, а следовательно, и крутящий момент, приложенный к ведомому ротору.
Ведущим элементом сцепления может быть сделан и первичный и вторичный роторы. В судовых передачах ведущим элементом обычно является вторичный ротор, так как он прочнее и лучше противостоит напряжениям, возникающим от неравномерной работы двигателя* Кроме того, вследствие меньшего момента инерции частота собственных крутильных колебаний коленчатого вала будет выше и опасность повреждения от крутильных колебаний меньше. Поскольку оба ротора установлены в подшипниках консольно, воздушный зазор между ними должен быть в несколько раз больше, чем в генераторах и электродвигателях, где ротор устанавливается между подшипниками.
На рис. 2 приведена зависимость крутящего момента, передаваемого проскальзывающим электрическим сцеплением от скольжения, которая показывает, что свойства этого сцепления значительно отличаются от свойств гидромуфты. Как было отмечено ранее, крутящий момент гидромуфты возрастает с увеличением скольжения и достигает своего максимального значения в момент остановки турбины от перегрузки. В электрических сцеплениях так же, как в гидромуфте, крутящий момент быстро возрастает от нуля при скольжении, равном нулю, и достигает максимального значения при сравнительно низком скольжении, порядка 8%. При дальнейшем увеличении скольжения крутящий момент падает. Это является следствием ослабления магнитного поля под действием токов, протекающих в проводниках вторичного ротора. До достижения максимального крутящего момента сцепление работает устойчиво. В пределах этого диапазона увеличение крутящего момента вызывает соответствующее увеличение скольжения до тех пор, пока не будет достигнут максимальный крутящий момент сцепления. Конечно, это невозможно в диапазоне неустойчивой работы за максимумом крутящего момента, и этот участок характеристики не имеет практического значения. Для удовлетворения требованиям, предъявляемым к сцеплению, оно должно быть рассчитано так, чтобы его максимальный крутящий момент превышал максимальный крутящий момент двигателя приблизительно на 75%. Максимальный крутящий момент, который может передавать электрическое сцепление, не зависит от скорости вращения, но изменяется в зависимости от возбуждения и даже значительно быстрее, чем последнее.
Все потери в сцеплении превращаются в тепло. Благодаря своей конструкции вторичный ротор может без повреждений противостоять сравнительно высокой температуре. Для предохранения от перегрева обмоток возбуждения первичного ротора его корпус снабжается вентиляционными каналами, а ко вторичному ротору прикрепляют крыльчатку вентилятора, создающую циркуляцию охлаждающего воздуха через первичный ротор. Электрическое сцепление управляется посредством переключателя в цепи возбуждения.
Рис. 2. Характеристика электрического проскальзывающего сцепления.
При одинаковом скольжении электрическое сцепление имеет меньший к. п. д., чем гидромуфта. В обоих случаях крутящий момент на ведомом валу равен крутящему моменту на ведущем валу, и поэтому потеря мощности измеряется потерей скорости вращения, т. е. скольжением. Однако в электрических сцеплениях имеется дополнительная потеря, связанная с возбуждением. При применении сцепления достаточно большого размера для передачи данного крутящего момента скольжение может удерживаться на низком уровне. Как утверждают, к. п. д. судовых электрических сцеплений достигает почти 99%.
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Электрические сцепления"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы