Файл: Миловзоров, В. П. Электромагнитные устройства автоматики учебник.pdf

железа намагничиваются и образуют цепочки элементарных магни­ тов (рис. 15.7, в), которые создают тангенциальное усилие и передают вращение от одной половины муфты к другой. При выключении тока магнитное поле пропадает, цепочки разрушаются и половинки муфты проскальзывают.

Предельный вращающий момент, который может передать муфта,

в (15.25) является сложной функцией, зависящей от индукции в зазоре, состава

U — размерный коэффициент (см), зависящий в свою очередь от индукции, зазора и окружной скорости муфты.

По данным эксперимента при индукции 1,0 шл удельное тангенциальное усилие около 2,5—3,0 н!см%.

Основная кривая намагничивания и функция р,в (В) зависят от диаметра

зерен железа, вида смазки и соотношения железо—смазка. На рис. 15.8 приведе­ ны эти зависимости для различных сочетаний смеси карбонильное железо—гра­ фит. Коэффициент k, входящий в (15.26), колеблется от 0,025 до 0,25 см при ука­ занных индукции, зазоре и окружной скорости. При скорости выше 16 місек в результате центробежных сил наступает разрушение цепочек в зазоре и муф­ та становится неуправляемой.

Расчет магнитной цепи порошковой муфты отличается от расчета фрикцион­ ной муфты только определением н.с. зазора, которую следует находить по фор­ муле

Р6 = Я96,

а величину Я6 брать по кривой намагничивания для соответствующего состава

суспензии. Отметим, что, несмотря на наличие в зазоре порошка железа, маг­ нитное сопротивление зазора остается основным в магнитной цепи муфты и н. с. зазора может составить 90% полной н. с. обмотки.

Для повышения быстродействия муфты стремятся снизить до пре­

дела массу ее ведомой части.

На рис. 15.9 изображена порошковая муфта, применяемая для пе­ ремотки магнитной ленты вычислительной машины. Обод ротора ве-

369

вращения до 600 об/мин.

По сравнению с фрикционными электромагнитные порошковые муфты обладают более высоким быстродействием, меньшими значе­ ниями н. с. и мощности срабатывания (так как воздушный зазор заменен фер­ ромагнитной суспензией) и большим сроком службы в условиях частых пе­ реключений, когда поверхности трения

крышка

фрикционных муфт быстро изнашиваются. Срок службы порошковых муфт без смены суспензии составляет 400—500 ч, после чего наблю­ дается быстрое падение момента, которое обусловливается интенсив­ ным окислением и разрушением зерен порошка.

§ 15.5. МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫЕ КОНТАКТЫ (ГЕРКОНЫ) И ФЕРРИДЫ

В электромагнитных реле обычного исполнения наиболее нена­ дежным элементом являются контакты, подвергающиеся воздействиям окружающей среды (пыль, влажность, газы, вызывающие коррозию, и т. п.). Это один из серьезных недостатков реле.

Герметизация контактов в значительной мере повышает надеж­ ность работы контактов и реле в целом.

В автоматике находят все большее применение м а г н и т о у п ­ р а в л я е м ы е к о н т а к т ы МК или г е р к о н ы (т. е. гермети-

370

зированные контакты), которые представляют собой (рис. 15.10, а) две пластинки из пермаллоя 1, впаянные в колбочку (стеклянную трубочку) 2. Пластинки выполняют одновременно роль магнитопровода и контактных пружин, а их концы 3 являются контактами. Про­ странство внутри колбочки заполнено азотом или инертным газом. К наружным концам 4 пластинок могут припаиваться провода.

Пластинки в колбочке впаяны так, что в нормальном положении контакты разомкнуты. Если геркон поместить в магнитное поле, на­ правленное вдоль пластинок, то в воздушном зазоре между контак­ тами возникнет электромагнитное усилие. Контакты замкнутся, если это усилие больше механических сил упругости пластинок.

Рис. 15.10. Конструктивные формы магнитоуправляемых контактов

Магнитное поле, управляющее контактами, создается током в об­ мотке, представляющей собой соленоид, внутри которого помещен МК.

Другим недостатком электромагнитных реле является слишком большое время срабатывания, которое объясняется относительно боль­ шой массой якоря. В МК якоря нет, поэтому время срабатывания и отпускания составляет у них доли миллисекунды (в электромагнит­ ных реле — десятки миллисекунд).

Улучшение контакта в МК достигается покрытием концов пермаллоевых пластин золотом, серебром, родием или смачиванием ртутью.

МК, подобно обычным реле, можно выполнить нейтральными и по­ ляризованными, а также замыкающими, размыкающими и переклю­ чающими.

Благодаря особенностям конструктивного выполнения МК имеют следующие преимущества:

1)высокую надежность коммутации в любой среде;

2)длительный срок службы (до Ю8 — ІО9 срабатываний);

3)высокое быстродействие;

4)удовлетворительные виброустойчивость и радиационную стой­

кость; 5) небольшую стоимость при изготовлении на автоматах.

373

Кнедостаткам МК относятся:

1)малое число контактных групп (одна пара контактов в одной

колбочке);

2)дребезг при замыкании;

3)в несколько раз большая, чем у обычных электромагнитных реле

н. с. срабатывания, так как магнитный поток должен преодолевать несколько воздушных промежутков.

Среди различных конструкций и форм (рис. 15.10) МК наиболее распространены симметричные (а), несимметричные (б) и переклю­ чающие (б и г). Поляризованные МК осуществляют путем размещения

Рис. 15.11. Реле промежуточное на герконах серии РПГ:

внутри колбочки тонких пластинчатых постоянных магнитов, обеспе­ чивающих в МК типа рис. 15.10, в, притяжение подвижного конца средней пластины к верхнему или нижнему контакту в зависимости от направления тока в обмотке. Из-за сложной технологии поляри­ зованные МК распространения не получили.

Наряду с «сухими» применяют ртутные переключающие МК (рис. 15.10, д). Ртуть, смачивая пластину, поднимается по ней к кон* тактирующим участкам. Частотой переключения до 800 гц обладают ртутные МК плунжерного типа (рис. 15.10, е). Пермаллоевый плунжер 1 перемещается под действием электромагнитного усилия к левому 2 или правому 3 неподвижным контактам из пермаллоя в цилиндри­ ческой направляющей 4, наполненной ртутью.

Вначале появились «сухие» МК с диаметром колбочки больше 2 мм (первое поколение), затем МК плунжерного типа с внутренним объемом колбочки, не превышающем 2,5 мм3 на контакт (второе поколение). В МК, сравнимых по габаритам с интегральными схемами (третье по­ коление), используют в качестве контактов пленочные пермаллоевые покрытия.

372