5167289625

Nr 1/1952 WIADOMOŚCI URZĘDU PATENTOWEGO 137

magnetyczny sprzęgła nadal wzrasta i odpowiednio do tego zwiększa się moment skręcający, przenoszony przez sprzęgło. Wał prowadzony zaczyna obracac się wówczas, kiedy moment, przenoszony przez sprzęgło, stanie się większy od momentu statycznych oporów pędni. Obciążenie silnika wzrasta, jego prędkość obrotowa spada, prędkość części prowadzonej rośnie, ślizganie się zaś prowadzonej i prowadzącej połówek sprzęgła zmniejsza się. Gdy prędkości ich zrównają się, następuje całkowite sprzęgnięcie sprzęgła. Na tym kończy się drugi okres.

Trzeci wreszcie okres — rozpęd pędni po nastąpieniu całkowitego sprzęgnięcia — nie różni się niczym od zwykłego okresu przejściowego pędni z wałami silnika napędowego i maszyny roboczej, połączonymi na stałe, i nie przedstawia zainteresowania dla dalszych rozważań w tym artykule.

M. F. Filipow¹) podaje dokładną analizę przebiegu drugiego i trzeciego okresu, w założeniu (mówiąc ogólnie, nie zawsze słusznym), że do momentu zetknięcia się powierzchni ciernych wzrost prądu w uzwojeniu sprzęgła został już zakończony i moment, przenoszony przez sprzęgło, jest stały. Sprecyzowanie tej analizy z uwzględnieniem zmiany momentu sprzęgła po zetknięciu się powierzchni ciernych zostało podane w załączniku.

Czas ruchu zwory do momentu zetknięcia (pierwszy okres) może być określony, jak dla dowolnego mechanizmu elektromagnetycznego, metodami ogólnymi — całkowaniem równania ruchu zwory pod wpływem sił przyciągania magnetycznego. Zwykle siła pociągowa w sprzęgłach elektromagnetycznych jest duża, przesuw jest mały, a czas ruchu zwory wynosi kilka setnych sekundy.

Największe zainteresowanie i dużą złożoność przedstawia studiowanie drugiego okresu. Przebieg przyłączenia uzwojenia sprzęgła do napięcia stałego może być przedstawiony w sposób niżej podany.

Zwora jest nieruchoma do pewnego momentu i prąd w uzwojeniu wzrasta, jak zwykle, zgodnie

z równaniem i = i ₀ (1 — e — t

W pewnym momencie czasu t_n prąd osiągnie taką wartość, że siła przyciągania stanie się większa od sił przeciwdziałających ruchowi zwory (tarcie, naciąg sprężyn itd.) i zwora ruszy z miejsca. Ta zmiana miejsca spowoduje zmianę strumienia magnetycznego, otaczającego uzwojenie, a zatem w uzwojeniu powstanie przeciw SEM, skierowana odwrotnie do napięcia sieci i opóźniająca wzrastanie prądu.

Zmianę prądu w uzwojeniu w zależności od czasu przedstawiono na rys. 1 w postaci krzywej. Od momentu t = 0 do t =t_n zwora jest nieruchoma i prąd wzrasta jak w zwykłej cewce indukcyjnej. Od momentu t = z_n rozpoczyna się ruch zwory, który onczy się w momencie t = /*, pc czvm wzrost prą-^{u tr}wa nadal jak w zwykłej cewce indukcyjnej, ecz o wartości indukcyjności, odpowiadającej induk-yjności sprzęgła z przyciągniętą zworą.

•rA7r^i°^{Wanie ruc}*^lu zwory prowadzi do równania rr>7ul- °'^Ve^° ^trzecie6° stopnia, którego nie można jązać w ogólnej postaci. Do obliczenia sprzęgła

negc/w ^Stany przejściowe silnika asynchronicz-

Wiadomośc^T^ ^ ?^lektr°magnetycznym sprzęgłem ciernym, 2, str. 38_^Instytutu Przemysłowego, Ł 59, wyd

rozwiązanie to nie jest konieczne. Jest rzeczą zupełnie dostateczną zastosować metodę przybliżoną, podaną przez A. I. Moskwitina¹).

Należy uwzględnić jeszcze jedną okoliczność, opóźniającą wzrost prądu w uzwojeniu sprzęgła, a więc zwiększającą czas przebiegu procesów przejściowych w pędni z takim sprzęgłem. Po włączeniu napięcia do uzwojenia sprzęgła w rdzeniu jego elektromagnesu indukują się prądy wirowe, przeszkadzające wzrostowi strumienia magnetycznego. W sprzęgłach, co do których szybkości zgrywania sie w pracy są stawiane zwiększone żądania, obecność tych prądów może być bardzo niepożądana, jako opóźniających to zgrywanie się sprzęgła. Tu mogą być pożyteczne przecięcia w rdzeniu elektromagnesu, zwiększające jego opór dla prądów wirowych. Zwykły sposób walki z prądami wirowymi drogą wykonania rdzenia blaszkowego jest dla sprzęgieł mało przydatny. Proponowano również wykonywać rdzenie elektromagnesów sprzęgieł (zwłaszcza niedużych) z dielektryków magnetycznych przez ich stłaczanie.

Analityczne badanie wpływu prądów wirowych na pracę sprzęgła jest bardzo złozone i wartość praktyczna jego nie jest chyba duża, jeżeli uwzględnić dużą liczbę założeń, które trzeba przyjmować dla umożliwienia obliczenia. Należy oddać pierwszeństwo badaniu doświadczalnemu kilku typowych konstrukcji, którego wyniki można rozszerzyć, stosując teorię podobieństwa dla mechanizmów elektromagnetycznych ²).

Obecnie zostaną wyjaśnione sposoby skrócenia czasu trwania procesów przejściowych w pędniach ze sprzęgłami elektromagnetycznymi. Będzie tu mowa tylko o możliwościach skrócenia tego czasu, związanych ze sprzęgłem elektromagnetvcznym, *nie biorąc pod uwagę samej pędni. W celu skrócenia pierwszego okresu czasu ruchu zwory — do momentu _fzetknięcia obu połówek sprzęgła — można zastosować zwykłe środki przyśpieszenia zgrywania się mechanizmów elektromagnetycznych, mianowicie przyłączenie do wyższego napięcia z następnym wprowadzeniem oporu ograniczającego prąd, zastosowanie obwodu, zawierającego pojemność zbocznikowaną opornikiem itd. Jednakże, jak wskazują obliczenia, sposób ten, znajdujący zastosowanie dla przyśpieszenia zgrywania się przekaźników telegraficznych, mało nadaje się do sprzęgieł, ponieważ wymaga zbyt dużych pojemności.

Duże zainteresowanie wzbudza sposób forsowania wzrastania prądu w uzwojeniu sprzęgła, opisany

A. I. Moskwitin: Równania fprzebieców w elektromagnesie ze zworą ruchomą. Wiadomości Akademii Nauk ZSRR. Oddział Nauk Technicznych, nr 4, 1948.

N. E. Łysow: Obliczanie mechanizmów elektromagnetycznych. Oborongiz, 1949.