Электромагнитные муфты: Электромагнитная муфта | определение, применение, классификация и тп.

Электромагнитная муфта — Назначение и принцип действия муфты ЭТМ

Электромагнитные муфты фрикционные многодисковые с магнитопроводящими дискамисерии ЭТМ

Назначение

Электромагнитные муфты ЭТМ, Э1ТМ, ETM, Э11М, ЕТМ, фрикционные серии предназначены для коммутации кинематических цепей в диапазоне передаваемых моментов от 1.6 до 160 кгсм

Муфты ЭТМ служат для автоматизации привода металлорежущих станков и других машин: переключения ступеней чисел оборотов в коробках скоростей и подач, пуска, реверсирования и торможения главного привода. Они могут использоваться также для управления циклами неточных перемещений, в качестве сцепных (пусковых) в различных агрегатах и приборах.

Транспортная тара должна предотвращать перемещение муфты ЭТМ внутри ящика и поломку выступающих частей, а также предохранять муфты от проникновения влаги и пыли.

Муфты ЭТМ допускают воздействие низких температур до -40 г.

С в нерабочем состоянии при транспортировке.

Электромагнитные муфты и запасные части должны хранениться в транспортной таре или без нее, но в коробках, в закрытых вентилируемых помещениях при температуре не ниже 50С, относительной влажности окружающего воздуха не более 70% и отсутсвии в нем агрессивных паров и газов в концентрациях, разрушающих материалы муфт. Резкие колебания температуры и влажности воздуха, вызывающие образование росы, не допускаются.

КОНСТРУКЦИЯ  И  ПРИНЦИП  ДЕЙСТВИЯ

Муфта состоит из следующих составных частей:

• Корпуса
• Пакет фрикционных дисков внутренних и наружных. Наружные диски имеют волнистую форму, которая обеспечивает им пружинные свойства, необходимые для отпускания якоря при отключении муфты.
• Вся муфта собрана на общей втулке, сидящей на ведущем (ведомом) валу. С валом связан поводок (в комплект поставки не входит) , который соединяется с наружными дисками. Внутренние диски связаны с втулкой.
• Катушка возбуждения муфты закреплена в корпусе.
• В контактных муфтах один выводной конец катушки присоединяется к контактному кольцу 1, а другой — к корпусу. Выводные концы катушек тормозных муфт выведены наружу через специальное отверстие в корпусе.
• Подвод питания контактных муфт осуществляется через щеткодержатель, входящий в комплект поставки муфты.

Диагностика электромагнитной катушки муфты компрессора

Электромагнитная катушка — это магнит, который работает при подаче на него напряжения и притягивает прижимную пластину, которая соединена с валом компрессора шлицевым соединением. Т.е. в электромагнитной муфте именно катушка отвечает за сцепление шкива с валом компрессора, т.к. по сути она запускает всю систему автомобильного кондиционера.

Электромагнит является наиболее частой причиной поломки кондиционера, поэтому его правильная диагностика очень важна при выявлении неполадок с кондиционером. Поэтому эта статья посвящена именно электромагнитной катушке и всем связанным с ней поломкам.

 

Тестером — проверить сопротивление. Если меньше 2 Ом, то внутри обмотки короткое замыкание.

Подать 12 Вольт от аккумулятора или любого блока питания, проверить работоспособность — будет видно искру при замыкании на «+», при подаче напряжения катушка должна магнитить.

1. Перегрев — от изношенного подшипника шкива, от пробуксовки шкива и прижимной пластины (большого зазора, избыточного давления (вследствие плохого обдува радиатора кондиционера или неисправности вентилятора охлаждения, как следствия — подклинивания), клина компрессора)

2. Неправильная установка мастером-установщиком (если перепутает + и -)

Самое простое и правильное – замена электромагнита на новый, с устранением причины поломки неисправной. Стоимость магнита не велика, экономить на этом не стоит. Если пробег автомобиля более 100 000 км, то наиболее правильным решением будет замена электромагнитной муфты в сборе, т.к. заменив весь узел, вы предупреждаете возникновение последующих проблем в электромагнитной муфте компрессора (шум подшипника, истирание прижимных плоскостей приводной пластины и шкива)

Но если нужен более бюджетный вариант — можно расплавить защитный слой обмотки, найти термопредохранитель и поменять его или поменять его на провод (но тогда будет отсутствовать защита компрессора от перегрева). Затем залить всё обратно эпоксидкой или термостойким клеем. Метод сложный, но, в принципе, рабочий.

Еще можно перемотать обмотку катушки, но это мы не рекомендуем делать, т.к. в не заводских условиях качественно это сделать не получится. Перемотанная катушка долго не продержится. Тем более, что цена этого мероприятия практически равна цене новой катушки.

Если вы обращаетесь в автосервис, проследите, в случае поломки электромагнита, именно заменили его на новый, а не отремонтировали самым бюджетным способом.

Подбираются катушки по образцу, по размерам (внешний, внутренний диаметр, диаметр посадочного места и толщина) или по модели компрессора (если компрессор популярный). По маркет и модели автомобиля точно подобрать электромагнитную катушку практически невозможно, это нужно учитывать при подборе.

Также посмотрите наше видео о диагностике электромагнитной катушки:

Лекция 7.3. Электромагнитные муфты — Студопедия

Во многих электрических системах управления исполнительный элемент системы – электрический двигатель, соединяется с регулирующим органом производственного механизма через специальное соединительное устройство, которое называют муфтой.

Муфта служит для передачи механической энергии с одного вала на другой.

Существует большое количество конструкций муфт, основанных на различных физических принципах.

На рис.7.4 показана схема соединения двигателя с рабочим механизмом с помощью муфты. Муфта состоит из двух основных частей: ведущей 1, на которую поступает мощность от приводного двигателя, и ведомой 2, мощность с которой передается регулирующему органу. В ряде случаев необходимо жестко связать рабочий механизм с двигателем. Тогда ведомая и ведущая части муфты соединены без относительного перемещения. Такие муфты называются постоянно соединительными.

Рисунок 7.4

Широкое применение в системах автоматизации и управления получили муфты с электромагнитным управлением, когда соединение ведущей и ведомой частей происходит не жестко механически, а за счет упругих сил электромагнитного поля. Это позволяет подключать двигатель к механизму без механических ударов; осуществлять передачу движения в изолированных друг от друга средах (например, ввод движения в вакуумную среду), а в ряде случаев и регулировать частоту вращения в системах управления.

В зависимости от связи ведущей и ведомой частей все муфты можно разделить на два класса: муфты с механической связью; индукционны емуфты т.е. со связью через магнитное поле.

К первой группе относятся:

а) Фрикционные, или муфты трения, у которых ведущая и ведомая части прижимаются друг к другу электромагнитными силами. Эти муфты выполняются с одним или несколькими дисками, с цилиндрическими или коническими поверхностями трения.

б) Порошковые, в которых соединение между частями муфты происходит за счет намагничивания порошковой ферромагнитной смеси, заполняющей зазор между частями муфты.

в) Зубчатые

или кулачковые, у которых на ведущей и ведомой частях муфты имеются зубчики, с помощью которых при приложении электромагнитной силы осуществляется «геометрическое замыкание» (соединение) частей муфты.

Ко второй группе относятся:

а) Асинхронные или муфты скольжения, которые работают за счет сил электромагнитного воздействия, возникающих при вращении ведущей части муфты, имеющей катушку возбуждения, относительно ведомой части (принцип асинхронной машины).

б) Синхронные муфты с постоянными магнитами. Эти муфты имеют магнитопроводы с полюсами на обеих частях муфты. При прохождении тока через катушку возбуждения возникают силы магнитного притяжения между ведущей и ведомой частями (принцип синхронной машины с постоянными магнитами).

в) Гистерезисные муфты, в которых связь между ведущей и ведомой частями создается за счет явления гистерезиса при перемагничивании магнитотвердого материала (принцип синхронной гистерезисной машины).

Независимо от принципа действия любая из этих муфт является преобразователем механической мощности на входе в механическую мощность на выходе муфты.

В системах автоматизации и управления принципиально могут использоваться все отмеченные выше муфты. Принцип работы индукционных муфт мало отличается от принципа работы соответствующих электрических двигателей. Поэтому более подробно рассмотрим весьма широко распространенные электромагнитные фрикционные и ферропорошковые муфты с электромагнитным управлением.

Ферропорошковые муфты с электромагнитным управлением. Электромагнитная порошковая муфта позволяет осуществлять либо жесткое соединение ведущей и ведомой частей муфты, либо проскальзывание ведомой части относительно ведущей. Это дает возможность регулировать частоту вращения приводного механизма при неизменной частоте вращения приводного двигателя.

Рисунок 7.5

На рис.7.5 представлена конструктивная схема электромагнитной порошковой муфты. Ведущая 1 и ведомая 2 части муфты представляют собой стальные цилиндры и служат магнитопроводами. В кольцевом пазу ведомой части расположена обмотка возбуждения 3, которая через контактные кольца 4 и щетки 5 подключена к источнику постоянного тока U. Зазор между ведомой и ведущей частями муфты заполняется наполнителем 6, представляющим собой сухую или жидкую ферромагнитную смесь. Жидкая смесь состоит из ферромагнитного порошка и жидкой масляной основы. Соотношение между порошком и маслом обычно составляет 5:1. Сухая ферромагнитная смесь состоит также из ферромагнетика, а в качестве связующего вещества используются графит или тальк.

Принцип работы порошковой муфты заключается в следующем. При подаче постоянного напряжения U на обмотку возбуждения возникает ток, который создает поток возбуждения ?. Проходя через зазор поток намагничивает ферромагнетик. Намагниченные частицы ферромагнетика образуют магнитные цепочки, расположенные вдоль силовых линий магнитного поля. Эти цепочки соединяют силами притяжения ведущую и ведомую части муфты. Сила сцепления частей муфты и создаваемый электромагнитный момент тем больше, чем больше ток протекает через обмотку возбуждения порошковой муфты. При больших токах возбуждения наступает магнитное насыщение материала и постепенно прекращается нарастание сил сцепления, а следовательно, и электромагнитного момента. Таким образом, воздействуя электромагнитным полем на слой порошка, можно соединить ведущую и ведомую части муфты либо жестко, либо с проскальзыванием. Порошковые муфты по конструкции бывают не только цилиндрические, но и дисковые.

Электромагнитные фрикционные муфты. К управляемым муфтам с силовым замыканием механической связи относятся муфты трения, или фрикционные. Эти муфты допускают соединение двигателя с производственным механизмом во время движения (на ходу) и под нагрузкой. Конструкция таких муфт может быть выполнена с одним или несколькими дисками, с цилиндрическими или коническими поверхностями трения.

Принцип действия электромагнитных фрикционных муфт состоит в том, что две поверхности трения прижимаются друг к другу силой, создаваемой электромагнитом. Как правило, вращающий момент, передаваемый фрикционной муфтой, имеет постоянную величину и не регулируется изменением тока в обмотке управления. Коэффициент усиления по мощности таких муфт, т.е. отношение передаваемой мощности к мощности управления, достигает 30 и более.

Мощность управления фрикционных муфт зависит от коэффициента усиления по мощности. Обычно для муфт средней величины она составляет несколько десятков ватт, а это значит, что схемы управления такими муфтами могут быть осуществлены на современных интегральных схемах.

Принцип работы электромагнитной муфты

Электромагнитная муфта  — это устройство, соединяющее концы двух валов с целью передачи вращения.Электромагнитная асинхронная муфта устроена по принципу асинхронного двигателя и служит для соединения двух частей вала. На ведущей части вала  помещается полюсная система, представляющая собой систему явно выраженных полюсов с катушками возбуждения.

Принцип работы муфты аналогичен работе асинхронного двигателя, только вращающийся магнитный поток здесь создается механическим вращением полюсной системы. Вращающий момент от ведущей части вала к ведомой передается электромагнитным путем. Разъединение муфты производится отключением тока возбуждения.

Типичная электромагнитная муфта состоит из двух роторов. Один из них представляет собой железный диск с тонким кольцевым выступом на периферии. На внутренней поверхности выступа имеются радиально ориентированные полюсные наконечники, снабженные обмотками, по которым пропускается ток возбуждения от внешнего источника через контактные кольца  на валу. Другой ротор — это цилиндрический железный вал с пазами, параллельными оси. В пазы вставлены изолированные медные бруски, соединенные на концах кольцевым медным коллектором. Этот ротор может свободно вращаться внутри первого и полностью охватывается его полюсными наконечниками.

Когда ток возбуждения включен и один из роторов, скажем второй (что типично для судовой практики), вращается двигателем, силовые линии магнитного поля, созданного током возбуждения, пересекаются проводниками этого ротора (медными брусками) и в них наводится электродвижущая сила. Поскольку медные бруски образуют замкнутую цепь, по ним течет ток, созданный наведенной ЭДС, и этот ток порождает собственное магнитное поле. Взаимодействие полей роторов таково, что ведомый ротор увлекается за ведущим, правда, с небольшим запаздыванием. Описанный принцип действия электромагнитной муфты такой же, как у асинхронного электродвигателя с короткозамкнутным ротором.

Управление электрическим током позволяет осуществлять дистанционное управление муфтой (плавно сцеплять и расцеплять ее). Поэтому ее применяют в автоматике и телемеханике. Электромагнитная муфта имеет весьма широкую сферу применения. Так, используют деталь эту в тепловозах, металлорежущих станках и тому подобных механизмах. Однако, при этом, муфты во всех этих устройствах и механизмах применяются далеко не одинаковые. Так, даже электромагнитная муфта газели отличается от электромагнитной муфты камаза.

Электромагнитные муфты | Атанор Инжиниринг

Электромагнитные муфты для промышленных применений

Какие электромагнитные муфты мы предлагаем?

«Атанор-Инжиниринг» — официальный дистрибьютор и поставщик европейских производителей электромагнитных муфт и тормозов, компаний INTORQ (Германия), Corbetta (Италия), Binder (Франция).

Мы предлагаем качественные управляемые электромагнитные муфты сцепления. Европейский аналог отечественных электромагнитных муфт типов ЭТМ, ЭМ, ЕТМ.

Сделать запрос на электромагнитную муфту

Вы можете купить электромагнитные муфты с нашего склада в Москве или под заказ из Европы.

INTORQ Corbetta Binder Warner Electric

Электромагнитные муфты сцепления INTORQ 14.105

Подробнее

Мультидисковые электромагнитные муфты Corbetta

Подробнее

Однодисковые электромагнитные муфты Corbetta

Подробнее

Пружинные электромагнитные муфты Corbetta

Подробнее

Комплектующие для электромагнитных муфт Corbetta

Подробнее

Электромагнитные муфты Warner Electric базовой конфигурации

Подробнее

Муфты отбора мощности и муфты-тормоза Warner Electric

Подробнее

Электромагнитные муфты привода транспортных средств

Подробнее

Электромагнитные муфты на приводной вал

Подробнее

Достоинства электромагнитных муфт

Применение электромагнитных муфт позволяет существенно облегчить многие задачи, связанные с работой систем привода.

• • Порошковые электромагнитные муфты обеспечивают плавный пуск привода, помогают в разгоне больших инерционных масс и в регулировании скорости вращения.

Читать дальше

• Электромагнитные муфты (и комбинированные муфты-тормоза) могут выступать в роли тормозов и ограничителей крутящего момента.
• Использование электромагнитных муфт в двигателях циклического действия позволяет существенно снизить пусковые потери и значительно увеличивает допустимый показатель максимального количества включений.

Находят применение различные конструкции и способы использования электромагнитных муфт.

Применение электромагнитных муфт в промышленности

• • электромагнитные муфты скольжения широко применяются в приводах градирен
  • связка электромагнитная муфта скольжения — электромагнитный тормоз применяются в системах управления буровыми установками

Читать дальше

Ремонт и замена электромагнитной муфты кондиционера. Блог

15676 6

Как показывает практика, такая операция, как замена муфты компрессора кондиционера легкового автомобиля, производится намного реже, чем, скажем, такой детали, как подшипник, расположенный между ее корпусом и шкивом, поскольку этот узел отличается большей долговечностью. Тем не менее, менять или производить ремонт муфты компрессора кондиционера порой все же приходится, поскольку и она иногда выходит из строя, в результате чего климатическое оборудование перестает функционировать.

Прежде чем описывать ремонт муфты кондиционера, нелишне выяснить, для чего она предназначена и какую именно функцию выполняет? Если говорить коротко, то этот узел необходим для того, чтобы включать и выключать кондиционер, а точнее — его привод от двигателя.

Электромагнитная муфта состоит из таких частей, как:

• электромагнит,
• шкив с подшипником,
• прижимной диск.

Когда кондиционер включают, на обмотку электромагнита подается напряжение, он притягивает прижимной диск к шкиву, в результате чего приводится в движение вал компрессора, который начитает накачивать давление и вся климатическая система приводится в работу.

Как осуществить диагностику мы выяснили в другой статье — Диагностика электромагнитной муфты кондиционера.

В этой статье мы разберемся в каких случаях можно отремонтировать муфту, а в каких целесообразно менять в сборе на новую.

Для оценки состояния составных частей муфты, необходимо ее демонтировать с компрессора. Процесс снятия нужно выполнять в следующем порядке:

• первой откручивается прижимная пластина, она фиксируется всего лишь одним болтом в центре. Нужно выкрутить этот болт и вытащить прижимную на себя. Часто прижимная пластина прикипает на шлицах, поэтому для аккуратного снятия нужно пользоваться специальными съемниками. При снятии прижимной пластины обязательно нужно сохранить шайбы, которые лежат в посадочном колодце платины, они служат для регулировки зазора между пластиной и шкивом.
• далее, демонтируется стопорное кольцо, фиксирующее шкив на шейке компрессора. Шкив снимается вместе с подшипником, также специальными съемниками, которые позволяют равномерно распределить усилие по шкиву при его снятии. Съемник позволяет удобно и без повреждений снять шкив с шейки компрессора.
• последним снимается электромагнит. Он также фиксируется стопорным кольцом, но в некоторых случаях может быть прикручен к корпусу компрессора.

Вас могут заинтересовать

Неисправности электромагнитной муфты

Наиболее распространенной неисправностью электромагнитной муфты является то, что пришел в негодность (то есть, попросту говоря, «сгорел») ее электромагнит — элемент отвечающий за притягивание прижимной пластины к шкиву. В этом случае электромагнит нужно заменить на новый. В нашем каталоге электромагнитную катушку можно приобрести отдельно.

Однако, выход из строя электромагнита может быть следствием в результате длительного воздействия чрезмерными температурными нагрузками. Поэтому обязательно нужно установить причину перегорания электромагнита, иначе после его замены, ситуация может повториться через несколько дней.

Причинами перегорания электромагнита могут быть:

• неисправность подшипника, который в результате повлек перегрев муфты,
• заклинивание компрессора, в результате чего прижимная перестала вращаться, а шкив продолжал вращение, до тех пор пока от нагрева не перегорел электромагнит и не разомкнул цепь.
• повышенное давление в системе, подвергшее работу муфты на предельных нагрузках (к этому может привести загрязнения конденсора снаружи, пылевая подушка между конденсором и радиатором, неисправность вентилятора, несоблюдение норм фреона при заправке системы.)

В электромагнитной муфте отдельно могут выйти строя подшипник и прижимная пластина. Подшипник начинает гудеть, а прижимная пластина может разболтаться и не обеспечивать должной жесткости сцепления со шкивом. Бывает, когда прижимная пластина от вибрационных нагрузок откручивается и теряется.

Теперь, когда вы разобрали муфту и установили неисправность, вам осталось решить — ремонтировать ее или менять в сборе.

При принятии такого решения советуем руководствоваться следующими правилами:

• Если вышел из строя электромагнит — нужно осмотреть его на предмет температурных нагрузок. Если на магните не наблюдается критичных повреждений, вызванных термическими воздействиями, значит можно заменить только его. Его перегорание могло возникнуть за счет повреждения изоляции на торце магнита, это частный случай, который не оказывает влияние другие части муфты. Однако, если видны следы термического воздействия: изоляция магнита оплавлена, видны его потертости о шкив (в результате небольшого расширения), то можно смело предположить, что также неисправен подшипник и возможно прижимная платина. Рекомендуем менять муфту в сборе.
• Если вышел из строя подшипник — нужно осмотреть общее состояние муфты и прижимной. Если никаких дефектов нет и пробег автомобиля не более 70 000 км, то можно поменять один подшипник. Если пробег автомобиля около 100 000 км или более, то рекомендуем менять муфту в сборе, т.к. на пробеге близкому к 100 000 км. проблемы с муфтой могут повториться.
• Если вышла из строя или потеряна прижимная пластина, это решается ее заменой, тем более, что муфту для этого снимать не нужно.

В любом случае мы советуем менять муфту в сборе при любых неисправностях, если пробег автомобиля превышает 100 000 км.

Похожие статьи

24.05.2019

Одним из уязвимых мест герметичности компрессора является сальник вала. При его неисправности появляется течь масла и пропуски фреона из данного уплотнения, появляется необходимость его замены.

Подробнее 01.02.2019

Принцип работы, функция и основные неисправности ТРВ.

Подробнее 23.01.2019

В этой статье рассмотрим, какие виды оборудования и приспособлений понадобятся, чтобы заправлять автокондиционеры хладагентом.

Подробнее

Электромагнитные муфты — Принципы работы

Введение

Электромагнитные муфты бывают разных типов (зубчатые, многодисковые, гистерезисные, магнитопорошковые). Самая распространенная версия — односторонняя. Электромагнитные муфты работают электрически, но передают крутящий момент механически. Вот почему их раньше называли электромеханическими сцеплениями. С течением времени ЭМ стали называть электромагнитными стихами электромеханическими, имея в виду больше их методов срабатывания, чем физических операций.С тех пор, как электромагнитные муфты стали популярными более семидесяти лет назад, разнообразие применений и конструкций муфт резко увеличилось, но основная работа односторонней электромагнитной муфты остается прежней.

Конструкция сцепления

Представьте оболочку катушки как подковообразный магнит, имеющий северный и южный полюсы.Если кусок железа касается обоих полюсов, создается магнитная цепь. В муфте при подаче энергии создается магнитное поле. Это поле (поток) преодолевает воздушный зазор между ротором муфты и якорем. Это магнитное притяжение притягивает якорь к торцу ротора. Трение и сила магнитного поля — вот что вызывает вращательное движение. Почти весь крутящий момент возникает за счет магнитного притяжения и коэффициента трения между сталью якоря и сталью ротора или тормозного поля.Но во многих промышленных сцеплениях между полюсами используется фрикционный материал. Материал в основном используется для уменьшения износа. Но для изменения коэффициента трения в особых случаях можно также использовать различные типы материалов. Например, если требовалось, чтобы муфта имела увеличенное время до скорости или время скольжения, можно использовать материал с низким коэффициентом. И наоборот, если требуется, чтобы муфта имела немного более высокий крутящий момент, можно было бы использовать материал с высоким коэффициентом трения.

В муфте электромагнитные линии потока должны фактически проходить в ротор и, в свою очередь, притягивать и тянуть якорь, контактирующий с ним, для полного зацепления муфты. В большинстве промышленных приложений используется так называемая двухполюсная муфта с одним потоком. Мобильные муфты и другие специальные электромагнитные муфты могут использовать ротор с двойным или тройным магнитным потоком. Двойной или тройной поток относится к количеству путей потока север / юг в роторе и якоре. Эти прорези («банановые прорези») создают воздушный зазор, который заставляет путь потока идти по пути наименьшего сопротивления.Это означает, что если у вас есть арматура, которая также имеет воздушные зазоры, происходит скачок пути потока, который идет с севера на юг, с севера на юг. Имея больше точек соприкосновения, вы можете значительно увеличить крутящий момент в сцеплении. Теоретически, если бы у вас было два набора полюсов одинакового диаметра, вы могли бы удвоить рабочий крутящий момент от сцепления. Очевидно, что это невозможно. Таким образом, ваши точки соприкосновения должны быть меньшего диаметра, плюс будут потери магнитного потока из-за перемычек между прорезями для бананов.Но, используя многополюсную конструкцию, вы достигаете увеличения примерно на 40% с конструкцией с двойным потоком и увеличения на 70% с конструкцией с тройным потоком или с точки зрения приложения, инженеры-конструкторы могут использовать муфту физически меньшего размера (экономия веса и стоимости) стихи единого флюсового дизайна.

Вы можете использовать мобильное сцепление внутри помещения, но не используйте промышленное сцепление снаружи. Муфты, используемые в большинстве мобильных приложений, не используют фрикционный материал. Многие подвижные муфты подвергаются воздействию окружающей среды, поэтому отсутствие материала позволяет избежать разбухания (снижения крутящего момента), которое может произойти при намокании фрикционного материала.

FEA Производитель электромагнитных муфт | CJM

MAXITORQ ^® Отказобезопасные муфты обеспечивают надежную пружинную муфту принудительного действия, которая быстро запускает широкий спектр оборудования.

Спроектированные и изготовленные с высочайшей точностью, электрические / электромагнитные муфты были тщательно протестированы и продемонстрировали надежную работу во многих различных областях применения — от тяжелых станков до хрупкого сборочного и упаковочного оборудования.

Обмотка сцепления с электрическим приводом герметизирована в неподвижном корпусе, который поддерживается шарикоподшипниками. Мощная электромагнитная сила разъединяет блок дискового пакета, чтобы обеспечить нейтральное сопротивление с низким сопротивлением.

Внутренние сжимающие усилия сосредоточены внутри муфты и не передаются через подшипники. Радиальный путь магнитного потока обеспечивает максимальный крутящий момент на протяжении всего срока службы устройства.

Значительная часть продукции Carlyle Johnson Machine Co посвящена разработке и производству специальных сцеплений, тормозов и интегрированных систем, разработанных с учетом конкретных требований пользователей.Если вам нужно индивидуальное решение для электромагнитной муфты, у нас есть опыт и навыки, чтобы решить вашу проблему с трансмиссией.

Характеристики электромагнитной муфты FEA

Электрические муфты MAXITORQ ^® с многодисковыми пружинами от Carlyle Johnson доказали свою долговечность и могут быть отремонтированы без использования специальных инструментов. Нет контактных колец, щеток и проблем с проводкой, затрудняющих ремонт.

Многодисковые пружинные муфты

CJM также оснащены регулируемой концевой пластиной с небольшим количеством движущихся частей и стационарным корпусом.

Посмотреть спецификации / размеры

Магнитные материалы — Электромагнитные пистолеты

< >

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПУШКИ, ПУСКОВЫЕ И ДВИГАТЕЛИ *

Массачусетский технологический институт
Национальная магнитная лаборатория Фрэнсиса Биттера **
Кембридж, Массачусетс, 02139
1980

Генри Колм, Кевин Файн, Фред Уильямс и Питер Монжо

Аннотация

Последние достижения в области накопления энергии, коммутации и магнитных технологий делают электромагнитное ускорение жизнеспособная альтернатива химическому двигателю для определенных задач и средство для выполнения других задач ранее неосуществимо.Представляющие интерес пусковые установки включают рельсотрон постоянного тока, работающий на накопленной энергии инерционно в униполярном генераторе и передается через переключающую индуктивность, и наоборот крайний, синхронный массовый драйвер приводится в действие генератором высокого напряжения через колеблющуюся цепь катушка-конденсатор. Ряд гибридных вариантов между этими двумя крайностями также является многообещающим. Описанная здесь новая система — это преобразователь импульса, который передает импульс от массивного Якорь с химическим приводом превращается в гораздо более легкий снаряд с более высокой скоростью за счет сжатия магнитного потока.Возможные применения включают ускорение частиц размером с грамм для исследования сверхскоростей. и для использования в качестве реактивных двигателей на космическом транспорте; высокоскоростная артиллерия; тактические носилки транспортные средства снабжения и медицинские эвакуаторы; запуск космического груза или ядерных отходов в тонну пакеты, использующие непиковую электрическую мощность.

Фон

Магнитные пушки и пусковые установки привлекали периодическое внимание в течение многих лет, и несколько крупных системы действительно построены.Тот факт, что ни один из них не превратился в практическое устройство в значительной степени отражает незрелость необходимой технологии поддержки и отсутствие скоординированных последующих действий программы. Последнее исследование в этой области было проведено Лабораторией морского вооружения в 1972 году. и отчет содержит все важные предыдущие ссылки [1].

С 1972 года линейным электродвигателям уделялось большое внимание в контексте воздушной подушки и высокоскоростных поездов на магнитной подвеске; обширный обзор опубликован в 1975 г. — более 140 ссылок [2].Самые ранние разработки использовали линейные асинхронные двигатели (ЛАД). которые не поддаются высокому ускорению. Однако возникла одна концепция — линейный синхронный двигатель (LSM), впервые предложенный Пауэллом и Дэнби ​​[3] и в конечном итоге реализованный Колмом и Торнтон [4] из Массачусетского технологического института; он синтетически синхронизирован и способен к очень высокому ускорению, эффективность и скорость. Г. К. О’Нил из Принстонского университета предложил использовать LSM для запуска лунное сырье на очень точные орбиты, чтобы обеспечить перехват в космическом производстве site [5], заново изобретая концепцию, впервые предложенную Артуром К.Кларк [6] в 1950 году. О’Нил и Колм разработал «массовый драйвер» в рамках двух летних исследований NASA-AMES в 1976 г. 1977 год, и группа студентов построила первую демонстрационную модель в Массачусетском технологическом институте. Было выставлено на Принстонском симпозиуме по космической промышленности в 1977 г. [8], а также по случаю первого полет орбитального корабля Enterpise в августе 77 года. Второй, более совершенный массовый драйвер в настоящее время строится в Принстоне и Массачусетском технологическом институте при поддержке NASA-Lewis [9].

Еще одно значительное усилие было недавно предпринято Маршаллом и Барером [10], которые использовали мировой крупнейший униполярный генератор в Австралийском национальном университете в Канберре для питания серии экспериментальных рельсотронов постоянного тока. Их впечатляющий успех, возможно, не представлял большого практического интереса. если бы это не сопровождалось столь же впечатляющим прогрессом в разработке практических импульсных униполярные генераторы Вудсона, Вейдона и др. из Техасского университета в Остине [11].Группа также изобрела новый инерционный накопитель энергии, «компенсированный генератор переменного тока». или «принуждение» [12]. Также было много другой работы в области накопление энергии относительно требований к омическому нагреву плазмы в экспериментах по тороидальному термоядерному синтезу, лазерно-индуцированный синтез, исследования оружия с использованием пучка частиц и исследования лазерного оружия. Многое из этого работа напрямую применима к ускорителям. В равной степени применима работа, проделанная при разработке больших, высокоинтенсивных магнитных катушек, как сверхпроводящих, так и обычных, для выработки энергии МГД и для твердотельных исследований.Национальная магнитная лаборатория Массачусетского технологического института является экспертным центром этой области [13]. Связанная работа, которая имеет двойное применение, — это разработка больших сверхпроводящих магнитные системы для индуктивного накопления энергии в Лос-Аломосе [14] и Сандиа [15].

В марте 1977 г. д-р Гарри Фэйр, начальник отдела двигательных технологий военно-исследовательских сил США. и команда разработчиков в Дувре, штат Нью-Джерси, поинтересовались, есть ли у MIT Magneplane или Mass Driver работа могла иметь применение боеприпасов.Сразу стало очевидно, что потенциальные приложения и связанные с ними концепции и технологии охватывают такой широкий диапазон, что требуют согласованной на национальном уровне усилие. Питеру Кемми и Теду Гору из ARRADCOM была поручена задача по координации усилий. в рамках Министерства обороны США, и авторы настоящего документа были профинансированы для проведения предварительного исследования. К тому же, мы собрали межведомственный руководящий комитет и техническую консультативную группу для обеспечения связь с другими экспертными центрами.

Принципы электромагнитного ускорителя

Здесь речь идет о линейных двигателях, которые способны очень быстро ускоряться. Это исключает с самого начала обширная литература по линейным двигателям [16], разработанная на протяжении многих лет для различных назначения, в том числе поперечные карнизы, конвейерные ленты, сепарация твердых отходов, жидких металлические насосы, высокоскоростной наземный транспорт и даже некоторые попытки запуска. Мы Охарактеризуем особенности и ограничения нашего базового арсенала концепций ускорителей.

Классический рейлган

Классический рельсотрон — самый простой, а также самый совершенный ускоритель. Это состоит из двух параллельных рельсов, подключенных к источнику постоянного тока, снаряд, состоящий из короткого замыкания скольжение перемещается между рельсами силой Лоренца F = BLI / 2 ньютона, где B — магнитное напряженность поля между рельсами в тесла, L — длина пути тока через скольжение, или зазор между рельсами в метрах, а I — сила тока в амперах.Фактор 1/2 учитывает тот факт, что поле B за слайдом и ноль перед ним, среднее будучи B / 2.

Классический рейлган был тщательно изучен Брастом и Соул из MB Associates в в середине шестидесятых по контракту НАСА [17], а в последнее время Маршалл и Барбер [10] использовали крупнейший в мире униполярный генератор в Австралийском национальном университете в Канберре; это способен хранить 500 МДж.

Рельсотрон

может работать в двух различных режимах.В режиме металлической проводимости ток течет через сам скользящий снаряд, и этот режим был продемонстрирован на уровне производительности масса около 1 кг и ускорение 2000 г (20 000 м / с2) с помощью переключающего пистолета, используемого в Канберре установка для питания основного орудия. Маршалл и Барбер утверждали, что если рельсотрон очень На жестком уровне плазменная дуга стремится обойти снаряд, оставив его позади. Используя непроводящий lexan и ограничивая дугу позади него, они смогли достичь уровня производительности 16 грамм разогнался на 250 000 g по стволу длиной 5 м до конечной скорости 5.9 км / с. Как рейлганы экстраполируются на большие размеры снарядов, различие щеточного режима проводимости и плазменного режим, вероятно, исчезнет: проводимость кисти будет дополнена проводимостью дуги как предел тока щетки превышен.

Практический предел характеристик рельсотрона в отношении размера снаряда, ускорения, длины и скорость придется исследовать путем постепенного уточнения материалов и инженерных деталей, как и в случае с любой новой технологией.Работа в Канберре предоставила достаточно информации для Обоснуйте первую попытку в этом направлении. Westinghouse [18] при поддержке DARPA будет построить практическую систему рельсотрона, включающую первый спроектированный импульсный униполярный генератор с учетом общего веса. Цель состоит в том, чтобы продемонстрировать возможность ускорения снаряд массой 0,33 кг (0,73 фунта) со скоростью 3 км / с (9,8 футов / с), соответствующей дульной части энергия 1,5 МДж.

В значительной степени практический предел рельсовых пушек будет зависеть от приемлемой стоимости и обслуживания. жизнь.Проблемы связаны с механическим сдерживанием силы ударного расширения, которая разорвать рельсы, электромагнитный аналог давления в стволе химического пистолета, с важное отличие в том, что рельсотрон поддерживает более-менее постоянное давление на всем протяжении ускорение. Вместо химической коррозии — разрушительное действие высокой щетки. плотность тока и связанная дуга из паров металла. Объем знаний, полученных в результате исследования щеток и автоматических выключателей не распространяется на рассматриваемые плотности и скорости тока.

В дополнение к этим ограничениям классический рельсотрон также сталкивается с некоторыми фундаментальными ограничениями, которые связаны не с ускорением, а с максимально возможной длиной или максимальной начальной скоростью пули. В виде рельсотрон удлиняется, сопротивление и индуктивность рельсов в конечном итоге поглощают доминирующую доля энергии. Эффект начинается примерно с пяти метров при испытаниях в Канберре. Увеличение скорости также вызывает увеличение обратной ЭДС. Ток будет продолжать течь, даже если эта ЭДС превышает выходное напряжение униполярного генератора, потому что промежуточный накопитель индуктор действует как источник тока.Однако существует практический предел напряжения, который может быть зазором между рельсами, и это примерно линейно масштабируется с размером. Таким образом, есть два фундаментальных эффекта, которые ограничивают количество энергии, которая может быть передана снаряду, независимо от того, сколько доступно.

Еще один недостаток рейлгана — присущая ему неэффективность. Заметное количество энергии содержится в индуктивности рельса в момент вылета снаряда, и эта энергия должна поглощаться дульным глушителем.Часть мыслимого может быть возвращена в униполярный генератор. Есть несколько способов обойти ограничения классического рейлуна.

Улучшенный рельсотрон

Магнитное поле между рельсами может быть увеличено дополнительным током, который не течь через скользящие щетки. Этот ток может проходить по отдельным проводам, идущим по бокам. рельсы (которые должны быть дальше от снаряда), либо его можно добавить к рельсовому току сам по себе, просто завершив рельсы нагрузочным резистором или индуктором на дульной части, чтобы нести доля тока.Сами рельсы, очевидно, дадут больше поля, чем вспомогательные. рельсы расположены дальше, но использование сверхпроводящих вспомогательных рельсов может быть целесообразным в некоторых приложениях. Следует отметить, что поля рельсотрона намного выше критического поля сверхпроводников. Увеличение имеет очевидный эффект уменьшения количества тока. протекающий через щетки и снаряд, и тем самым необходимую массу проводника, которая должен быть ускорен.

Также следует отметить, что поле увеличения вдвое эффективнее, чем само поле рельса. Усиливающее поле преобладает как перед снарядом, так и за ним, тем самым устраняя коэффициент 1/2 в выражении силы Лоренца. Этот факт важен, поскольку снижает до половины разрывной силы рельса, которая должна быть ограничена для данного ускорения.

Таким образом, усиление уменьшает как ограничение плотности тока щетки, так и разрыв ограничение сдерживания силы классических рейлганов.

Сегментированный рейлган

Ограничение длины, налагаемое сопротивлением и индуктивностью шины, можно обойти с помощью просто разделение длинного рельсотрона на короткие сегменты, каждый из которых питается независимой локальной энергией источник. Это, конечно, повлечет за собой определенные проблемы с коммутацией при переходе снаряда. между сегментами, но позволит использовать часть энергии, запасенной в каждом сегменте, для подачи энергии последующий сегмент. Сегментированный рейлган кажется перспективным для запуска больших масс, таких как как самолет с малым ускорением.В очень длинных пусковых установках использование нескольких независимых источников энергии поставки будут иметь и другие преимущества.

Массовые драйверы

Как упоминалось во введении, массовый драйвер является прямой адаптацией линейного синхронного двигатель впервые был задуман и разработан как система MIT Magneplane в 1970-75 [4], высокоскоростной поезд на магнитной подвеске. В зависимости от требований массовый драйвер может быть плоским или осевым. Осевая конфигурация обеспечивает более высокую эффективность и поэтому предпочтительна для высоких ускорений. в то время как планарная конфигурация будет вмещать полезные нагрузки, которые не обязательно должны быть цилиндрическими и могут иметь произвольную форму.

В обоих случаях полезная нагрузка переносится многоразовым транспортным средством, называемым ковшом, который предоставляется с двумя сверхпроводящими катушками, по которым протекает постоянный ток и бесконтактно направляется отталкивающим вихревые токи, вызванные движением ковша по алюминиевой направляющей. Ковш приводится в движение ряд приводных катушек, которые синхронно пульсируют при прохождении ковша. Ковш работает как доска для серфинга, едущая по гребню бегущей магнитной волны, волна генерируется катушками привода и синхронизируется датчиками положения.Ковши могут запускаться при повторении ставки 10 в секунду. Каждый ковш высвобождает свою полезную нагрузку с определенной скоростью, замедляется, а затем возвращается в начальную точку на обратном треке для перезагрузки и перезапуска.

Массовые драйверы могут работать в режиме «только push», как и в случае с Mass Driver One, или в режиме тяги-толкания Mass Driver Two, который сейчас находится в стадии разработки, в котором каждая катушка возбуждения подвергается полному синусоидальному колебанию, будучи синхронно подключенным к конденсатору питания линия.Настроив этот цикл на эффективную длину волны ковша, можно достичь КПД передачи энергии от электрического к механическому более 90 процентов. Мы должны добавить что отношение ковша к полезной нагрузке составляет около единицы, и что примерно половина энергии ковша может быть восстановлена рекуперативным торможением.

Для всех практических целей массовые драйверы не имеют ограничений по скорости и длине. Ускорение до сих пор был ограничен током и емкостью тиристоров, используемых для переключения.Используя компоненты полки, масс-драйвер 2 должен достичь от 500 до 1000 г. Если ограничение SCR удаляется с помощью игнитронов, искровых разрядников или прямого переключения контактов, производительность будет ограничивается механическим и термическим отказом приводных катушек. Некоторые предварительные расчеты на основе на массовом драйвере калибра четыре дюйма с использованием алюминиевых ковшовых катушек и медных катушек предел ускорения от 100 000 до 250 000 g. Это сопоставимо с характеристиками рельсотрона.однако режим отказа приводных катушек в условиях быстрых импульсов — очень сложный вопрос. требующие экспериментального исследования.

Все предыдущие конструкции массового драйвера основаны на плотности тока в бакет-катушке 25 кА / см2. кабель, реализованный в действующей модели магнитоплана MIT. Сверхпроводники должны выдерживать до четырехкратной этой плотности тока при низкой напряженности поля и сохраненной энергии. Следует также отметить, что массовые драйверы не обязательно требуют сверхпроводящего ведра. катушки.Для периодов порядка 0,1 секунды реально можно поддерживать более высокий ток. плотности в нормальных проводниках. Следовательно, массовые драйверы максимальной производительности, вероятно, будут использовать алюминиевые ковшовые змеевики, возможно, предварительно охлажденные до температуры жидкого азота, питаемые скользящими щетками, и приводные катушки срабатывают при физическом контакте. Конечно, это устранило бы бесконтактный преимущества.

Особо стоит отметить уникальную особенность массовых драйверов: хотя они питаются от конденсаторов, самый дорогостоящий, тяжелый и громоздкий из известных накопителей энергии, каждый конденсатор используется сотнями или тысячами раз в течение каждого цикла запуска, будучи подключенными ко многим катушкам привода через линии подачи.Это позволяет использовать эффективный, но более медленный промежуточный накопитель энергии, например, компульсатор. или МГД-генератор.

Винтовой рельсотрон

По сути, рельсотрон — однооборотный двигатель. Многооборотный рельсотрон уменьшит ток в рельсе и ток щетки на коэффициент, равный количеству витков. Поэтому кажется стоящим изучить «винтовой рельсотрон». В этом гибридном устройстве две направляющие окружены простой винтовой ствол, и снаряд или многоразовый носитель тоже винтовой.Снаряд непрерывно возбуждается двумя щетками, скользящими по рельсам, и двумя или более дополнительными щетки на снаряде служат для возбуждения и коммутации нескольких витков винтового ствола направление впереди и / или позади снаряда. Винтовой рельсотрон на самом деле представляет собой нечто среднее между Рейлган и массовый водитель.

Сверхпроводящие рогатки

Ускорители, основанные на накоплении механической энергии, не использовались со дня носа и средневековая катапульта, за исключением запуска военно-морской авиации.Хранение механической энергии устройства громоздкие, тяжелые и медленно выделяют свою энергию. Появление практических сверхпроводников Магниты обеспечивает хороший механический механизм хранения, магнитную рогатку.

Рассмотрим короткий сверхпроводящий соленоид, который может свободно скользить внутри длинного. Путешествие соленоид будет притягиваться или отталкиваться от центра длинного соленоида, в зависимости от по направлению относительной намагниченности. Любая конфигурация может служить электромагнитным рогатка.

В привлекательной конфигурации ходовой соленоид может служить в качестве челнока, несущего полезную нагрузку. ведро. Освобожденный на разорванном конце катушки ствола, он будет ускоряться к центру, где он выпустит свой полезный груз с максимальной скоростью, остановится у дульного среза, а затем вернется пустой до позиции, не доходящей до точки выпуска, откуда его можно вернуть в выпуск точка за счет механической силы, возможно за счет теплового цикла. Это колебание по своей сути без потерь, за исключением возможных вихревых токов, индуцированных в близлежащем металле.

В отталкивающей конфигурации движущийся соленоид будет перемещаться механической силой от пролом до точки сразу за центром ствола. При освобождении будет изгнан из дульного среза в составе снаряда. Достижимы скорости до нескольких сотен м / с. рогатками.

Сверхпроводящая гасящая пушка

Путем последовательного гашения линии соседних коаксиальных сверхпроводящих катушек, образующих ствол пушки, можно создать волну градиента магнитного поля, движущуюся с любой желаемой скоростью.Бегущую сверхпроводящую катушку можно заставить кататься на этой волне, как доску для серфинга. Устройство фактически представляет собой массовый драйвер или линейный синхронный двигатель, в котором энергия движения равна хранится непосредственно в катушках привода.

Ускорители импульсов

Латунная шайба, помещенная поверх вертикально ориентированной катушки импульсного поля, перемещается вверх, ускоряется. вихревыми токами, которые имеют тенденцию сдвигаться по фазе на 180 градусов с импульсом индуцирующего поля.В Результирующий импульс коммерчески используется с 1962 года для операций по формовке металлов, например путем обжатия оконечной арматуры вокруг кабелей управления самолетом. У процесса есть определенные приложения для разгона. Его можно превратить в синхронный асинхронный двигатель, производительность которого ограничена. тепловой инерцией скользящего элемента.

Преобразователь импульса

Новую концепцию, описанную здесь впервые, мы будем называть «преобразователь импульса».В нем используется так называемый «концентратор потока», впервые исследовал Хауленд в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института в 1960 году [19]. Концентратор потока — это просто проводящий цилиндр с воронкообразным отверстием и по меньшей мере одним радиальным пазом, выходящим из внутри к внешней поверхности. Цилиндр окружен обмоткой импульсного поля, предпочтительно встроен в спиральную канавку для минимизации кольцевых напряжений. Быстрый импульсный ток в обмотке индуцирует ток противоположного изображения на внешней поверхности цилиндра.Благодаря радиальному пазу, этот индуцированный ток вынужден возвращаться по внутреннему периметру цилиндра, тем самым генерируя магнитное поле в воронке. Весь магнитный поток, который заполнил бы обмотка импульсного возбуждения при отсутствии конектора, таким образом, сжимается в центральном отверстии, приводя к напряженности поля, которая выше, чем была бы примерно на уровне снаружи внутрь коэффициент поперечного сечения.

Устройство использовалось в Массачусетском технологическом институте для полевых исследований, а также для промышленной обработки металлов давлением.В 1965, Чепмен [20] использовал концентратор потока с коническим отверстием для ускорения миллиграммового металла. сферы до сверхскоростей. Используя компрессор взрывоопасного потока первой ступени, Чепмену удалось достигают пиковых полей более 7 мегагаусс, начиная с начального поля всего в 40 килогаусс.

В предлагаемом здесь преобразователе импульса в качестве якоря или башмака используется концентратор потока. обычный пистолет с химическим приводом. В канале ствола этого башмака находится снаряд гораздо меньшего размера, например, бронебойный стержень в форме стержня.Дульный конец ружья представляет собой обмотку импульсного возбуждения. вставлен в спиральную канавку, которая возбуждается импульсом тока, достаточно медленным для проникновения ствол и заполнить канал ствола магнитным потоком. Когда сабо так быстро входит в эту область потока что эффективная глубина проникновения поля мала, оно сжимает поток во внутреннюю ствол, резко замедляется и выбрасывает снаряд, содержащийся в его стволе, на гораздо большей скорость. Устройство должно иметь очень небольшую отдачу, потому что дульная катушка действует как дуло. тормоз, передавая большую часть подкалиберного момента на ствол.Процесс может быть многоэтапным с серией гнездовых сабо.

Применение в исследованиях гиперскоростей

Ускорение гранул размером от миллиграмма до грамма до сверхскоростей, т. Е. От 10 до 100 км / с, уже есть литература трех десятилетий. Области исследований включают изучение ударов микрометеоритов, исследование уравнения состояния, терминальная баллистика и т. д. Новое актуальное приложение включает достижение плавления при ударе пули со скоростью несколько сотен км / с.

Высокоскоростная артиллерийская установка

Снаряды в диапазоне от десяти граммов до килограмма с ускорением от 3 до 10 или 20 км / с могут быть предсказуемы. Приложения. Уничтожение ракет в космосе, где масса превыше всего, является очевидным. использовать. Другой — возможный перехват исходящих снарядов кораблями и бронетехникой. Этот требует небольших снарядов, летящих со скоростью, намного превышающей скорость приближающегося снаряда, способного взрыва, деформации или просто отклонения.Плазменные рельсотроны уже имеют необходимое возможность на лабораторной основе. Если перехват входящего снаряда может быть осуществлен с хорошей надежность, это сделает бронетехнику столь же устаревшей, как конные рыцари.

Бронепробивающий снаряд, стреляющий со скоростью 3 км / с, вдвое превышающей текущую скорость; размер, чтобы нанести равный урон. Если, кроме того, он может работать на имеющемся дизельном топливе, танкам можно дать пятикратную настоящую способность с резко уменьшенной уязвимостью.Мы здесь речь идет об импульсах энергии в диапазоне от 1 до 3 МДж, подаваемых главным двигателем. танка.

Транспортное средство материально-технического снабжения и медицинской эвакуации размером с носилки

Ирония современной тактической войны заключается в том, что наступление бронетанковой техники может быть поддержано многими тонн артиллерии в минуту, но не на один галлон топлива или фунт еды. Вертолеты и парашюты слишком уязвимы для использования на поле боя, а химическая пушка не годится для приложений логистики.Электромагнитные пусковые установки могут удовлетворить эту потребность.

300-фунтовые носилки или модуль снабжения могут быть запущены с 100-футовой рампы, смонтированной на грузовике, в 100 миль в час при ускорении 3,3 g, используя всего 0,14 МДж энергии. Его можно легко отнести к мягкому посадка с помощью СВЧ или обычной системы наведения типа ILS, расположенной в пункте назначения. Транспортное средство будет работать на высокой скорости, низкой траектории, будет относительно неуязвимым и независимым от погодных условий. и значительно дешевле и экономичнее, чем вертолет.Он может быть построен с использованием доступная технология.

Пусковые установки легких самолетов

Интересно изучить поколение самолетов с взлетно-посадочной полосой, которое можно было бы спроектировать, исключив требование чрезмерной взлетной тяги от бортовых двигателей.

Пусковая установка космического корабля

Применение массовых двигателей для запуска на Луну и для использования в качестве реактивных двигателей на орбите. перенос уже широко изучен [7].Однако возможность электромагнитного запуск с Земли, предложенный писателями-фантастами с сороковых годов, никогда прежде рассматривался серьезно. На основе компьютерного программного обеспечения, разработанного НАСА в связи с с посадочным модулем Venus [21] это кажется вполне практичным.

Автомобиль в форме телефонного столба диаметром 8 дюймов и длиной 20 футов, весом 1,5 тонны, разогнанный до 20 км / с на уровне моря, пересечет 8 км атмосферы

Anhui Pioneering Electromagnetic Clutches Co.Ltd, Etdz

Главная Поиск по сектору Покупатели

• Найдите поставщиков
• Найти продукты
• Спросите цитату

Поставщики

• Зарегистрируйте свою компанию БЕСПЛАТНО
• Увеличьте вашу видимость в Интернете

Наши решения B2B

английский

• Доступные языки
• Английский
• 中文

Электромагнитная индукция

Магнитное поле через петлю можно изменить либо путем изменения величины поля, либо путем изменения площади петли.Чтобы иметь возможность количественно описать эти изменения, магнитный поток определяется как Φ = BA cosθ, где θ — угол между B и направлением, перпендикулярным плоскости петли (вдоль оси петли). .

Закон Фарадея

При изменении магнитного потока через проволочную петлю индуцируется ток. Закон Фарадея гласит, что ЭДС, индуцированная в проводе, пропорциональна скорости потока, проходящего через петлю.Математически

, где N — количество витков, ΔΦ — изменение потока во времени, Δ t . Знак минус указывает полярность наведенной ЭДС.

Предыдущее уравнение легко использовать, когда магнитный поток задается электромагнитом. Если электромагнит включен или выключен, наведенная ЭДС равна количеству витков в контуре, умноженному на скорость изменения магнитного потока. Поток также может быть изменен с помощью петли, изменяя размер петли.Представьте скользящую проволоку, как показано на рисунке 1, где l — длина проволоки, которая движется в контакте с U-образной проволокой. В этом случае ε = Blv , где v — скорость длины скольжения.

Обратите внимание, что эта наведенная ЭДС неотличима от ЭДС батареи, и что ток по-прежнему является просто скоростью движения зарядов; следовательно, закон Ома и другие соотношения для токов в проводах остаются в силе.

Закон Ленца

Направление индуцированного тока может быть найдено из закона Ленца, который гласит, что магнитное поле, создаваемое индуцированной ЭДС, создает ток, магнитное поле которого противодействует первоначальному изменению потока через проволочную петлю.Снова рассмотрим рисунок и предположим, что слайд движется вправо. Фигуры x указывают на то, что B находится на странице; таким образом, когда слайд перемещается вправо, поле, проходящее через слайд, увеличивается на странице. (Изменение потока является решающей величиной.) Магнитное поле индуцированного тока будет направлено за пределы страницы, потому что оно будет противодействовать изменению потока. Воспользуйтесь правилом из вторых рук и поместите сгибы пальцев из страницы в центр петли.Направление большого пальца указывает, что ток будет течь против часовой стрелки. (Неверно утверждать, что ток направлен вправо, потому что он находится слева в верхней части петли.) И наоборот, если ползун перемещается влево, B будет уменьшаться по петле. Изменение потока будет вне страницы, а индуцированный ток будет по часовой стрелке. Тот же анализ используется, если электромагнит включен или выключен.

Рисунок 1 Цепь скользящей проволоки генерирует ЭДС.

Закон Ленца также является законом сохранения.