ما هو الفرامل الكهرومغناطيسية؟
فكر في ملف ملفوف مثل مغناطيس حدوة حصان له قطب شمالي وجنوبي. إذا لامست قطعة من الحديد كلا القطبين، يتم إنشاء دائرة مغناطيسية. عندما يتم تطبيق الكهرباء، يتم إنشاء مجال مغناطيسي، وهذا المجال (التدفق) يتغلب على فجوة الهواء بين المجال وعضو الإنتاج. يقوم هذا الجذب المغناطيسي بسحب عضو الإنتاج الملامس لسطح مجال الفرامل. الاحتكاك وقوة المجال المغناطيسي هو ما يوقف حركة الدوران. يحدث كل عزم الدوران تقريبًا بسبب الجذب المغناطيسي ومعامل الاحتكاك بين فولاذ المحرك والفولاذ الدوار مع مجال الفرامل.
يتم استخدام السلك المغناطيسي النحاسي (أحيانًا الألومنيوم) لتشكيل الملف، والذي يتم تثبيته في مكانه بواسطة الإيبوكسي/الغراء في المغناطيس الكهربائي (البكرة). بالنسبة لمعظم المكابح الصناعية، يتم وضع مادة الاحتكاك على الملف وتوضع بين القطبين الداخلي والخارجي. تكون مادة الاحتكاك متسقة مع سطح الفرامل، حيث يجب أن يكون لدينا اتصال من المعدن إلى المعدن بين غلاف الملف وعضو الإنتاج.
كيف تعمل الفرامل الكهرومغناطيسية
يوجد في الفرامل ثلاثة أجزاء رئيسية فقط. المجال وعضو الإنتاج والمحور (وهو مدخل الفرامل). عادةً ما يتم ربط المجال المغناطيسي بشيء صلب (أو به ذراع عزم الدوران). لذلك عندما ينجذب عضو الإنتاج إلى الحقل، يتم نقل عزم الدوران إلى مبيت الحقل ويقلل الحمل. يمكن أن يحدث هذا بسرعة كبيرة، ولكن يمكن التحكم في وقت الكبح من خلال مقدار الجهد/التيار المطبق على المجال. عندما يبدأ الحقل في الاضمحلال، سينخفض التدفق بسرعة وينفصل عضو الإنتاج. في معظم المكابح الكهرومغناطيسية، تعمل النوابض على تثبيت عضو الإنتاج بعيدًا عن سطح المكابح حيث يتم تحرير الطاقة، مما يؤدي إلى إنشاء فجوة هوائية صغيرة.
تتكون أنواع مكابح المحرك الكهربائي من مغناطيس كهربائي ثابت. عند شراء محرك كهربائي، يجب الانتباه إلى نوع الفرامل. أيضًا، يتم لف عضو الإنتاج على زنبرك مسطح ثم يتم تثبيته على محور المغزل. يتم توصيل المحور بعمود الماكينة من خلال اتصال رئيسي. من خلال تطبيق قوة كهربائية على ملف كهرومغناطيسي، يتم إنشاء مجال مغناطيسي. القوة المغناطيسية قوية بما يكفي لحرف الزنبرك الناعم وسحب عضو الإنتاج إلى لوحة المغناطيس من خلال فجوة هوائية صغيرة. يؤدي الاتصال الاحتكاكي بين المغناطيس وعضو الإنتاج إلى إبطاء وإيقاف العمود الدوار. عندما يتم إلغاء تنشيط المغناطيس، يقوم الزنبرك الأملس بسحب عضو الإنتاج عبر فجوة الهواء وبعيدًا عن لوحة المغناطيس. مع وجود فجوة هوائية بين المغناطيس وعضو الإنتاج، يمكن للعمود أن يدور بحرية دون أي توتر متبقي.
يعتمد مبدأ الكبح الكهرومغناطيسي على تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية. عند استخدام المكابح، يتم تطبيق قوة إيقاف أكبر بعدة مرات من القوة التي تحرك السيارة أو المركبة، مما يؤدي إلى تبديد الطاقة الحركية المقابلة على شكل حرارة.
توقف الوقت
في المكابح الكهرومغناطيسية الأولية، ينبغي مراعاة زمنين للتعشيق. الأول هو الوقت الذي يستغرقه الملف لتطوير مجال مغناطيسي قوي بما يكفي لسحب عضو الإنتاج. في هذا السيناريو، هناك عاملين مؤثرين؛ الأول هو مقدار اللفات في الملف، والذي يحدد مدى سرعة إنشاء المجال المغناطيسي. الحالة الثانية هي فجوة الهواء، وهي المسافة بين عضو الإنتاج ولوحة الفرامل، لأن خطوط التدفق المغناطيسي تضعف بسرعة في الهواء. كلما كان الجزء الماص بعيدًا عن الملف، كلما استغرق هذا الجزء وقتًا أطول للتغلب على فجوة الهواء ويتم امتصاصه.
العامل الثاني أهم بكثير من سلك المغناطيس أو فجوة الهواء؛ احسب مقدار القصور الذاتي الذي تحتاجه الفرامل لإبطاء سرعتها. يشير العديد من العملاء إلى هذا الوقت على أنه وقت التوقف عن العمل. في الواقع، يعد وقت التوقف عن العمل هو العامل الذي يهتم به العميل النهائي أكثر من غيره. بمجرد تحديد مقدار القصور الذاتي المطلوب لبدء أو إيقاف الفرامل، يمكن اختيار الحجم المناسب للفرامل.