171883. lajstromszámú szabadalom • Elektromágneses tengelykapcsoló
5 171883 6 Az 5. ábra grafikusan ábrázolja a mágneses fluxus és a húzóerő kvalitatív eloszlását a találmány szerinti tengelykapcsoló és az ismert tengelykapcsolók szerkezetében. A 6. ábra a találmány szerinti elektromágneses tengelykapcsoló szerkezeti változatának csúszógyűrű nélküli kivitelét mutatja. A 7. ábra a 6. ábra A—A vonala mentén vett 1(J metszetet mutat az elektromágneses tengelykapcsoló összerakott házának átméreti metszetében érintkezésmentes áramhozzávezetéssel. Amint az 1. ábrán látható, a találmány szerinti 15 elektromágneses tengelykapcsoló ferromágneses 2 tartóhüvelyen nem mágneses 3 hegesztési homlokvarrat segítségével rögzített 1 házat mutat, valamint mágnesesen vezető 4 belső tárcsákat és 5 külső tárcsákat, továbbá 6 horgonyt, amelyen nem mág- 20 neses 7 gyűrű van, továbbá az 1 ház gyűrűs hornyában elhelyezett 8 tekerccsel van ellátva. A 4 belsőtárcsák a ferromágneses 2 tartóhüvely fogaskoszorújával kapcsolódnak, míg az 5 külsőtárcsák 9 külső menesztővel. Az 1 ház belső felülete és a 2 25 tartóhüvely végrésze között 10 légrés van, amelybe a kenőolaj a ferromágneses 2 tartóhüvely 11 furatain keresztül áramlik. Az Sí felület növekedésével az S0 ablakfelület nagysága 0 felé tart és határesetben a tekercs számára nincs hely, ekkor az Sí felület maximális értékét veszi fel, de véges lesz (Simax = 0,5Ss), és a B?Si szorzat Jw = 0, és B, =0 értéknél ugyancsak 0-vá válik (3. ábra 0,5 pont). Ezen határesetek között az Sí felület és a teljes S]£ homlokfelület viszonyára van egy arány, ahol a BiSi szorzat értéke maximális (3. ábra 0,2 ... 0,25 pontok). A tengelykapcsoló mágnesezési görbéjének felső (üzemi) szakaszánál alkalmazzunk közönséges Jw = aBf . .. /37 megközelítést, ahol a = const, p = const, és az Jw gerjesztést fejezzük ki az S, felülettel, valamint a konstansokkal. A továbbiakban az alábbi jelöléseket alkalmazzuk: A - áramsűrűség k0 - a tekercs négyzetestől eltérő alak együtthatója, rí — a tekercs közepes sugara, f - az ablak rézkitöltési tényezője, b0 , -az ablak magassága (1. ábra), 10 — az ablak szélessége Ekkor az ablak magassága Az 1 ház külső és belső hengeres részei a 8 tekercs által elválasztott 12 pólusokat képeznek (2. ábra). A 12 pólusok keresztmetszet Sj, S2 felületei egyenlők egymással, azaz Sj =S2 , míg a 8 tekercs S3 homlokfelülettel rendelkezik. A 12 pólusok 2Si összfelülete és a 8 tekercs S3 homlokfelülete adja az 1 ház teljes S^ homlokfelületét. Itt a választott felületarány a következő: li = i?- =0,2-0,25 s2 s 2 30 35 2 7TT! (4') A /4/ összefüggés figyelembevételével az ablakfelület S0 =b 0 l 0 =k 0 bä=k 0 Sl/(27rr 1 ) 2 (5') 40 Felhasználva az /5/ kifejezést, az S0 ablakfelület számára a gerjesztés a következő lesz: A választott felületarány hatásosságának megvilágítására megvizsgálunk egy összefüggést, amely az elektromágneses tengelykapcsoló mágnesrendszerének húzóerejére vonatkozik: 45 Iw= ASG f = koAf ' a3 (2*r,)2 A tekercs homlokfelülete azonban: (60 ahol 2jUo BlS, (10 Fm —a közepes húzóerő (a tárcsakötegnél), Bi — Sí felületű pólus indukciója, k = const - a tárcsaköteg konstrukciójától függő állandó. 50 55 S3 = Ss - 2Si és az indukció négyzete a /3/ egyenletből (70 B? = (- Jw)P a (80 Amennyiben az S, felület csökken, úgy a 8 tekercs S0 ablakfelülete növekszik, és a tekercs 60 határesetben kitölti az 1 házat és ennek homlokoldalát — azaz a ház teljes Sj homlokfelületét. Az a rajzon nem ábrázolható Iw gerjesztés ekkor maximális, de véges értékű lesz, és a BiS, szorzat Sí = 0 értéknél 0-vá válik (3. ábra 0 pont). 65 A /6'/, .P'l és /87 összefüggéseket behelyettesítve az jl'l képletbe, a húzóerő a következő kifejezést kapjuk: Fm = k F (SS - 2S 1 ) P • S, (90 3
