Los embragues eléctricos, también conocidos como embragues electromagnéticos, operan un sistema de acoplamiento de embrague eléctricamente pero dependen de sistemas mecánicos para transmitir el par. En consecuencia, a veces se les llama embragues electromecánicos.
Cuando se acciona el embrague, la corriente fluye a través de un electroimán produciendo un campo magnético. La parte del rotor del embrague se magnetiza y la armadura se tira hacia el rotor.
Dependiendo de la configuración del embrague, este movimiento activa o desactiva el embrague y se genera una fuerza de fricción en el contacto que permite transferir el par desde el motor a los componentes accionados.
La energía de activación en los embragues eléctricos se manifiesta como calor en el actuador electromagnético cuando se acopla el embrague. Esto crea un riesgo de sobrecalentamiento de los componentes del embrague. Como resultado,
Especificaciones
Las especificaciones importantes a considerar al seleccionar un embrague eléctrico incluyen, entre otras, las siguientes:
- Capacidad de torsión: la capacidad de torsión máxima para el embrague debe igualar o superar los requisitos de la aplicación.
- Potencia: la potencia máxima nominal del embrague.
- Velocidad: la clasificación de velocidad de rotación máxima. Esta especificación se aplica solo a embragues giratorios.
- Voltaje de funcionamiento: el rango de voltaje de entrada para un embrague operado eléctricamente.
- Configuración del eje: el embrague se puede montar en línea, en paralelo o en ángulo recto.
- Conexión de unidad / carga :
- Ejes en línea: la transmisión y la carga tienen ejes que se unen a un orificio pasante.
- Eje pasante: el eje impulsor se adhiere a un orificio y la carga se impulsa a través del diámetro exterior.
- Eje: polea / Engranaje / Piñón: El eje de transmisión se conecta a un orificio y la salida es un componente de transmisión como una polea, engranaje o rueda dentada. Estos embragues a menudo están diseñados para aceptar diferentes componentes de transmisión.
- Brida: el embrague se monta al objeto en movimiento a través de una brida.
Tipos
Hay varios tipos de técnicas de generación de campos magnéticos que podrían usarse en el embrague.
- Imán permanente: los imanes permanentes se pueden utilizar de diferentes formas. Algunos se utilizan para proporcionar fuerza de activación de enganche o desenganche. Otros proporcionan el campo magnético para la histéresis. Dado que no utilizan energía eléctrica, los embragues de imanes permanentes se utilizan a menudo en situaciones que requieren mayores niveles de seguridad.
- Electromagnético: los embragues electromagnéticos utilizan una bobina que, cuando se activa, crea un campo magnético que tira de la armadura hacia el rotor. Una vez en contacto mecánico, el rotor gira a la misma velocidad que el inducido y afecta la transmisión. Cuando no se enciende, la armadura se retira a un espacio de aire del rotor.
- Histéresis: la histéresis utiliza campos magnéticos sin contacto para aplicar resistencia o activar la rotación de la carga. La carga de torsión se puede aplicar independientemente de la velocidad del eje. El par magnético no tiene fricción porque el campo de flujo magnético opera en el espacio de aire entre el rotor y los polos estacionarios. Los frenos y embragues que usan histéresis son adecuados para aplicaciones de tensión y retención de precisión donde es importante un control de frenado cercano, o cuando se requiere un embrague variable de una carga.
- Corrientes de Foucault: los productos de corrientes de Foucault utilizan un campo magnético para inducir corrientes de Foucault en la carga. El acoplamiento de la carga, ya sea de accionamiento (embrague) o desaceleración (freno), se puede controlar con precisión controlando el campo magnético. Debido a que ninguna superficie entra en contacto físico, no hay desgaste mecánico. La mayoría de los dispositivos de corrientes parásitas se utilizan en aplicaciones de baja potencia.
Se encuentran disponibles varios métodos de acoplamiento de embrague eléctrico, que incluyen:
- Sin contacto: la acción de frenado se logra a través de una tecnología sin contacto, como un campo magnético, corrientes parásitas, etc.
- Fricción: la fricción entre las superficies de contacto transmite potencia. Ésta es la configuración más común.
- Dentado: las superficies de contacto dentadas transmiten potencia sin resbalar ni generar calor. Los dientes se enganchan solo cuando están detenidos o funcionando a baja velocidad (<20 rpm).
- Resorte envolvente: un resorte en espiral se envuelve hacia abajo sobre el elemento giratorio. El dispositivo se desconecta cuando el resorte se desenrolla a través de una lengüeta de control en su extremo.
- Corte de aceite: la acción de frenado se activa mediante la acción viscosa del corte del fluido de la transmisión.
- Placa / Disco: el nivel de torsión se controla mediante resortes de compresión que fuerzan a las placas a juntarse.
- Retención de la bola: la retención de la bola es un mecanismo de deslizamiento en el que, en caso de sobrecarga, las bolas se levantan de los asientos para superar los resortes o el acoplamiento de la presión de aire.
- Retención del rodillo: los rodillos, que se mantienen en su lugar mediante resortes, se calzan entre las pistas interior y exterior para acoplar el embrague.
- Retenedor del trinquete: el retenedor del trinquete es un mecanismo de embrague deslizante en el que, en caso de sobrecarga, el trinquete supera el acoplamiento del resorte o de la presión de aire y gira fuera de su tope.
- Sprag: Sprags son cuñas de acero que se inclinan en una dirección para encajar entre las pistas internas y externas. Se pueden configurar con la pista interior o exterior como entrada o salida. Demasiado torque hace que las aspas se vuelquen tanto que no se mantiene el contacto. A menudo, los embragues de deslizamiento pueden transmitir más torque que otros diseños de embragues deslizantes o de rueda libre.
Características
Se pueden agregar capacidades adicionales a los embragues eléctricos. Estas características ayudan a personalizar la unidad para cumplir con requisitos especiales o únicos. Las características y opciones típicas incluyen:
- Par ajustable: el par ajustable se utiliza principalmente para embragues deslizantes y limitadores de par. Los usuarios pueden ajustar el par al que el embrague se desacopla o patina.
- Juego cero: no hay juego ni juego durante el acoplamiento de la carga y no hay desacoplamiento de la carga durante una inversión de dirección.
- Capacidad de lavado: la carcasa está clasificada para limpieza de lavado.
- Bidireccional: los dispositivos se pueden configurar para que giren en cualquier dirección.
- Reenganche automático: el embrague vuelve a acoplar la carga cuando el par cae a un nivel aceptable.
- Indicación de deslizamiento: la indicación de deslizamiento puede mover un pasador radialmente cuando ocurre una sobrecarga o enviar una señal eléctrica al motor de accionamiento.
- Retroalimentación: la retroalimentación proporciona una señal eléctrica o electrónica para monitorear parámetros como la posición, la velocidad, el par, el bloqueo o el estado de deslizamiento.
Los embragues electromagnéticos a menudo se eligen para operación remota ya que no se requieren conexiones mecánicas, tubería hidráulica o tubería neumática para la operación.
La maquinaria automatizada que transmite comandos de control como señales eléctricas como parte de la operación es un ajuste natural para los embragues electromecánicos.
Las aplicaciones pequeñas de toma de fuerza (PTO), como las que se encuentran en los equipos eléctricos domésticos y agrícolas ligeros, son una aplicación favorita reconocible de los embragues eléctricos que se encuentran en muchos garajes domésticos. Los embragues eléctricos industriales están diseñados para una amplia variedad de aplicaciones de transmisión de potencia.
Se pueden encontrar en maquinaria de impresión, accionamientos de transportadores, fotocopiadoras y automatización de fábricas. En aplicaciones de vehículos, un embrague eléctrico reemplaza el pedal del embrague con un simple interruptor. A menudo se utiliza un embrague eléctrico más pequeño para impulsar el compresor de un sistema de aire acondicionado.
Aunque el costo inicial puede ser más alto para un embrague eléctrico, su tamaño compacto, actuación instantánea y requisitos mínimos de conexión del sistema compensan con creces este gasto proporcionando una solución de sistema óptima.
Artículo fuente: https://www.globalspec.com/learnmore/motion_controls/clutches_brakes/electric_clutches
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