cảm biến và CƠ CẤU CHẤP HÀNH

Chương 10

CƠ CẤU CHẤP HÀNH


10.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Cơ cấu chấp hành có nhiều loại với những nguyên lý
làm việc khác nhau, trong phạm vi giáo trình này sẽ chỉ
giới thiệu cơ cấu điện từ chấp hành.
Trong cơ cấu điện từ chấp hành thì nam châm điện là
bộ phận chủ yếu. Nó sinh ra lực điện từ cần thiết cho cơ
cấu đó làm việc.
Trong các cơ cấu điện từ chấp hành thì NCĐ 1 chiều
được dùng phổ biến hơn vì các lý do sau :
 Làm việc không rung, ồn, F = const
đt



Không có tổn hao sắt từ,
Dòng điện không phụ thuộc vào khe hở không khí


10.1 KHÁI NIỆM CHUNG
Có thể dùng nguồn ắc quy để dự phòng mất điện,
 Fđt lớn gấp 2 lần mạch từ xc cùng kích thước
Tồn tại lớn nhất của NCĐ 1 chiều là năng lượng từ trường
tích lũy trong cuộn dây lớn, nên khi cắt điện dễ gây ra quá
điện áp cao, phóng điện làm hỏng cách điện của thiết bị điện.
Mặt khác hồ quang điện 1 chiều khó dập tắt hơn hqđ xoay
chiều, làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của thiết bị đóng cắt.

Có rất nhiều dạng cơ cấu điện từ chấp hành với những chức
năng khác nhau, sau đây sẽ đề cập đến một số loại thông
dụng :



10.2 NAM CHÂM ĐIỆN NÂNG HẠ
10.2.1 Cấu tạo

1. Cuộn dây, 2. Mạch từ, 3. Cực từ giữa,
4. Móc hàng, 5. Tấm đệm phi từ tính, 6. Cực từ ngoài


10.2.2 Nguyên lý làm việc
Nam châm điện nâng hạ là một nam châm điện một
chiều có một cuộn dây và mạch từ tĩnh.
Nắp của nó chính là hàng hóa cần bốc dỡ.
Khi đưa điện vào cuộn dây, lực điện từ sẽ hút và giữ
chặt hàng hóa trên cực từ. Sau khi chuyển dịch đến chỗ
cần thiết, chỉ cần cắt điện của cuộn dây là dỡ xong.


10.2.3 Đặc điểm
Những đặc điểm của NCĐ nâng hạ:

Móc hàng không cần người, dây buộc,

Bốc dỡ hàng hóa được điều khiển từ xa,

Có thể vận chuyển hàng hóa ở trạng thái nóng,


Tải trọng có ích phụ thuộc kích thước hàng hóa,

Fđt phụ thuộc vào bề mặt của hàng hóa,



Mắc ắc quy song song với nguồn điện,
TBĐ đóng cắt nặng nề.


10.3 VAN ĐIỆN TỪ
10.3.1 Khái niệm chung
Van điện từ là thiết bị điện từ làm việc trên nguyên lý
cảm ứng điện từ, được dùng để đóng, mở các ống dãn chất
lỏng hoặc chất khí bằng cách đóng cắt điện vào cuộn dây


10.3.2 Cấu tạo
1. Dây quấn
2. Mạch từ
3. Phần ứng (nắp)
4. Phốt chặn
5. Lò xo chịu nén
6. Van
7. Thành ống dẫn


10.3.3 Nguyên lý làm việc




Khi cung cấp điện cho cuộn dây 1, lực hút điện từ sinh
ra thắng lực cản của lò xo 5 và trọng lượng phần
động, phần ứng 3 (nắp) được hút lên phía trên kéo
theo cơ cấu van di chuyển lên trên làm mở miệng van,
dòng chất lỏng hoặc chất khí sẽ di chuyển từ bên phải
sang bên trái
Khi cắt điện trong cuộn dây, lực hút điện từ không còn
nữa, lực của lò xo 5 đang chịu nén và trọng lượng
phần động đẩy cơ cấu van xuống dưới làm đóng
miệng van.


10.4 PHANH HÃM ĐIỆN TỪ
10.4.1 Khái niệm chung
Phanh hãm điện từ là cơ cấu điện từ chấp hành dùng để
hãm các thiết bị đang quay.
Nó là bộ phận không thể thiếu được của thang máy,
cần cẩu điện từ.
Ngoài chức năng hãm, nó còn dùng để đo moment của
các loại động cơ điện.


10.4.2 Cấu tạo loại má phanh
1. Cuộn dây
2. Mạch từ
3. Phần ứng (nắp)
4. Lò xo chịu kéo

5. Má phanh
6. Bánh đà
7. Trục quay


Nguyên lý làm việc loại má phanh
Khi cung cấp điện cho cuộn dây 1, lực hút điện từ do
nam châm điện sinh ra thắng lực cản của lò xo phản lực
4 đang chịu kéo, làm cho 2 má phanh 5 mở khỏi bánh
đà 6, bánh đà sẽ quay theo trục quay 7.
Khi cắt điện trong cuộn dây 1, lực hút điện từ của nam
châm điện không còn nữa, lực kéo của lò xo 4 đang
chịu kéo, sẽ kéo ép má phanh vào bánh đà, bánh đà sẽ
dừng lại .
Loại này được ứng dụng để phanh hãm trong thang
máy


10.4.2 Cấu tạo loại đai phanh
1. Cuộn dây,
2. Mạch từ,
3. Phần ứng,
4. Lò xo,
5. Đai phanh,
6. Bánh đà,
7. Trục quay


Nguyên lý làm việc loại đai phanh
Khi cung cấp điện cho cuộn dây 1, lực hút điện từ do

nam châm điện sinh ra thắng lực cản của lò xo phản lực 4
đang chịu kéo, làm cho đai phanh 5 bị đẩy lên trên và mở
khỏi bánh đà 6, bánh đà sẽ quay theo trục quay 7.
Khi cắt điện trong cuộn dây 1, lực hút điện từ của nam châm
điện không còn nữa, lực kéo của lò xo 4 đang chịu kéo, sẽ
kéo đai phanh về phía dưới ép vào bánh đà, bánh đà sẽ dừng
lại .