Zasady działania elektrosprzęgieł

Sprzęgło to urządzenie, którego zadaniem jest połączenie dwóch elementów w taki sposób, aby ruch był efektywnie przenoszony z jednego na drugi. Przenosi ono napęd, ale również kompensuje niewspółosiowość wynikającą z odchyłek wymiarów, błędów montażowych lub wad mechanicznych. Choć kojarzy się głównie z samochodami, to jego zastosowanie jest o wiele szersze. Różne rodzaje sprzęgieł są wykorzystywane w prostych napędach, a także w złożonych aplikacjach przeznaczonych do pomiarów, sterowania czy regulowania. Bez nich nie mogłyby sprawnie funkcjonować urządzenia i maszyny wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu. W tym artykule przyjrzymy się bliżej elektrosprzęgłom, aby poznać ich sposób działania.

Czym charakteryzuje się i jak dokładnie działa elektrosprzęgło?

Elektrosprzęgło, zwane także sprzęgłem elektromagnetycznym, przenosi napęd z jednego elementu na drugi dzięki wykorzystaniu oddziaływania pola magnetycznego na elektromagnesy. To właśnie ono powoduje, że tarcza cierna w tym sprzęgle zaciska się albo tężeje proszek lub pasta ferromagnetyczna umieszczona między częściami napędzającymi a napędzanymi. Sprzęgło tego typu składa się z wirnika zewnętrznego oraz wewnętrznego. Na wirnikach znajdują się trwałe magnesy. Między wirnikami powstają siły magnetyczne. To one są odpowiedzialne za przenoszenie momentu obrotowego. Dzięki temu sprzęgła elektromagnetyczne przenoszą moment obrotowy w sposób bezstykowy. Ta cecha zdecydowanie wydłuża ich żywotność, gdyż wirniki nie mają ze sobą mechanicznego kontaktu, a więc nie ścierają się wzajemnie.

Pole magnetyczne oddziałuje na elektromagnesy, które są sterowane przy pomocy pedału sprzęgła. Kiedy obwód elektryczny zostanie przerwany, następuje włączeniem lub wyłączenie sprzęgła. Przerywacz obwodu elektromagnesu jest umieszczony zazwyczaj na dźwigni zmiany biegów. Szczególnie interesującym rozwiązaniem jest zastosowanie w sprzęgłach elektromagnetycznych, których sprzedażą zajmuje się np. firma MultiMasz specjalizująca się w dystrybucji i naprawach maszyn do obróbki metalu, pasty lub proszku ferromagnetycznego. Powstające pole magnetyczne powoduje, że takie substancje zaczynają tężeć. W rezultacie struktura wewnętrzna tego sprzęgła zmienia się. Proszek albo pasta stają się podobne do ciała stałego, co sprawia, że poszczególne elementy układu sprzęgła się ze sobą łączą.

Moment obrotowy jest w sprzęgle elektromagnetycznym przenoszony bezstykowo, dzięki czemu wirniki nie ścierają się. Jednak częściami tych sprzęgieł, które wymagają regularnej wymiany, są szczotki i pierścienie stykowe. Elementy te zużywają się z czasem na skutek wirowania elektromagnesu, dlatego należy systematycznie kontrolować ich stan techniczny i w razie potrzeby bez zwłoki wymienić je na nowe. 

Jakie są największe zalety elektrosprzęgieł?

Do największych zalet sprzęgieł elektromagnetycznych zaliczyć można przede wszystkim ich dużą trwałość. Są one odporne na zużycie, gdyż nie występuje w nich problem ścierania się elementów sprzęganych. Takie sprzęgła są wyjątkowo trwałe, dzięki czemu mogą niezawodnie pełnić swoją funkcję przez długie lata. Atutem elektrosprzęgieł jest również fakt, iż włączają się one stopniowo, co umożliwia np. łatwe i płynne ruszanie pojazdów lub uruchomianie się maszyn czy urządzeń. Zaletą są też niewątpliwie ich stosunkowo niewielkie gabaryty.

Sprzęgła są potrzebne, aby móc przenieść napęd generowany przez silnik do skrzyni biegów danego pojazdu czy maszyny. Dzięki nim rozłączone zostaje przekazywanie momentu obrotowego i możliwa jest zmiana przełożenia. W ten sposób silnik jest skutecznie odciążany. Decydując się na zastosowanie elektrosprzęgła, należy pamiętać o konieczności doprowadzania do niego prądu. Tego typu sprzęgła są stosowane w wielu gałęziach przemysłu. Występują w nowoczesnych rozwiązaniach przeznaczonych do transportu materiałów, a także w maszynach pakujących, schodach ruchomych, windach, wózkach widłowych, dźwigach, żurawiach, a także w sprężarkach klimatyzacji lub wentylatorach chłodnicy.