Тормозной электродвигатель

 

ТОРМОЗНОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАШПЬ, содержащий растормаживающий электро-, магнит с и катушкой, укрепленными на неподвижной части электродвигателя , якорь, подпружиненный к тормозному диску, установленному на валу с возможностью осевого перемещения , мостовой выпрямитель, в диагональ которого через нормально разомкнутый контакт подклочена катуягка растормаживакядего электромагнита , и конденсатор, отличающийся тем, что, увеличения быстродействия, он снабжен дополнительным электромагнитом с ярмом и обмоткой, закрепленной на корпусе тормоза со сторошл, гфотивоположной растормаяивающему электромагниту напротив тормозного диска, а обмотка дополнительного электромагнита подключена через нормально замкнутый контакт параллельно конденсатору, включенному в одно из плеч мостового вьтрямителя, причем тормозной -диск выполнен . из ферромагнитного материала, напри мер из стали.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (21) 3602227/2407 (22) 08.06,83 (46) 23.01.85. Вюл, В 3. (72) И.В.Бочкарев (71) Фрунзенский политехнический институт (53) 621. 316. 719. 2 (088. 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

М 826536у. кл Н 02 И 7/106р 1979

2. Авторское свидетельство СССР

9 548920, кл. Н 02 К 7/106, 1976. (54)(57) ТОРМОЗНОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий раетормаживающий электро-.: магнит с ярмом и катушкой, укрепленными иа неподвижной части электродвигателя, якорь, подпружиненный к тормозному диску, установленному на валу с возможностью осевого перемещения, мостовой выпрямитель, в диа4 (51 Н 02 К 7!106.гональ которого через нормалвно ра зомкнутый контакт подключена катушка растормаживающего злектромагни» та, и конденсатор, о т л и ч а ю .шийся тем9 чтоф c. целью уве лнчения быстродействия, он снабжен дополнительным электромагнитом с ярмом и обмоткой, закрепленной на корпусе тормоза со стороны, противоположной растормаживающему электромагниту напротив тормозного диска, а обмотка дополнительного электромагнита подключена через нормально замкнутый контакт aapeztлельно конденсатору, включенному в одно as плеч мостового выпряьжтеля, причем тормозной диск выполнен . из ферромагнитного материала, напри мер as стали.

I l 36259

15Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электродвигателям с электромагнитными тормозами, и может быть использовано в исполнительных и грузоподьемных механизмах в различных отраслях народного хозяйства, где требуется быстрый и точный останов выходного вала при отключении электродвигателя от сети. 10

Известна схема тормозного управления двигателем переменного тока,. в которой выходные зажимы выпрямительного моста предназначены для подключения обмотки тормоза. Схема содержит ключевой элемент, выполненный, напрИмер, на симисторе, четыре диода и последовательную

RC""öåïü.

При включении электродвигателя 2п в цепь ключевой элемент в течение заряда конденсатора открыт и пропускает повьппенное напряжение на обмотку электромагнита. По мере заряца конденсатора ключевой элемент 25 закрывается и питание обмотки электромагнита переключается с повьппенного на номинальное, которое снимается с части фазной обмотки, имеющей дополнительный вывод. После ЗО отключения электродвигателя от сети конденсатор разряжается на резистор, обеспечивая тем самым подготовку цепи управления ключевого элемента для следующего .включения Я .

Недостатком этого устройства является его сложность sa счет наличия большого количества элементов в цепи управления и иеобходимости дополнительного вывода фазы статорной обмотки, Кроме того, недостатком является наличие добавочных потерь в теристоре, выделяюцихся при разряде конденсатора. При этом электро- 45 двигатель имеет большое время торможения, поскольку в выпрямительной схеме существует контур обмотка электромагнита - диоды, по которому при отключенни электродвигателя от 5Ð сети течет ток, поддерживаемый за счет запаса энергии магнитного поля. Увеличение сопротивления этого контура, которое создает благоприятные условия для быстрого торможения, 55 отрицательно влияет на быстродействие электромагнита при включении и поэтому ие может быть использовано.

Наиболее близким к изобретению но технической сущности и достигаемому результату, является тормозной электродвигатель, содержащий катушку электромагнитного тормоза, питаемую от сети переменного тока через двухполупериодный мостовой выпрямитель и нормально разомкнутый контакт и конденсатор (2), Недостатком известного устройства является низкое быстродействие при отключении, а также то, что запасенная конденсатором энергия выделяется на разрядном резисторе в виде тепла, т,е. полезно не используется и вызывает лишь дополнительный нагрев тормоза.

Цель изобретения - повышение быстродействия тормозного электродвигателя, Поставленная цель достигается тем, что тормозной электродвигатель, содержащий растормаживаюший электромагнит с ярмом и катушкой, укрепленными на неподвижной части электродвигателя, якорь, подпружиненный к тормозному диску, установленному на валу с возможнос гью осевого перемещения, мостовой выпрямитель, в диагональ которого через нормально разомкнутый контакт подкачена ка-. тушка растормаживающего электромагнита, и конденсатор снабжен дополнительным электромагнитом с ярмом и обмоткой, закрепленной на корпусе тормоза со стороны, противоположной растормаживающему электромагниту напротив тормозного диска, а обмотка дополнительного электромагнита подключена через нормально замкнутый контакт параллельно конденсатору, включенному в одно из плеч мостового выпрямителя, причем тормозной диск выполнен s виде ферромагнитно- го материала, например пз стали, На фиг.l изображено предлагаемое устройство, общий вид в поперечном разрезе; на фиг,2 - принципиальная электрическая схема устройства.

Тормозной электродвигатель со-,. держит статор 1, ротор 2 с валом 3, установленный в подшипниковом щите 4. На валу 3 жестко укреплен вентилятор 5. На подшипниковом щите 4 установлен корпус 6 электро магнитного тормоза, который состоит из ярма 7 с катушкой 8 и якоря 9, подпружиненного посредством упругого 0

3 I!36 элемента 10 к тормозному (стальному) диску 11. Последний установлен на валу 3 с возможностью осевого пере мещения и имеет две фрикционные по верхиости 12. Между вентилятором 5 и тормозным диском I! установлена пружина 13. На корпусе 6 закреплено дополнительное ярмо 14 с обмоткой

15, установленное с зазором по отношению к тормозному диску !1. На 0 валу 3 жестко закреплен стопор 16,. ограничивающий перемещение тормозного диска 11, à.в ярме 7 установлены направляющие штифты 17. Статор 1 подсоединен к питающей сети переменного тока посредством, например, магнитного пускателя 18, Катушка 8 включена в диагональ мостового выпрямителя, собранного на диодах 1922. Последовательно с катушкой 8 включен нормально открытый контакт

23 пускателя 18.. В одно иэ плеч мостового выпрямителя, которое образовано диодом 20, включен конденсатор 24, их зашунтированный последовательно соединенными обмоткой 15 и нормально закрытьпк контактом 25 пускателя 18.

Устройство работает следующим образом.

Прн отключении, электродвигателя посредством пускателя 18 контакт 23

f размыкается, а контакт 25 замыкается.

Таким образом конденсатор 24 зашунтируется обмоткой 15, К обмотке 15 прикладывается напряжение конденсатора 24 и при разряде конденсатора

24 через нее протекает ток, создающий намагничивающую силу, Поскольку тормозной диск I! выполнен из стапи.

- то он притягивается к дополнитель" ному ярму 14 до упора s тормозную фрикционную поверхность корпуса 6.

Одновременно, поскольку катушка 8 обесточена, под действием упругого

45 элемента 10 якорь 9 перемещается от ярма 7 до упора во фрикционную поверхность 12 тормозного диска !1 и дополнительно тормозит последний, поскольку направляющие штыри 17 не позволяют якорю 9 совершать враща50

259 4 тельное движение, Таким образом, на тормозной диск 1! действуют совместно два усилия, за счет чего он быстро тормозится и вал 3 электродвигателя останавливается. После разряда конденсатора 24 на тормозной диск продолжает действовать усилие упругого элемента 10, которое фиксирует вал 3 в неподвижном состоя- . нии, а схема подготовлена к повторному пуску.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокое быстродействие при торможении после отключения от сети, поскольку после откйючения на тормозной.диск действует дополнительное усилие, обусловленное наличием дополнительного электромагнита, которое и обеспечивает повышенный тормозной момент. Время действия этого усилия зависит от параметров и обмотки дополнительного электромагнита и может быть обеспечено равным временем полной остановки вала..

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает полезное использование энергии, запасенной конденсатором, который применяется для форсиравки срабатывания при растормаживании, что и позволяет значительно уменьшить время торможения. При этом компенсация износа тормозных поверхностей между корцусом тормоза и тормозным диском происходит эа счет уменьшения зазора между ярмом дополнительного электромагнита и тормозным диском (перво- . начальный зазор зависит от материала фрикционных поверхностей). Для защиты элементов схемы от перенапряжений, обусловленных включением

s цепь катушки растормаживающего электромагнита нормально разомкнутых контактов аппарата управления электродвигателем, они должны быть выбра-. ны с учетом вепичины этих перенапряжений.

Предлагаемый тормозной электродвигатель обладает высоким быстро- . действием торможения и имеет поэтому расширенную область применения.

)136259

Составитель А, Трепутнева

Редактор А,йнвкииа Техред 3. Пажу Корректор Г.Реиетник

Заказ )0298/42 . Тнрж646 Подписное

В))КИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ..)).3035, Москва, В-.35, Рауиская наб., д.4/S

Филиал ППН "Патент", r.уигород, ул.Проектная, 4