Реверсивная электромеханическая передача

 

Изобретение относится, к области электротехники,в частности к электромашинам ,и может быть использовано для регулирования скорости и реверсирования механизмов без реверса двигателя. Цель изобретения - повышение энергетических показателей передачи в нижней части диапазона регулирования при прямом направлении вращения. Передача содержит статор 1 с обмоткой 2 и ротором 3 одного индукционного тормоза, статор 4 с обмоткой 5 и ротором 6 второго индукционного тормоза и статор 7 с обмоткой 8 и ротором 9 третьего тормоза, дифференциалы с центральными колесами 10 и 11, соединенными с роторами 3 и 6, колесом 12, соединенным с ведущим валом 13, водилом 14, закрепленным на ведомом валу 15, сателлитами 16 и 17 на общих осях 18, и дополнительное колесо 19 на роторе 9. При включении обмотки 8 ведомый вал 15 вращается в направлении вращения ведущего вала 13 на первой ступени с малой скоростью и большим передаточным отношением, а при включении обмотки 5 передача работает в том же направлении на второй ступени, т.е. с более высокой скоростью и меньшим передаточным отношением . Реверс обеспечивается вклюQ S (Л / гг со ел 00 ел N} tftUf.f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН (19) (11) (51) 4 H 02 К 49/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬЭ фиаt

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1246269 (21) 4011702/24-07 (22) 24,01.86 (46) 15.06.87. Бюл. Ф 22 (71) Воронежский политехнический институт и Научно-производственное объединение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным системам для обработки давле- нием (72) Т.А.Щетинин и И.П.Еремкин (53) 621.825 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1246269, кл. Н 02 К 49/04, 1985. (54) РЕВЕРСИВНАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ

ПЕРЕДАЧА (57) Изобретение относится, к области электротехники, в частности к электромашинам,н может быть использовано для регулирования скорости и реверсирования механизмов без реверса двигателя.

Цель изобретения — повьппение энергетических показателей передачи в нижf Х Е 7 Ю ней части диапазона регулирования при прямом направлении вращения. Передача содержит статор 1 с обмоткой

2 и ротором 3 одного индукционного тормоза, статор 4 с обмоткой 5 и ротором 6 второго индукционного тормоза и статор 7 с обмоткой 8 и ротором

9 третьего тормоза, дифференциалы с центральными колесами 10 и ll соединенными с роторами 3 и 6, колесом

12, соединенным с ведущим валом 13, водилом 14, закрепленным на ведомом валу 15, сателлитами 16 и 17 на общих осях 18, и дополнительное колесо

19 на роторе 9. При включении обмотки 8 ведомый вал 15 вращается в направлении вращения ведущего вала 13 на первой ступени с малой скоростью и большим передаточным отношением, а при включении обмотки 5 передача работает в том же направлении на второй ступени, т.е. с более высокой скоростью и меньшим передаточным отношением. Реверс обеспечивается вклю4 5

13 чением обмотки 2, при котором направление вращения вала !5 противоположно направлению вращения вала 13. Скорость вращения регулируется изменением тока в обмотке, соответствующим . каждому режиму работы. Вал 15 может

17585 быть ведущим, а вал 13 ведомым. При этом передача с гановится повьппающей.

Использование изобретения обеспечивает повышение энергетических показателей и экономию электроэнергии.

6 ил.

Изобретение относится к электромеханическим передачам с индукционными тормозами и механическими дифференциалами, мажет быть использовано для регулирования скорости и ре— верса производственных механизмов без изменения направления вращения нерегулируемых приводных двигателей и является дополнительным к авт. св, 1> 1246269.

Цель изобретения — повышение энергетических показателей передачи при прямом направлении вращения.

На фиг,l представлено продольное сечение liO оси одной половины передачи: на фиг.2 — кинематическая схема ее рабаты в прямом направлении на верхней ступени; на фиг.3 — то же„ на нижней ступени:, на фиг.4 — то >ке, при обратном направлении вращения; на фиг. 5 — зависимости силавага передаточного отношения ат скорости; на фиг.б — зависимости

КПД ат скорости.

Передача содержит (фиг. 1) статор

1 с обмоткой 2 и ротором 3 первого индукциочного -..îðìîçà, статор 4 с обмоткой 5 и ротором 6 второго ин— дукционного тормоза и статора 7 с обмоткой 8 и ротором 9 третьего дополнительного тормоза, размещенного между первым и вторым тормозами.

Ротор 3 первого тормоза соединен с внутренним центральным колесом 10 одного дифференциала, а ротор 6 второго тормоза — с внешним центральным колесом ll второго дифференциала, внутреннее центральное колесо

12 которого соединено с валом 13 .передачи. Водило 14 выполнено общим для обеих дифференциалов и соединено с валом 15. Сателлиты 16 второго дифференциала выполнены большего диаметра, чем сателлиты 17 первого дифференциала, и закреплены на об- щих с ними осях !8, Дополнительное центральное зубча-.îå колесо 19 соединена с роторам 9 дополнительного тормоза и сцеплено с сателлитами 17.

При отсутствии тока в обмотках 2,5 и 8 и вращении вала 13 приводным двигателем нагруженный рабочим механизмом вал 15 и водило 14 непад1л вижны, а ротсры 3, б и 9 тормозов врашаются вхоластун>.

При подаче напряжения на обмотку

5 ротор 6 с колесом l! тормозятся и их корость снижается, а вал 15 с водилам 14 начинают вращаться в прямом направлении са скоростью, зависящей ат тока. возбужде .ия обмотки 5.

В предельном (идеализированном) ре2О жиме,, когца ратар б с. колесом 11 останавливаются (фиг.2) сателлит Iб обкатывается па колесу 11 вокруг мгновенного центра вращения Ц, тапка

Ь колеса !2 перехацчт в тачку с, 25 точка Ь сателлита 16 — в точку с, а ась сателлита 16 — из тачки О в точку О,.

Линейная окружная скорость осей сателлитов гри .-там вдвое меньше, чем колеса 12, а окружное усилие вдвое больше. Вращающий момент на ведомом валу 15 также выше, чем на ведущем валу. 13, и передаточное отношение зависит от соотношения ра35 диусав колес 11 и 12..С уменьшением скорости ротора 6 и колеса 11 скорость вала 15 увеличивается и КПД передачи возрастает, 40 приближаясь в пределе к единице.

Данный режим соответствует работе передачи на вер;."ней ступени, когда достигается наибольшая скорость вала

I5 в прямом направлении.

1317585

Для работы на низких скоростях вращенич с большими моментами и высокими значениями КПД вместо обмотки

5 включается обмотка 8 дополнительного тормоза. Тогда тормозятся ротор

9 с колесом 19, по которому обкатываются сателлиты 17. Б предельном случае поворот жестко связанных сателлитов 16 и 17 происходит вокруг другого мгновенного центра вращения 10

Ц (фиг.3). Поскольку радиус ОЦ в данном режиме работы меньше половины расстояния ЪЦ, то окружная скорость точки О водила 14 меньше, чем в предыдущем случае, а момент на выход- 15 ном валу больше.

Данный режим (фиг.3) соответствует работе передачи на нижней ступени, где значения передаточного отношения и КПД больше, чем при работе на этом 20 участке диапазона регулирования верхней ступени передачи.

Для реверсирования передачи включается обмотка 2 при выключенных обмотках 5 и 8. Тогда тормозится ротор 25

3 с колесом 10, по которому обкатываются сателлиты 17. Мгновенный центр вращения Ц находится в месте зацепления сателлитов 17 с колесом 10 (фиг.4) и при вращении колеса 12 в 30 прямом направлении оси сателлитов перемещаются из точки О в точку О,, а водило 14 с валом 15 вращаются в противоположном направлении. Значения скоростей и моментов зависят от 35 соотношения радиусов колес и сателлитов, а также тока возбуждения обмотки 2.

На фиг.5 показаны графические зависимости силового передаточного отношения, а на фиг.6 — зависимости

КПД от скоростного передаточного отношения.

При использовании вала 15 в качестве ведущего, а вала 13 в качестве ведомого передача имеет на выходе более высокие скорости и меньшие значения моментов, чем на входе.

При отключении двигателя и включении всех обмоток тормозов передача обеспечивает быстрое торможение рабочего механизма и двигателя, а при переключении с высшей ступени,на низшую — торможение с рекуперацией энергии в сеть (при этом двигатель работает в режиме генератора).

Реверсивная электромеханическая передача обеспечивает две ступени регулирования в прямом направлении вращения, что повышает на нижнем участке диапазона регулирования вращающий момент, передаваемую мощность и КПД передачи.

Изобретение обеспечивает повышение энергетических показателей реверсивной электромеханической передачи и экономию электроэнергии или горючего в зависимости от типа применяемого приводного двигателя.

Формула и з о б р е т е н и я

Реверсивная электромеханическая передача по авт.св. N- 1246269, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения энергетических. показателей при прямом направлении вращения, передача снабжена дополнительным индукционным тормозом, размещенным между основными тормозами, и дополнительным внешним центральным зубчатым колесом, соединенным с ротором дополнительного тормоза и сцепленным с сателлитами меньшего диаметра.

1У

1317585

Фиг. 5

Фиг 6

Составитель А.Трепутнева

Техред N.Õoäàíè÷

Редактор М.Дылын

Корректор М.Демчик

Заказ 2430/51

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1 сьуюух 8õ