Электромагнитный фрикционный тормоз электродвигателя

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения состоит 12 If 1 7 в уменьшении габаритов и повьшении удельного тормозного момента электромагнитного тормоза, а также в расширении его эксплуатационных возможностей при повышении надежности работы . Для этого в электромагнитном приводе тормоза постоянный магнит зашунтирован дополнительным полюсом 12, установленньм на одном из основных полюсов 5 и 6 с зазором к другому . Дополнительный полюс 12 может быть установлен с возможностью перемещения в сторону изменения указанного зазора и последующей фиксации в заданном положении. За счет установки дополнительного полюса магнитная цепь тормоза получается разветвленной . При этом магнитное сопротивУ . а S О) 16 4:: СД О со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (.;р 4 Н 02 К 7/102

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H A BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4248283/31-07 (22) 25.05.87 (46) О?.01,89. Бюл. Р 1 (71) Фрунзенский политехнический институт (72) И.В.Бочкарев, А.А.Соколов, Ф.Я,Масалимов и Н.А.Бауков (53) 621.313 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 928640,, кл, Н 02 К 7/102, 1982.

Патент ФРГ 9 2747465, кл. F 16 D 59/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 1045329, кл. Н 02 К 7/102, 1983. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ФРИКЦИОННЫИ

ТОРМОЗ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения состоит

80„» 1450.043 д1 в уменьшении габаритов и повышении удельного тормозного момента электромагнитного тормоза, а также в расширении его эксплуатационных возможностей при повышении надежности работы. Для этого в электромагнитном приводе тормоза постоянный магнит зашунтирован дополнительным полюсом

12, установленным на одном из основных полюсов 5 и 6 с зазором к другому. Дополнительный полюс 12 может быть установлен с возможностью перемещения в сторону изменения указанного зазора и последующей фиксации в заданном положении. За счет установки дополнительного полюса магнит- с

® ная цепь тормоза получается разветвленной. При этом магнитное сопротив1450043

20 ление контура, в котором действует намагничивающая сила обмотки 7 тормоза, оказывается небольшим и, соответственно, снижается ее намаг ничивающая сила, необходимая для размы-. кания тормоза. Одновременно уменьшается размагничивание постоянного магнита 8 при разомкнутом тормозе.

Это приводит к уменьшению габаритов обмотки 7 и постоянного магнита 8 при сохранении величины тормозного

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в электроприводах автоматизированных систем управления, в частности для комплектации электродвигателей, применяемых в приводах подач автоматизированных станков и автоматических манипуляторов.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение удельного тормозного момента устройства, а также расширение эксплуатационных возможностей при повьппении надежности работы.

На фиг.1 показан электромагнитный фрикционный тормоз с радиально намагниченным постоянным магнитом и со сплошным цилиндрическим дополнительным полюсом, продольный разрез; на фиг.2 — то же, с составным дополнительным полюсом; на фиг.3 — тормоз с аксиально намагниченным постоянным магнитом .и со сплошным цилиндрическим дополнительным полюсом, продольный разрез; на фиг.4 — то же, с составным дополнительным полюсом.

Тормоз содержит размыкающий фрикционный тормозной узел, состоящий иэ дискового якоря 1, соединенного посредством элементов 2 крепления с тормозным диском 3, жестко закрепленным на приводном валу 4. Элементы 2 крепления могут быть выполнены упругими в виде витых (фиг.З}.или плоских (фиг.4) пружин, а .также в виде упругой мембраны (фиг,1), или фиксировать якорь 1 на .тормозном диске 3 непоцвижно (фиг.2) . Электромагнитный привод состоит из магнитопровода, имеюмомента, а следовательно, к уменьшению габаритов всего тормоза. Кроме того, установка дополнительного полюса 12 с возможностью перемещения позволяет изменять степень шунтирования постоянного магнита 8, что позволяет регулировать тормозной момент в широких пределах и устанавливать его величину с высокой степенью точности. 1 з.п, ф-лы, 4 ил. щего наружный 5 и. внутренний 6 основные полюса, обмотки 7 и. постоянного магнита 8. Магритопровод соединен с фланцем 9 электродвигателя посредством элементов 10 крепления. Последние могут быть. выполнены упругими, например, в виде плоских пружин (фиг,2) или обеспечивать неподвижное крепление магнитопровода на фланце

9 (фиг.1, 3 и 4) Неподвижная тормозная поверхность 11. образована на торце магнитопровода. Дополнительный.полюс 12 установлен с зазором d межцу полюсами 5 и 6 с возможностью перемещения в.,сторону изменения указанного зазора d и последующей фиксации в заданном положении. Дополнительный полюс 12 выполнен в ниде сплошного цилиндра, установленного на наружном полюсе 5 и фиксируемого на нем посредством винтов 13 (фиг.2 и 3), или составным. в ниде кольцевой втулки 14 и нескольких винтов 15, 25 ввинченных в наружный полюс 5 (фиг.1 и 4) . При этом s случае радиально намагниченного постоянного магнита 8 между наружным. 5 и внутренним 6 полюсами установлена втулка 16 иэ немагнитного материала. При вьптолнегии (упругого элемента 2 в виде витых пружин (фиг.3) якорь 1 установлен на штифтах 17, которые препятствуют вращению якоря при торможении. Тормозной диск 3 может напрессовываться

35 на вал 4 (фиг,2-4) или быть выполненным в виде цанги с винтом 1I8 и гайкой 19 (фиг,1), а также может быть совмещен со. ступицей вентилятора 20 (фиг.4). В качестве тормозной поверх1450043

15 ности 11 могут быть использованы или непосредственно торцы основных полюсов 5 и 6 (фиг.1-3), или специальная тормозная накладка 21, закрепленная между основными полюсами в торцовой части магнитопровода, обращенной к якорю (фиг.4).

Электромагнитный фрикционный тормоз работает следующим. образом. 10

При отключенном электромагнитном приводе, т.е. при отсутствии тока в обмотке 7, магнитный поток ф„ постоянного магнита разветвляется на два параллельных потока Ф, и Ф, причем ф„= ф,+ ф . Поток Ф„ замыкается по пути полюс 5 — якорь 1 — полюс 6, а поток Ф вЂ” по пути полюс 5дополнительный полюс 10 — полюс 6.

Под действием потока т,якорь 1 притя-.20 нут к магнитопроводу,. Таким образом, фрикционный узел нормально замкнут и приводной вал 4 заторможен. Сила притяжения якоря 1, а следовательно, и величина тормозного момента опреде- 25 ляются величиной потока Ф, . При этом, поскольку магнитное сопротивление на пути потока Ф„ существенно. меньше, чем магнитное сопротивление на.пути потока Ф, то и величина потока Ф, д0 соответственно существенно больше величины нотока .ф . Регулируя вели. чину воздушного зазора d можно.изменять степень шунтирования потока

Ф, дополнительным полюсом 12, На1 пример при увеличении зазора велиУ

:чина потока Ф будет уменьшаться, а величина потока Ф, — увеличиваться.

При,этом тормозной мемент будет также увеличиваться. Соответственно, 40 при уменьшении зазора d величина потока Фq будет увеличиваться, а потока Ф, — уменьшаться и тормозной момент уменьшится. Таким образом, регулируя величину зазора d можно с высокой точностью установить требуемую величину тормозного. момента.

При подаче тока в обмотку 7 ее намагничиваюшая сила вытесняет.маг-. нитный поток Ф, постоянного магнита

8 из якоря 1 и прилегающих к нему участков основных полюсов 5 и 6 в дополнительный полюс 12,. что эквивалентно наложению на поток ф, магнитного потока Ф обмотки.7, величина которого примерно равна величине потока Ф,, т.е. Ф к Ф,. В том слу-! чае, если предварительно производилось регулирование величины тормозного момента путем изменения величины зазора d условие 4 = Ф,лет ко обеспечить при необходимости изменением величины капряжени1, подаваемого на обмотку 7. Поток Ф замыкается по цепи полюс 5 — якорь 1 — полюс 6— дополнительный полюс 10 (фиг.1) .

Поскольку в якоре 1 поток Ф направлен встречно потоку Ф,, то сила притяжения, создаваемая постоянкым магнитом, уменьшается и под действием упругого элемента 2 (фиг.1, 3 и 4) или 10 (фиг.2) между якорем 1 и тормозной поверхностью 1 1 появляется зазор . Вал 4 растормаживается и может свободно вращаться до тех пор, пока обмотка 7 остается под напряжением. При этом практически весь магнитный поток постоянного магнита замыкается по полюсу 12, т.е. ф Фл .

При снятии напряжения с обмотки 7 поток ф, быстро уменьшается, происходит вновь перераспределение магнитного потока постоянного магнита 8 и под действием потока Ф, якорь 1 притягивается до упора в тормозную поверхность 11. Тормоз замыкается и вал 4 затормаживается..

Предлагаемый тормоз имеет меньшие габариты за счет снижения размеров обмотки и постоянного магнита его электромагнитного привода при сохракении величины тормозного момента.

Снижение размеров обмотки обеспечивается за счет уменьшения ее камагничивающей силы, необходимой для размыкания тормоза. Снижение размеров постоянного магнита обеспечивается за счет уменьшения его размагничивания при разомкнутом тормозе, Все это достигается введением в магнитную цепь электромагнитного привода дополнительного полюса. Кроме того, предлагаемый. тормоз имеет расширенные эксплуатационные возможности за счет регулирования тормозного момента в широких пределах и установки его величины с высокой степенью точности независимо от разброса собственных параметров постоянного магнита. Это достигается изменением воздушного зазора между дополнительным и основным полюсами. При этом конструкция тормоза остается достаточно простой, имеет высокую технологичность и проста в эксплуатации.

1450043

Формула изобретения

1, Электромагнитный фрикционный тормоз .. электродвигателя, содержащий размыкающий фрикционный тормозной узел и электромагнитный привод, состоящий иэ магнитопровода, соединенноi го с фланцем электродвигателя и выполненного в ниде наружного и внутреннего основных полюсов, и расположенных между основными полюсами обмотки и постоянного магнита, а тормозной узел состоит из дискового якоря, соединенного с жестко закрепленным на валу электродвигателя тормозным диском, и тормозной поверхности, образованной на торце магнитопровода, причем магнитопровод и якорь установлены с возможностью относительного перемешения в аксиальном направлении, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения удельного тормозного момента, на одном из основных полюсов с зазором к другому установлен допол1Î нительный полюс.

2. Тормоз по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей при повышении надежности работы, до15 полнительныи полюс выполнен с возможностью перемещения для регулирования указанного зазора и снабжен фиксато" ром.

1450043

Составитель A,Tðåïóòíåâà

Техред М.Дидык Корректор Н.Король

Редактор С.Пекарь

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

Заказ б972/51 Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д . 4 /5