Тормозное устройство электродвигателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17. 01. 79 (2}) 27"-4709/24-07 (53)М. КЛ.

Союз Сеюетскнх

Сае налнстнческнх

Республнн

Н 02 К 7/106 с присоединением заявнм HP— (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23,1080. Бюллетень Йо 39

Дата опубликования описания 25.1080 (53) УДК 621. 313. . 333: 62-592 .35(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. A. Бауков, Э. A. Бошман, t0. В. Губин, Э.И. Гусельников и И. K. Татаренков (71 ) За яв итель (54) ТОРИОЭНОЕ УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электрсмашиностроению и может быть использовано в электродвигателях Со встроенным электромаГнитным тормозом.

Известны электродвигатели с тормо- 5 зом, содержащие две фрикционных поверхности для получения тормозного момента необходимой величины 1).

Это усложняет конструкцию и технологию изготовления тормозного уст- 10

) ройства.

С целью обеспечения быстродействия тормоза применяют специальные электрические схемы форсировки (2) .

Это приводит к увеличению габаритов и повышению себестоимости электродвигателя.

Надежная работа тормоза такой конструкции требует исключения перекосов якоря электромагнита, что достигает- 2О ся его движением в направляющих, обеспечивающих соосность якоря с тормозным диском — вентилятором и хороший механический контакт всей фрикционной поверхности при торможении. 25

Наличие конусных поверхностей и направляющих делают конструкцию сложной и нетехнологичной. Ограниченный осевой размер тормозного устройства не позволяет полностью исключить у} перекосы якоря, вследствие чего, при растормаживании электродвигателя, электромагниту необходимо преодолевать дополнительные силы трения, возникающие в направляющих. В связи с этим для обеспечения требуемого быстродействия тормоза возникает необходимость увеличения расхода обмоточного провода, габаритов и мощности электромагнита, а также применение форсировки тока срабатывания, что существенно снижает технико-экономические показатели электродвигателя. Периодическая регулировка величины воздушного зазора электромагнита усложняет конструкцию и создает неудобства при эксплуатации.

Известно также тормозное устройство .электродвигателя, содержащее обмотку возбуждения, магнитопровод, якорь, подпружиненный к фрикционному диску, укрепленному на ступице вентилятора, установленного с возможностью аксиального перемещения, пружинно-кулачковую муфту с ведущеи и ведомой полумуАтами (3)

Однако указанное устройство имеет недостаточное быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

;г3842 дОстигается тем ч Гл ведущая полумуфта пружинно-кулачконой муфты соединена с налом электроднигателя, а ведомая полумуфта жестко закреплена в ступице вентилятора.

На фиг. 1 изображено тормозное устройство для электродвигателя," на фиг. 2 — составляющие окружного усилия, действующие н кулачконой муфте.

Тормозное устройство содержит ярмо электромагнита 1 с катушкой 2, якорь 3, подпружиненный силоной пружиной 4, штифты 5, препятствуют:ие повороту якоря, диск-нентилятоо б с фрикционной колодкой 7, соединенной жестко с ведомой цолумуфтой 8, которая имеет возможность осевого перемещения, ограниченного упором 9, ведущую полумуфту 10, закрепленную на валу 11 с помощью ограничителя 12, шпОнки 13р Гайки 14 исГОпОрных нин— тон 15 и пружину сцепления муфты 16.

Для обеспечения работоспособности тормозного устройства такой конструкции необходимо, чтобы тормозной мо— мент М был больше крутящего моменга, который способен передать. муфтам 8 и 10, равного в данном случае пусковому моменту электродвигателя М

Ц а угол наклона, рабочей грани кулачка К (см. фиг. 2) имел величину, обеспечивающую большую по сраннению с суммарным усилием пружин 4 и 16

Р осевую составляющую Р окружOC ного усилия Р, т.е. оК и )ип т

РОС =. РОК Г(1 А ) Рп р где

Р ) 1н

Qy- " си

r — средний радиус сцепления. ср

На фиг. 2 Є— нормальная к рабочей грани кулачка, состанля:-ощая Р окружного усилия P

При включении электродвигателя вал 11 вместе с ведущей полумуфтой

10 начинает вращаться„ нО ведомая полумуфта 8, тормозной диск- венти-лятор 6 и якорь электромагнита 3 н силу неравенств (1) и .(2) станут перемещаться вдоль оси н с — îð, îíó,,про— тиноположную действию пружин 4 и 16 до тех пор, пока торец ведомой полумуфты S не достигнет упора 9. При этом муфта не выходит из зацепления а якорь электромагнита 3, сжимая силовую пружину 4, придвинется к ярму

1, возбужденному током катушки 2 на расстояние, равное величине расчетного воздушного зазора, при которсм электромагнит быстро срабатынает, растормажиная электродвигатель. Вал электродвигателя 11 с ведущей

10 и ведомой 8 полумуфтами начинает свободно вращаться, а тормозной дисквентилятор б с ведомой полумуфтой 8 под действием пружины 16, перемешаясь кроме того ндоль оси вала 11, возвращается н исходное положение, При и включении электродвигателя катушка электромагнита 2 обесточинается и якорь электромагнита 3 под действием силовой пружины 4 с ударом прижимается к тормозной .колодке

7, на ведомой полумуфте 8 появляется тормозной момент И, больший крутящего момента, который может передавать муфта 8 и 10 (см. условие (1) . тормозной диск-вентилятор б вместе с ведомой полумуфтой 8 и якорем элек".poMàãHHòà 3, демпфируя удар, вновь перемещается вдоль оси, сжимая пру-. жины 4 и 16. Торможение осуществляется за счет пренращения кинетической энергии вращающегося вала 11 в потенциальную энергию сжатых пружин и 16. После остановки вала 11 последняя используется для возврата яко-. ря электромагнита 3 и тормознога диска — вентилятора б с ведомой полумуфтой 8 н исходное положение. Очевидно что для осуществления торможения электродвигателя, с минимальным износом тормозной колодки 7, достатОчно расс и-.ать усилия и деформации пружин 4

16 так, чтобы их потенциальная э.-. рги была ранна кинетической энергии вращающегося нала 11. В ре: вЂ.и,е процесс торможения ускоряется за счет возрастания усилия силовой пружины 4 при сжатии. Необходимо отме ить, что тормоз данной конструкции

:озноляет автоматически увеличить тормозной момент заторможенного электродвигателя при возрастании статической на рузки на валу (например, в режиме у . .ержания увеличивающегося груза в подьемных устройствах). В Этом случае ведомая полумуфта 8 с тормозным .сном — вентилятором б и якорем электромагнита 3, перемещаясь вдоль оси, сжимает силовую пружину 4, увеличивая тем самым тормозной момент, Применение предлагаемого тормозного устройства в электродвигателях .:.аст возможность реализовать ряд эффек 0В отсутствующих в тормозах изн-=-стных конструкций. Быстродействие тормоза при включении электродвига :еля достигается безынерционной перецачей механического усилия пускового момента. электродвигателя на якорь электромагнита и уменьшением н связи с этим воздушного зазора. При этом исключается необходимость форсиронки тока срабатывания электромагнита, сокращаются его осевой размер, потребляемая мощность и расход меди, что существенно повышает технико-экономические показатели электродвигателя, Тормозной момент возрастает до величины, большей Пускового момента электродвигателя, в известных тормозных устройствах кратность тормозного момента по отношеМт нию к номинальному составляет — т.=1,5+ ! I

+1,75, тогда как кратность пускового 773842 момента асинхронного злектродвигатем с ля -7 -в- = 2+2,5. В связи с уменьшен нием износа фрикционных колодок и

- демпфированием ударных нагрузок при рабОте тормоза повышается надежность электродвигателя. При этом ускоряет.ся процесс торможения. Использование мощной силовой пружины дает возможность выполнить тормоз с одной .плоской фрикционной поверхностью при обеспечении требований к быстродействию и величине тормозного мсмента. Это существенно упрощает конструкцию и технологйю изготовления. тормоза.

Формула изббретения

Тормозное устройство электродвигателя, содержащее обмотку возбуждения, магнитопровод, якорь, подпружиненный 2О к фрикционному диску, укрепленному на ступице вентилятора, установленного с возможностью аксиального перемещения, пружинно-кулачковую муфту с ведущей и .ведсмой полумуфтами, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, .ведущая полумуфта пружинно-кулачковой муфты соединена с валом электродвигателя, а ведомая полумуфта жестко закреплена в ступице вентилятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борзяк tO. Г. и др. Электродвигатели низкого напряжения со встроенным тормозом единой серии 4А. "Электротехническая промышленность". Серия

"Электрические машины", 1975, 9 12 с. 9-11.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 609183, кл. Н 02 К 7/106, 1976, 3. Авторское свидетельство СССР

Р 465693, кл. Н 02 К 7/106, 1968.

773842

Составитель В. Никаноров

Тех ед A.À÷ Корректор 0 ° Билак

Редакто Н. Го ват

Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Заказ 7525 75 филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4