Электромагнитный тормоз Советский патент 1983 года по МПК H02K7/102 

:1 . Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам дпя регулирования механической энергии, конструктивно сопряженным с электрическими машинами, и может быть испопьзовано для бьютрого торможения электродвигателей.

Известны электродвигатели со ветров ными или пристроеинь1ми электромагнитными тормозами. Затормаживание таких электродвигателей производится, как прввило, при помощи пружинных устройств, а отпускание, тормоза (растормаживанйе электродвигателей) - посредством тормозных электромагнйтоВ| питающихся переменным током от той же сети,что и электродвигатель. При наличии, например, тормозкьк дисков, когда на катушкивозбуждения электромагнита подается напряжение, подвижйая часть (якорь электромагнитной системы, сжимая пружину, притягивается к неподвижной части и освобождает тормозные диски. Когда электромагнит отключается, якорь и эакрепленный на нем нажимной диск пр«1нймаются под действием пружины к тормозному диску, закрепленному на валу электродвигателя и з .

Известны электродвигатели с электрс г магнитным тормозом постоянного тока в котором ярмо электромагнита, куда улхз- жена катушка возбуждения, я якорь выполняются неишхтованными

10

Однако данные электродвигатели характеризуются недостаточно высоким &1стродействием вследствие болыиой остаточной индукции в массивном магнйтопроводе, которая при отключении

15 напряжения питания спадает до нуля со значительной постоянной времени, а также существенными затратами меди иа катушку возбуждения и потребляемой 1ергии для обеспечения требуемого тор

20 мозного усилия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электромагнитный тормоз алектрод1вигателя. 310 содержащий систему возбуждения с постоянным магнитом и катушкой возбуж дения, якорь в виде диска с фрикционным элементом, тормозной диск, жестко связанный с валом двигателя, пружину, размещенную между якорем, и магнитопроводом системы возбуждения, катушка возбу}кдения которой установлена внутри магнитопровода на сердечнике соосном с валом двигателя, а магнито- провод укреплен на фланце двигателя 4 Размещение постоянного магнита на . подвижном элементе тормоза, связанном с валом двигателя, увеличивает момент инерции тормозных частей и уменьшает быстродействие-тормоза. Цель изобретения - повышение быстродействия тормоза. Указанная цель достигается тем, что в электромагнитном тормозе, содержащем систему возбуждения, якорь в виде диска с фрикционным элементом, тормозной диск, жестко связанный с валом элек тродвигателя, пружину, размещенную меж ду якорем и магнитопроводом системы) возбуждения, катушка которой уста ювлена внутри магнитопровода на сердечншсе, соосном с валом двигателя, а магнито- провод укреплен на фланце двигателя, тормоз снабжен кол около образным полю- сом, постоянные магниты намагничены оксиально и установлены между торцовой частью полюса и торцовой частью магиитопровода соосно с катушкой возбуждения .с ее внешней стороны, при этом полюс укреплен на сердечнике магнитопро- вода и обращен своей 1шлиндрической частью к якорю. На фиг. 1 показан электромагнитный тормоз, ра зрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - пути замыкания магнитных потоков при отключенном йапряжении питания; на фиг. 4 - то же, при включенном напряжении питания. Электромагнитный тормоз содержит Магнитопровод 1 и якорь 2 из магнитомягкого материала. Внутри магнитопро- вода закреплены катушка 3 возбуждения на сердечнике 4, постоянные магниты 5 соосно катушке 3 и внутренний колокопообразный полюс 6 из магнитомягкого материала. Якорь 2 с закрепленным на нем фрикционным элементом 7 может перемещаться вдоль оси вала 8 электродвигателя на некоторое расстояние по направлякялим запрессованным в магнитопровод 1. На валу 8 между внутренним полюсом 6, являющимся элементом неподвижной части электромагнитного 14 тормоза, и якорем 2, размешена нажимная пружина 9. Тормозной диск 10 жес-гко закреплен на валу 8. Магнитопровод 1 электромагнитного тормоза может быть закреплен на фланце 11 электродвигателя. Электромагнитный тормоз работает следующим образом. При отключенных электродвигателе и катушке 3 возбуждения магнитные потоки ф/) постоянных магнитов 5 замыкаются через сердечник 4 катушки 3 возбуждения (фиг. 3). При включении электродвигателя одновременно подается напряжение на катушку 3 возбуждения. Магнитные потоки ф. постоянных магнитов 5 и магнитный поток ф- создаваемый катушкой 3 возбуждения, суммируются в магнитопроводе 1, якоре 2 и внутреннем полюсе 6 (фиг. 4). Якорь 2 с фрикционным элементом 7 притягивается к неподвижной части электромагнита, сжимая пружину 9 н освобождая тормозной диск 10. Условием обеспече- ния суммирования магнитных потоков является Ф- ФлПри аварийном или рабочем торможе;нии после отключения напряжения пита- ния магнитный поток ф быстро уменьшлется. Как только поток ф- станет меньше потока ф , последний замыкается через сердечник 4 3 возбуждения (фиг. 3), размагничивая его. Якорь 2 отпадает и под действием пружины 9 элемент 7 прижимается к диску 10, быстро затормаживая электродви- Татепь. Так как предлагаемый тормоз работает с суммарным магнитным потоком () магнитный поток, создаваемый катушкой 3 возбуждения, существенно меньше, чем в электромагнитном тормозе без постоянных магнитов 5, то и быстродействие в одном случае значительно выше, тем бопее, что имеет место размаг- ничиБание сердечника 4. Размеры катушки 3, возбуждения, обеспечивающей такое же тормозное усилие, как в электромагнитном тормозе без постоянных магнитов 5, и ее сопротивление, уменьшаются, что обуславливает снижение материалоемкости и потребляемой энергии. Размещение магнитов 5 на неподвижной Части системы возбуждения повышает быстродействие тормоза, формула изобретения Электромагнитный тормоз электродвигателя, содержащий систему возбуждения с постоянным магнитом и катушкой возбуждения, якорь в виде диска с фрикционным элементом, тормозной диск, жестко связанный валом электродвигателя, пружину, размещенную между якорем и магнитопроводом системы возбуждения, катушка возбуждения которой установлена внутри магнитопровода на сердечнике, соосно с валом двигателя, а магнитопро- вод укреплен на фланце двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, тормоз снабжен колоколообразным полюсом, постоянные магниты намагничены аксиально и установлены между торцовой частью полюс и торцовой частью магнитопровода соосн с катушкой возбуждения с ее внешней стороны, при этом полюс укреплен на сердечнике магнитопровода и обращен своей цилиндрической частью к якорю. Источники информации, принятые во внимание при экйпертизе 1.Патент ФРГ № 833О70, кл. 21 d 42, 1952. 2.Молчанов КХ М. Электродвигатели со встроенным электромагнитным тормозом. М,, Информэлектро, 1969, . 3.Электродвигатели низкого напряжения со встроенным тормозом единой серии 4А.-Электротехническая промьпипенность. Сер. Электрические машины, 1975, вьш. 12(58). . 4.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2937333/24-07, кл. Н 02 К 7/102, 198О.

I А.. Ьг W П

.Z

1001321

Фиг. 4