Тормозной электродвигатель Советский патент 1985 года по МПК H02K7/106 

5 / ««Д7

0; /5 п 16 3

Ф{/г.1 Я

1

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

Известна схема тормозного управления двигателем переменного тока, в которой выходные зажимы выпрямительного моста предназначены для подключения обмотки тормоза, содержит ключевой элецент, выполненный, например, на симисторе, четыре диода и последовательную RC-цепь.

При включении электродвигателя в цепь ключевой элемент в течение заряда конденсатора открыт и пропускает повьшенное напряжение на обмотку электромагнита. По мере заряда конденсатора ключевой элемен закрывается и питание обмотки электромагнита переключается с по- вьюенного на номинальное, которое снимается с части фазной обмотки, имеющей дополнительный вьюод. После отключения электродвигателя от сети конденсатор разряжается на резистор обеспечивая тем самьви подготовку цепи управления ключевого элемента для следующего включения ij .

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

592

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является тормозной электродвигатель, содержащий катушку электромагнитного тормоза, питаемую от сети переменного тока через двухполупериодньш мостовой вьшрямитель и нормально разомкнутый контакт и конденсатор 21,

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие при от1слючёнии, а также то, что запасенная конденсатором энергия выделяется на разрядном резисторе в виде тепла,

т.е. полезно не используется и вает лишь дополнительный нагреп тормоза.

Цель изобретения - повышение быстродействия тормозного электро-

двигателя,

Поставленная цель достигается тем, что тормозной электродвигатель, содержащий растормаживающий электромагнит с ярмом и катушкой, укреплен-

HbiNM на неподв1{жной части электродвигателя, якорь, подпружиненньш к тормозному днску, устаповлеипому на валу с возможностью осевого перемещения, мостовой выпрямитель, в

диагональ которого через нормально разомкнутый контакт подключена ка-тушка растормажившощего электромагнита, и конденсатор снабжен дополнительным электрО1 1агн11том с ярмом

и обмоткой, закрепленной на корпусе тормоза со стороны, противополоя ной растормаживающему электромагниту напротив тормозного диска, а обмотка дополнительного электромагнита

подключена через нормально замкнутый контакт параллельно ко1гденсатору, включенному в одно из плеч мостового вьтрямителя, причем тормозной диск выполнен в виде ферромагнитно-:

го материала, например из стали,

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в поперечном разрезе; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема устройства.

Тормозной электродвигатель со- . держит статор I, ротор 2 с валом 3, установленньй в подшипниковом щите 4. На валу 3 жестко укреплен вентилятор 5. На подшипниковом 4 установлен корпус 6 электромагнитного тормоза, который состоит из ярма 7 с катушкой 8 и якоря 9, подпружиненного посредством упругого элемента 10 к тормозному (стальному диску 1. Последний установлен на валу 3 с возможностью осевого перемещения и две фрикционные по верхНости 12, Между вентилятором 5 и тормозным диском 1I установлена пружина 13. На корпусе 6 закреплено дополнительное ярмо 14 с обмотко 15, установленное с зазором по отношению к тормозному диску 11. На валу 3 жестко закреплен стопор 16, ограничивающий перемещение тормоз- ного диска 11, а в ярме 7 установле ны направляющие штифты 17. Статор 1 подсоединен к питающей сети переменного тока посредством, например, магнитного пускателя 18, Катушка 8 включена в диагональ мостового прямителя, собранного на диодах 1922, Последовательно с катушкой 8 включен нормально открытый контакт 23пускателя 18. В одно из плеч мостового вьшрямителя, которое обра зовано диодом 20, включен конденсатор 24, их защунтированиый последо- вательно соединенными обмоткрй 15 и нормально закрытым контактом 25 пускателя 18. Устройство работает следующим образом. При отключении.электродвигателя посредством пускателя 8 контакт 23 размыкается, а контакт 25 замыкаетс Таким образом конденсатор 24 зад1унт руется обмоткой 15, К обмотке 15 прикладывается напряжение конденсатора 24 и при разряде конденсатора 24через нее протекает ток, создающий намагничивазощую силу. Поскольк тормозной диск И выполнен из стали ТО ОН притягивается- к дополнитель ч ному ярму 14 до упора в тормозную фрикционную поверхность корпуса 6. Одновременно, поскольку катушка 8 обесточена, под действием упругого элемента 10 якорь 9 перемещается от ярма 7 до упора во фрикционную поверхность 12 тормозного диска П дополнительно тормозит последний, поскольку направляющие штыри 17 не позволяют якорю 9 совершать враща- тельное движение. Таким образом; на тормозной диск I1 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 отключения 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 форсировки срабатывания при растормаживании, что и позволяет значительно уменьшить время торможения. При этом компенсация износа тормозных поверхностей между корпУ сом тормоза и тормозным диском происходит за счет уменьшения зазора между ярмом дополнительного электромагнита и тормозным диском (первоначальный зависит от материала фрикционных поверхностей). Для защиты элементов схемы от перенапряжений, обусловленных включением в цепь катушки растормаживающего электромагнита нормально разомкнутых контактов аппарата управления электродвигателем, они должны быть выбраны с учетом величины этих перенапряжений. Предлагаемый тормозной электродвигатель обладает высоким быстродействием торможения и имеет поэтому расширенную область применения.

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, гфо- тивоположной растормаяивающему электромагниту напротив тормозного диска, а обмотка дополнительного электромагнита подключена через нормально замкнутый контакт параллельно конденсатору, включенному в одно из плеч мостового вьтрямите- ля, причем тормозной -диск выполнен . из ферромагнитного материала, напри мер из стали.