Электродвигатель с тормозом Советский патент 1986 года по МПК H02K7/102 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к специальным электрическим машинам, например, для электропривода промышленных роботов и автоматических манипуляторов, в которых требуется обеспечить с высоким уровнем надежности частые остановки с торможением.

Цель изобретения - улучшение массо- габаритных показателей электродвигателя с тормозом.

На фиг. 1 схематически изображен электродвигатель с тормозом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - варианты соединения тормозных рычагов с силовым устройством через механизм типа хлопающей мембраны.

Электродвигатель с тормозом (фиг. 1 и 2) в данном случае электродвигатель постоянного тока с дисковым проволочным якорем содержит тормозную поверхность 1 на наружном диаметре якоря 2. Взаимодействующие с тормозной поверхностью 1 тормозные рычаги с тормозными колодками 3 (фиг. 1 и 3) расположены на неподвижных осях 4 (фиг. 3 и 4) и подвижных относительно тормозной поверхности ротора. С тормозными рычагами 3 связаны тормозная пружина 5 и силовое устройство - электромагнит 6.

В кинематическую цепь между тормозными рычагами 3 и силовым устройством 6 введен механизм типа хлопающей мембраны 7. Размещение элементов тормозной системы определяется конструктивными сооб- ражениями.

Тормозная пружина 5 может быть помещена внутри электромагнита 6 (фиг. 2 и 3), но может располагаться и снаружи (фиг. 4). Тормозные рычаги 3 могут быть конструктивно отделены от механизма типа хлопающей мембраны 7 (фиг. 2 и 3), а могут быть и совмещены (фиг. 4).

Механизм типа хлопающей мембраны 7 может быть выполнен в виде плоской прямоугольной пластины или в виде кольцевой мембраны или в виде проволочного элемента (не показаны).

Тормозное устройство работает следующим образом.

В обесточенном состоянии тормозная накладка прижата к тормозной поверхности. Требуемая сила нажатия складывается из силы, создаваемой механизмом типа хлопающей мембраны 7 и силой, создаваемой возвратной пружиной 5. При подаче на электромагнит импульса форсирован- ного напряжения, якорь разворачивается против часовой стрелки, преодолевая сопротивления мембраны и пружины. Но когда мембрана проходит неустойчивое положение равновесия, ее сила, направленная ранее противоположно силе электромагнита, меняет свое направление и помогает электромагниту заверщить процесс растопможения.

0

5

0

0

5

5

0

5 0

5

В этот момент форсированное напряжение заменяют на длительное, которое меньше в 5-8 раз. Этого напряжения достаточно для удержания якоря электромагнита 6 в притянутом положении, так как в данном случае суммарная сила электромагнита и мембраны 7 больше противодействующей им силе пружин 1 5.

При снятии длительного напряжения с электромапжта 6, сила возвратной пружины 5 преодолевает силу мембраны 7 и разворачивает якорь электромагнита по часовой стрелке. После прохождения мембраной неустойчивого положения равновесия, ее сила изменяет свой знак и помогает силе возвратной пружины завершить процесс торможения. Таким образом, в верхнем устойчивом положении сила хлопающей мембраны направлена противоположно силе возвратной пружины и согласно силе электромагнита - процессу расторможения. В нижнем устойчивом положении сила хлопающей мембраны суммируется с силой возвратной пружины, создавая требуемую силу нажатия,- процесс торможения.

Механизм типа хлопающей мембраны не исключает передачу усилий от силового устройства к тормозным рычагам и движение последних относительно тормозной поверхности ротора. Указанный механизм вносит лишь нелинейную зависимость между усилием электромагнита и перемещением подвижных частей, увеличивая устойчивость подвижных частей в крайних положениях. Усилия для движения тормозных рычагов определяются требованиями, предъявляемыми к динамике и энергетике тормозной системы. Важно, что при этом усилие электромагнита для удержания тормозных рычагов в расторможенном состоянии меньше на 50-70%, чем при отсутствии механизма типа хлопающей мембраны, который в крайнем положении разгружает электромагнит. Таким образом, благодаря наличию механизма типа хлопающей мембраны удержание тормозных рычагов в расторможенном состоянии производится электромагнитом с меньшим тяговым усилием, т. е. меньшей массы и габаритов.

Формула изобретения

Электродвигатель с тормозом, содержащий ротор с тормозной поверхностью, взаимодействующей с тормозными рычагами и тормозными накладками, расположенными на неподвижных осях, возвратную пружину, соединенную с якорем силового устройства, выполненного в виде электромагнита, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, в него введен -механизм типа хлопающей мембраны, размещенный между ротором и якорем электромагнита, закрепленный на осях своими крайними точками.

фиг. 2

сри.

Изобретение относится к снециальным электрическим машинам, в которых требуется обеспечить высокий уровень надежности остановки с торможением. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей. Электродвигатель с тормозом содержит ротор с тор.мозной поверхностью 1, взаимодействующей с тормозными рычагами и тормозны.ми накладками 3, расположенными на неподвижных осях 4, возвратную пружину 5, соединенную с якорем 2 силового устройства, выполненного в виде электромагнита 6. Дополнительно введен механизм типа хлопающей мембраны 7. раз- меш,енный между ротором и якорем электромагнита 6, закрепленный на осях 4 своими крайними точками. Механизм 7 вносит нелинейную зависимость между усилием электромагнита 6 и перемешением подвижных частей, увеличивая устойчивость подвижных частей в крайних положениях, поэтом) благодаря хлопаюшей мембране удержание тормозных рычагов 3 в pacтopмoжe u oм состоянии производится электрома нитом 6 с меньшим тяговым усилием, т. е. меньше) массой и габаритами. 4 ил. ( (Л ю со 4: СО о Сриг,3