Реверсивная электромеханическая передача Советский патент 1987 года по МПК H02K49/04 

чением обмотки 2, при котором направление вращения вала 15 противоположно направлению вращения вала 13. Скорость вращения регулируется изменением тока в обмотке, соответствующим , каждому режиму работы. Вал 15 может

1

Изобретение относится к электромеханическим передачам с индукционными тормозами и механичесг -пчи дифференциалами, может быть использовано для регулирования скорости и реверса производственных механизмов без изменения направления вращения нерегулрфуемых приводных двигателей и является дополнительным к авт. ев К - 1246269,

Цель изобретения - повышение энергетических показателей передачи при прямом направлении вращения.

На фиг Л представлено продольное сечение по оси одной половины передачи; на фиг.2 - кинематичес кая схема ее работы в прямом направлении на верхней ступени; на фиг.3 - то же, на нижней ступени; на фиг.4 - то же, при обратном направлении вращения; на фиг. 5 - зависимости силового передаточного отношения от скорости; на - зависимости КПД от скорости.

Передача содержит (фиг. 1) статор 1 с обмоткой 2 и ротором 3 первого индукционного тормоза, статор 4 с обмоткой 5 и ротором 6 второго индукционного тормоза и статора 7 С обмоткой 8 и ротором 9 третьего дополнительного тормоза, размещенного между первым и вторым тормозами. Ротор 3 первого тормоза соединен с внутренним центральным колесом 10 одного дифференциала, а ротор 6 второго тормоза - с внешним центральным колесом 11 второго дифференциала, внутреннее центральное колесо 12 которого .соединено с валом 13 .передачи. Водило 14 выполнено общим для обеих дифференциалов и соединено с валом 15. Сателлить 16 второго дифференциала выполнены большего

быть ведущим 13 ведомым. При этом передача становится повышающей. Использование и юбретения обеспечивает повышение энергетических показателей и экономию электроэнергии, 6 ил о

S

0

5

0

5

диаметра, чем сателлиты 7 первого дд фференциала5 и закреплены на об- щих с ними осях 18. Дополнительное центральное зубчатое колесо 19 соединено с ротором 9 дополнительного тормоза и сцеплено с сателлитами 17. При отсутствии-тока в обмотках 2,5 и 8 и вращении вала 13 приводным двигателем нагруженный рабочим механизмом вал 15 и водило I4 неподвижны, а роторы 3j6 и 9 тормозов вращаются вхолостую.

При подаче напряжения на обмотку 5 ротор 6 с колесом 11 тормозятся и их скорость снижается, а вал 15 с водилом 14 начинают вращаться в прямом направлении со скоростью, зависящей от тока возбугкдепия обмотки 5. В предельном (идеализированном) ре- /куме, когда ротор 6 с колесом 11 танавливаются (фиг.2), сателлит 6 обкатывается по колесу 11 вокруг : мгновенного центра вращения Ц.; точка b колеса 12 переходит в точку с, точка b сателлита 16 - в точку с, а ось сателлита 16 - из точки О в точку 0 .

Линейная OKp;:s KHaH скорость осей сателлитов при вдвое меньше, чем колеса 12, а окружное усилие вдвое больше. Вращаюшдй момент на ведомом валу 15 также вьшхе, чем на ведущем валу 13, и передаточное отношение зависит от соотношения радиусов колес 11 и 12.

-С уменьшением скорости ротора 6 и колеса 11 скорость вала 15 увеличивается и КПД передачи возрастает, 40 приближаясь в пределе к единице. Данный релшм соответствует работе передачи на верхней ступени, когда достигается наи()ольшая скорость вала 15 в прямом направлении.

313

Для работы на низких скоростях вращения с большими моментами и высокими значениями КПД вместо обмотки 5 включается обмотка 8 дополнительного тормоза. Тогда тормозятся ротор 9 с колесом 19, по которому обкаты- Баются сателлиты 17. В предельном случае поворот жестко связанных сателлитов 16 и 17 происходит вокруг другого мгновенного центра вращения Ц (фиг.З). Поскольку радиус ОЦ в данном режиме работы меньше половины расстояния ЬЦ, то окружная скорость точки О водила 14 меньше, чем в пре- дьщущем случае, а момент на выходном валу больше,

Данньш режим (фиг.З) соответствует работе передачи на нижней ступени где значения передаточного отношения и КПД больше, чем при работе на этом участке диапазона регулирования верхней ступени передачи.

Для реверсирования передачи включается обмотка 2 при выключенных обмотках 5 и 8. Тогда тормозится ротор 3 с колесом 10, по которому обкатываются сателлиты 17. Мгновенный цент вращения Ц находится в месте зацепления сателлитов 17 с колесом 10 (фиг„4) и при вращении колеса 12 в прямом направлении оси сателлитов перемещаются из точки О в точку 0 , а водило 14 с валом 15 вращаются в противоположном направлении. Значения скоростей и моментов зависят от соотношения радиусов колес и сателлитов, а также тока возбуждения- обмотки 2.

На фиг.З показаны графические зависимости силового передаточного отношения, а на фиг.6 - зависимости КПД от скоростного передаточного отношения .

и IT

5 4

При использовании вала 15 в качестве ведущего, а вала 13 в качестве ведомого передача имеет на выходе более высокие скорости и меньшие

значения моментов, чем на входе.

При отключении двигателя и включении всех обмоток тормозов передача обеспечивает быстрое торможение рабочего механизма и двигателя, а при

переключении с высшей ступени, на низшую-- торможение с рекуперацией энергии в сеть (при этом двигатель работает в режиме генератора).

Реверсивная электромеханическая передача обеспечивает две ступени регулирования в прямом направлении вращения, что повьшгает на нижнем участке диапазона регулирования вращающий момент, передаваемую мощность и КПД передачи.

Изобретение обеспечивает повышение энергетических показателей реверсивной электромеханической передачи и экономию электроэнергии или горючего в зависимости от типа применяемого приводного двигателя.

Формула изобретения

Реверсивная электромеханическая передача по авт.св. № 1246269, отличающая ся тем, что, с целью улучшения энергетических- показателей при прямом направлении вращения, передача снабжена дополнительным индукционным тормозом, размещенным между основными тормозами, и дополнительным внешним центральным

зубчатым колесом, соединенным с ротором дополнительного тормоза и сцепленным с сателлитами меньшего диаметра.

16

17 19

П

иг.

ФигЛ

-/

Редактор М.Дылын

Составитель А.Трепутнева Техред М.Ходанич

Заказ 2430/51 Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Корректор М.Демчик

Изобретение относится, к области электротехники,в частности к электромашинам,и может быть использовано для регулирования скорости и реверсирования механизмов без реверса двигателя. Цель изобретения - повышение энергетических показателей передачи в нижней части диапазона регулирования при прямом направлении вращения. Передача содержит статор 1 с обмоткой 2 и ротором 3 одного индукционного тормоза, статор 4 с обмоткой 5 и ротором 6 второго индукционного тормоза и статор 7 с обмоткой 8 и ротором 9 третьего тормоза, дифференциалы с центральными колесами 10 и 11, сое- диненными с роторами 3 и 6, колесом 12, соединенным с ведущим валом 13, водилом 14, закрепленным на ведомом валу 15, сателлитами 16 и 17 на общих осях 18, и дополнительное колесо 19 на роторе 9. При включении обмотки 8 ведомый вал 15 вращается в направлении вращения ведущего вала 13 на первой ступени с малой скоростью и большим передаточным отношением, а при включении обмотки 5 передача работает в том же направлении на второй ступени, т.е. с более высокой скоростью и меньшим передаточным отношением. Реверс обеспечивается вклюQ S (Л / гг со ел 00 ел N} tftUf.f