Электродвигатель с тормозом Советский патент 1987 года по МПК H02K7/102 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к специальным электрическим машинам, используемых, например, в электроприводах промьшленных роботов и автоматических манипуляторов, в которых требуется обеспечение высокого уровня ,ежности с частыми остановками и торможениями.

Цель изобретения - улучшение мас- согабаритных показателей электродвигателя с тормозом.

На фиг. 1 изображен электродвигатель с тормозом; на фиг. 2 и 3 - кинематическая цепь тормозного устройства в двух крайних положениях.

Электродвигатель с тормозом, в данном случае электродвигатель постоянного тока с дисковым якорем, содержит тормозную поверхность 1 на роторе 2, тормозные рычаги с тормозными колодками 3, расположенные на втулках 4 шарниров, оси 5 которых неподвижны относительно корпуса электродвигателя, возвратную пружину 6s соединенную с якорем силового устройства 7, выполненного, например, в виде электромагнита. На втулках 8 шарниров с подвижными относительно корпуса электродвигателя осями 9 закреплен крайними точками гистерезис- ный механизм 10 типа хлопающая мембрана, а оси 9 соединены со втулками 4 шарниров с неподвнншыми. осями 5

Втулка 4 может быть выполнена в виде пружин, или ее утоньшение, или изготовление ее материала с меньшим чем остальные элементы модулем упругости (пластмассы, резина и т.п.).

Гистерезисный механизм 10 может быть выполнен в виде прямоугольной пластины, кольцевой мембраны или в - виде проволочного стержня.

Устройство работает следуюш;им об- разом,

В исходном положении электромагнит 7 отключен. Усилие возвратной пружины 6 складывается с усилием гис терезисного механизма 10 и прижимает тормозные колодки 3 к тормозной поверхности 1, Двигатель заторможен.

При подаче напряжения на обмотку электродвигателя одновременно подается импульс форсированного напряжения на обмотку электромагнита 7. Электромаг нитная сила преодолевает усилие возвратной прууккны 6 и усилие гистерезисного механизма 10, разно-.

5

5

0

5

0

5

0

5

рачивает тормозные рычаги 3 и отделяет тормозные колодки 3 от тормозной поверхности 1, Ротор двигателя начинает вращаться. При прохождении тормозными рычагами средней точки рабочего хода гистерезисный механизм 10 проходит положение неустойчивого равновесия. При этом усилие гистере- зисного механизма 10 меняет свой знак на противоположный и помогает электромагнитной силе завершить процесс расторможения. При этом формированное напряжение на обмотке электромагнита 7 сменяется на длительное. Электромагнитная сила при длительном напряжении должна иметь такое значение, чтобы вместе с усилием гисте- резисного механизма 10 преодолевать усилие возвратной пружины 6 и удерживать тормозные колодки 3 в притянутом положении. Процесс расторможения завершен. Двигатель вращается,

При снятии питающего напряжения с обмотки электромагнита 7 усилие возвратной пружины 6, преодолевая усилие гистерезисного механизма 10, разворачивает тормозные колодки 3. При прохождении положения неустойчивого равновесия усилие гистерезисного механизма 10 меняет свой знак на противоположный и, складываясь с усилием возвратной пружины 6, помогает завершить поворот тормозных ко лодок 3 до прижатия тормозных колодок 3 к тормозной поверхности ротора 1, Двигатель тормозится.

Размещение гистерезисного механизма на подвижных шарнирах существенно увеличивает его усилие, так как образует рычаг с точкой опоры-на неподвижных осях, передает усилие гистерезисного механизма на тормозную поверхность.

Усилие электромагнита в длительном режиме может быть лишь 20% от требуемого усилия прижатия тормозных колодок, В связи с этим резко улучша- ются массогабаритные показатели электромагнита. При расторможении, электромагниту необходимо преодолеть суммарное усилие возвратной пружины и гистерезисного механизма. Это возможно при подаче на обмотку электромагнита импульса форсировалного напряжения.

Наибольшее усилие в кинематической цепи тормоза возникает во время перехода системы через точку неустойчивого равновесия. Для уменьшения этого усилия связь между неподвижной осью и шарниром с подвижной осью можно выполнить упругой.При снижении этого наибольшего усилия уменьшается масса некоторых элементов тормоза, например неподвижных осей.

Таким образом, в предлагаемом изобретении по сравнению с прототипом улучшаются массогабаритные показатели двигателя с тормозом,

Формула изобретения

, Электродвигатель с тормозом, содержащий ротор с тормозной поверхностью и тормозные рычаги, вза- имодействукщие с ней через тормозные накладки, расположенные на втулках шарниров, оси которых неподвижны относительно корпуса электродвигателя.

гистерезисный механизм типа хлопающая мембрана и возвратную пружину, соединенную с якорем силового устройства, выполненного в виде электромагнита, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабарит- ных показателей, в него введены шарниры с подвижными относительно корпуса электродвигателя , на втулках которых закреплен в крайних точках гистерезисный механизм типа хлопающая мембрана, а оси соединены со втулками шарниров с неподвижными осями.

2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что по - крайней мере одна из осей шарниров с подвижной осью соединена с втулкой шарнира с неподвижной осью, при этом указанная втулка выполнена упругой.

дзие.

У//////////////Л

иеЗ

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к специальным электрическим машинам, используемым, например, в электроприводах промышленных роботов и манипуляторов, в которых требуется обеспечение высокого уровня надежности с частыми остановками и торможениями. Цель изобретения - снижение массо- габаритных показателей электродвигателя с тормозом. Для этого в двигатель с тормозом введены шарниры с подвижными осями 9, установленными между гистерезисным механизмом 10 типа хлопающая мембрана, и неподвижными осями 5, в результате чего передача усилия гистерезисного элемента на тормозную поверхность становится более эффективной. Это позволяет снизить массу элементов кинематической цепи и массогабаритные показатели электромагнита. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с € (Л со ел со СХ) Р1 00 cpus.Z

Составитель А. Трепутнева Редактор А, Долинич Техред М.Дидьж Корректор А, Тяско

Заказ 6161/54 Тираж 659Подписное

ВШИПИ 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