Электромагнитный фрикционный тормоз электродвигателя Советский патент 1989 года по МПК H02K7/102 

ление контура,- в котором действует намагничивающая сила обмотки 7 тормоза, оказывается небольшим и, соответственно, снижается ее намагничивающая сила, необходимая для размыкания тормоза. Одновременно уменьшается размагничивание постоянного магнита 8 при разомкнутом тормозе. Это приводит к уменьшению габаритов обмотки 7 и постоянного магнита 8 при сохранении величины тормозного

момента, а следовательно, к уменьшению габаритов всего тормоза. Кроме того, установка дополнительного полюса 12 с возможностью перемещения позволяет изменять степень шунтирования постоянного магнита 8, что позволяет регулироват7з тормозной момент в широких пределах и устанавливать его величину с высокой степенью точности. 1 з.По ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения состоит 12 If 1 7 в уменьшении габаритов и повьшении удельного тормозного момента электромагнитного тормоза, а также в расширении его эксплуатационных возможностей при повышении надежности работы. Для этого в электромагнитном приводе тормоза постоянный магнит зашунтирован дополнительным полюсом 12, установленньм на одном из основных полюсов 5 и 6 с зазором к другому. Дополнительный полюс 12 может быть установлен с возможностью перемещения в сторону изменения указанного зазора и последующей фиксации в заданном положении. За счет установки дополнительного полюса магнитная цепь тормоза получается разветвленной. При этом магнитное сопротивУ. а S О) 16 4:: СД О со

1

Изобретение относится к мапшно- строению и может быть использовано в электроприводах автоматизированных систем управления, в частности для комплектации электродвигателей, применяемых в приводах подач автоматизированных станков и автоматических манипуляторов.

Целью изобретения является уменьшение габарито в и повышение удельного тормозного момента устройства, а также расширение эксплуатационных возможностей при повьш нии надежности работы.

На фиг.1 показан электромагнитньй фрикционный тормоз с радиально намагниченным постоянным магнитом и со сплошным цилиндрическим дополнительным полюсом, продольный разрез; на фиг.2 - то же, с составным дополнительным ПОЛЮСОМ1 на фиг.З - тормоз с аксиально намагниченньм постоянным магнитом И со сплошным цилиндрически дополнительным полюсом, продольный разрез; на фиг.4 - то же, с составны дополнительным полюсом, .

Тормоз содержит размыкающий фрик- Щ1ОННЫЙ тормозной узел, состоящий из дискового якоря 1, соединенного посредством элементов 2 крепления с тормозным диском 3, жестко закрепленным на приводном валу 4. Элементы 2 крепления могут быть выполнены упругими в виде витых (фиг.З).или плоских (фиг.4) пружин, а также в виде упругой мембраны (фиг.1), или фиксироват якорь 1 на тормозном диске 3 неподвижно (фиг.2). Электромагнитный привод состоит из магнитопроводаJ имеющего наружньй 5 и. внутренний 6 основ- яые полюса, обмотки 7 и. постоянного магнита 8. Магуитопровод соединен с фланцем 9 электродвигателя посредством элементов 10 крепления. Последние могут- быть, вьшолнены упругими, например, в виде плоских пруткин (фиг.2) или-Обеспечивать неподвижное крепление магнитопровода на фланце

9 (фиг,, 3 и 4)о Неподвижная тормозная поверхность. II. образована на торце магнитопрояода. Дополнитель- ньй полюс 12 установлен с зазором f между полюсами 5 и 6с возможностью

перемещения в.сторону изменения указанного зазора cf и последующей фик- садаи в заданном положении. Дополнительный полюс 12 выполнен в виде сплошного цилиндра5 установленного

на наружном полюсе 5 и фиксируемого на нем посредством винтов 13 (фиг.2 и 3), или составным, в виде кольцевой втулки 14 и нескольких винтов 15, ввинченных в наружньй,полюс 5 (фиг.1 и..4) . При эток в случае радиально . намагниченного постоянного магнита 8 между наружным- 5 и внутренним 6 полюсами установлена зт.улка 16 из немагнитного материала. При выполнении

ynpyroro элемента 2 в виде витых прзгжин (фиг.З) якорь 1 установлен на штифтах 17, которые препятствуют вращению якоря при торможении. Тормозной диск 3 может напрессовываться

на вал 4 (фиг,2-4) или быть выполненным в виде цанги с винтом 18 и гайкой 19 (фиг.1), а также может быть- совмещен со. ступицей вентилятора 20 (фиг«4). В качестве тормозной поверх

ности 11 могут быть использованы или непосредственно торцы основньж полюсов 5 и 6 (фиг.1-3), или специальная тормозная накладка 21, закрепленная между основными полюсами в торцовой части магнитопровода, обращенной к якорю (фиг.4),

Электромагнитный фрикционный тормоз работает следующим образом.

При отключенном электромагнитном приводе, т.е. при отсутствии тока в обмотке 7, магнитный поток фр постоянного магнита разветвляется на два параллельных потока Ф, и ф , причем Ф Поток (, замыкается по пути полюс 5 - якорь 1 - полюс 6, а поток Ф пути полюс 5- дополнительный полюс 10 - полюс 6. Под действием потока Ф, якорь 1 притя нут к магнитопроводу. Таким образом, фрикционный узел нормально замкнут и приводной вал 4 заторможен. Сила притяжения якоря 1, а следовательно, и величина тормозного момента опреде ляются величиной потока Ф, . При этом поскольку магнитное сопротивление на пути потока Ф, существенно.меньше чем магнитное сопротивление на.пути потока Ф., то и величина потока Ф, соответственно существенно больше величины потока .Ф. Регулируя величину воздушного зазора (Г , можно изменять степень шунтирования потока Ф, дополнительным полюсом 12. На- пример, при увеличении зазора вел :чина потока Ф. будет уменьшаться, а величина потока Ф,- увеличиваться. При.этом тормозной момент будет также увеличиваться. Соответственно, при уменьшении зазора if величина потока Ф/1 будет увеличиваться, а потока Ф, - уменьшаться и тормозной момент уменьшится. Таким образом, регулируя величину зазора с(, можно с высокой точностью установить требуемую величину TopiMO3Horo. момента.

При подаче тока в обмотку 7 ее намагничиваюп ая сила вытесняет .маг-. нитный поток Ф, постоянного магнита 8 из якоря 1 и прилегаюпщх к нему участков основных полюсов 5 и 6 в . дополнительный полюс 12,.что эквивалентно наложению на поток Ф, магнитного потока Ф обмотки 7, величина которого примерно равна величине потока Ф, т.е. Фт), . В том случае, если предварительно производилось регулирование величины тормозного момента путем иэменеяия величины зазора с , условие Ф, Ф, легко обеспечить при необходимости изменением величины напряжений, подаваемого на обмотку 7. Поток Фд замыкается по цепи полюс 5 - якорь 1 - полюс 6 - дополнительный полюс 10 (фиг.1). Поскольку в якоре 1 поток Ф направлен встречно потоку Ф,, то сила притяжения, создаваемая постоянным магнитом, уменьшается и под действием упругого элемента 2 (фиг.1, 3 и 4) или 10 (фцг.2) между якорем 1 и тормозной поверхностью 11 появляется зазор . Вал 4 растормаживается и может свободно вращаться до тех пор, пока обмотка 7 остается под напряжением. При этом практически весь магнитный поток постоянного магнита замыкается по полюсу 12, т.е.

При снятии напряжения с обмотки 7 поток Ф, быстро уменьшается, происходит вновь перераспределение магнитного потока постоянного магнита 8 и под действием потока Ф, якорь 1 притягивается до упора в тормозную поверхность 11. Тормоз замыкается и вал 4 затормаживается..

Предлагаемый тормоз имеет меньшие габариты за счет снижения размеров обмотки и постоянного магнита его электромагнитного привода при сохра- нении величины тормозного момента. Снижение размеров обмотки обеспечивается за счет уменьшения ее намагничивающей силы, необходимой для размыкания тормоза. Снижение размеро постоянного магнита обеспечивается за счет уменьшения его размагничивания при разомкнутом тормозе. Все это достигается введением в магнитную цепь электромагнитного привода дополнительного полюса. Кроме того, предлагаемый тормоз имеет расширенные эксплуатационные возможности за счет регулирования тормозного момента в широких пределах и установки его величины.с высокой степенью точности независимо от разброса собственных параметров постоянного магнита. Это достигается изменением воздушного зазора между дополнительным и основным полюсами. При этом конструкция тормоза остается достаточно простой, имеет высокую технологичность и проста в эксплуатации.

ормула

5

изо

р е т е

1450043 и и я

пр н

3

провода, причем магнитопровод и якорь установлены с возможностью относительного перемещения в аксиальном направлении, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения удельного тормозного момента, на одном из основных полюсов с зазором к другому установлен дополнительный полюс.

16

9u,zJ

7 5 2

I I I /7

ffi/e.