Тормозное устройство электродвигателя Советский патент 1980 года по МПК H02K7/106 

.) достих-ается тем, что ведущая по.;умуфта пружин но-кулачковой муфты соединена с валом электродвигателя, а ведомая полумуфта л естко закрепле на в ступице вентилятора, На фиг.,1 нзоЗражено тормозное устройство для электродвигателя/ нг1 фиг, 2 - составляющие окружного уси лия, действующие в кулачковой муфте Тормозное устройство содержит ярмо электромагнита 1 с катушкой 2, якорь 3; подпружиненный сило-вой пружиной 4, штифты 5, препятствующие повороту якоря, диск-вентилятор б с фрикционной колодкой 7, соединенной жестко с ведомой полумуфтой 8, которая имеет возможность осевого перемещения, ограниченного упором 9, ведущую полумуфту 10, закрепленную на валу 11 с помощью ограничителя 12, шпонки 13, гайки 14 истопорных винтов 15 и пружину сцепления муфты 16 Для обеспечения работоспособности тормозного устройства такой конструк ции необходимо, чтобы,тормозной момент М был больше крутящего момента который способен передать. муфтам 8 И 10, равного в данном случае пусковому моменту электродвигателя М,,, а угол наклона .рабочей грани кула-iка d (см. фиг. 2) имел величину, обеспечивающую большую по сравнению с суммарным усилием пружин 4 и 16 осевую составляющую Р ного усилия Р РОС .пр г - средний радиус сцепления. На фиг. 2 нормальная к рабочей грани кулачка, составляющая Р ок-ружного усилия Р . При включении электродвигателя вал 11 вместе с ведущей полумуфтой 10 начинает враща-гьсЯг но ведомая полумуфта 8, тор.1Озной диск- венти-лятор 6 и якорь электромагните 3 в силу неравенств (1) и .(2) станут перемещаться вдоль OCI- в сторону, противоположную действию пружин 4 и 16 до тех пор, пока торец ведомой полумуфты 8 не достигнет упора 9. При этом муфта не выходит из зацепления а я.корь электромагнита 3, сжимая силовую пружину 4, придвинется к ярму 1, возбужденному током катушки 2 на расстояние, равное величине расчетного воздушного зазора, при котором электромагнит быстро срабатывает, растормаживая электродвигатель. 15ал электродвигателя 11 вместе с ведущей 10 и ведомой 8 полумуфтами начинает свободно вращаться, а тормозной диск вентилятор б с ведомой полумуфтой 8 под дейс,твием пружины 16, перемещаяс кроме того вдоль оси вала 11, возвра|;5ается в исходное положение. При рлключении электродвигателя катуш а электромагнита 2 обесточивается и якорь электромагнита 3 под действием силовой пружины 4 с ударом прижимается к тормозной -колодке 7, на ведомой полумуфте 8 появляется торг юзной момент ГЦ, больший крутящего момента, который может передавать муфта 8 и 10 (см. условие (1) . тормозной диск-вентилятор б вместе с ведомой полумуфтой 8 и якорем электромагнита 3, демпфируя удар, вновь перемещается вдоль оси, сжимая пруг жины 4 и 16. Торможение осуществляется за счет превращения кинетической энергии вращающегося вала 11 в потенциальную энергию сжатых пружин 4 Л 16. После остановки вала 11 пос-ле,дняя используется для возврата яко-. ря электромагнита 3 и тормозногЬ диска - вентилятора 6 с ведомой полумуфтой 8 в исходное положение. Очевидно, что для осуществления торможения эле-. ктродвигателя, с минимальным износом тормозной колодки 7, достаточно рассчитать усилия и деформации пружин 4 и 16 так, чтобы их потенциальная энергия была равна кинетической энергни вращающегося вала 11. В таком режиме процесс торможения ускоряется за счет возрастания усилия силовой пружины 4 при сжатии. Необходимо отме-, тить,что тормоз данной конструкции позволяет автоматически увеличить тор.озной момент заторможенного электродвигателя при возрастании статической нагрузки на валу (например, в режиме удержания увеличивающегося груза в подъемных устройствах). В этом случае ведом,ая полумуфта 8с тормозным ,циском - вентилятором б и якорем электромагнита 3, перемещаясь вдоль оси, сжимает силовую пружину 4, увеличивая тем самым тормозной момент. Применение пpeдлaгasvIoгo тормозного устройства в электродвигателях дает возможность реализовать ряд эф(jjeKTOB,отсутствующих в тормозах известных конструкций. Быстродействие тормоза при включении электродвигателя достигается безынерционной пере,,цачей механического усилия пускового момента, электродвигателя на якорь электромагнита и уменьшением в связи с этим воздушного зазора. При этом исключается необходимость форсировки тока срабатывания электро- . магнита, сокращаются егоосевой размер, потребляемая мощность и расход меди, что существенно повышает тех- , нико-экономические показатели электродгзигателя, Тормозной момент возрастает до величины, большей цусков,ого момента электродвигателя, в известных т.ормозных устройствах кратность тормозного момента по отношению к номинальному составляет -j;;f l , 54 +1,75, тогда как кратность пускового

момента асинхронного электродвигате

ля ц 2+2,5. В связи с уменьше м

ниемизноса фрикционных колодок и демпфированием ударных нагрузок при работе тормоза повышается надежность электродвигателя. При этом ускоряется процесс торможения. Использование мощной силовой пружины дает возможность выполнить тормоз с одной .плоской фрикционной -поверх-ностью при обеспечении требований к быстродействию и ве;5ичине тормозного мсмента. Это .существенно упрощает конструкцию и технологию изготовления- тормоза.

Формула .изобретения

Тормозное устройство электродвигателя, содержащее обмотку возбуждения, магнитопровод, якор.ь, подЕ ружиненный к фрикционному диску, укрепленному на

ступице вентилятора, установленного с возможностью аксиального перемещения, пружинно-кулачковую муфту с ведущей и .ведомой полумуфтами, о т л ичающееся тем, что, с целью

повышения быстродействия, .ведущая полумуфта пружинно-кулачковой муфты соединена с валом электродвигателя, а

ведомая полумуфта жестко закреплена , в ступице вентилятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Борзяк Ю. Г. и др. Электродвигатели низкого напряжения со встроенным тормозом единой серии 4А. Электротехническая промышленность. Серия Электрические машины, 1975, № 12, с. 9-11.

2.Авторское-свидетельство СССР № 609183, кл. Н 02 К 7/106, 1976.

3.Авторское свидетельство СССР № 465693, кл. Н 02 К 7/106, 1968. 1 Ъ 7