Электромагнитная синхронная муфта Советский патент 1980 года по МПК H02K49/06 

1

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электромагнитным муфтам, и может применяться в машиностроении и авиационной технике в исполнительных механизмах систем автоматического управления.

По основному авт. св. № 636128 известна электромагнитная синхронная муфта, содержащая магнитопровод с двумя неподвижными относительно друг друга зубчатыми полюсными венцами с одинаковым числом зубцов, катушку возбуждения, соосную с выходным валом, связанный с ним ведомый ротор в виде стакана из немагнитного материала, помещенного в зазор между зубчатыми венцами и снабженного на цилиндрической поверхности ферромагнитными вставками, угловой шаг которых равен угловому шагу полюсов, причем ротор установлен на дополнительном валу, соосном с выходным валом, и в дне стакана ротора выполнены отверстия, в которых размещены с возможностью тангенциального смещения на угол, равный половине полюсного угла магнитопровода, поводки, установленные на выходном валу fl.

Недостатком известной муфты является наличие асинхронного момента

только в одном полупериоде углового шага полюсов, что ухудшает условия синхронизации нагрузки при больших относительных скоростях вращения магнитопровода и ротора.

Цель изобретения - улучшение условий синхронизации нагрузки муфты.

Поставленная цель достигается за счет того, что введена дополнительная

10 муфта, аналогичная основной, установленная соосно с первой и зеркально расположенная относительно нее/ причем катушки обеих муфт включены параллельно и роторы их установлены на

15 выходном валу с возможностью тангенциального смещения между собой на угол, равный половине полюсного угла.

На фиг. 1 схематически представлена муфта, продольный разрез; на

20 фиг. 2 - суммарная моментная характеристика муфты , на фиг. 3 - основная муфта; на фиг. 4 - моментная характеристика основной муфты; па фиг. 5 дополнительная муфта; на фиг. 6 - мо25ментная характеристика дополнительной муфты.

Электромагнитная муфта состоит из двух одинаковых частей, установленных соосно, расположенных зеркально относительно друг друга и объединенных в

30

один узел, причем обе части содержат подвижный магнитопровод 1 с двумя одинаковыми кольцами 2 из магнитомягкого материала с сечением, равным удвоенному сечению железа на остальных участках, катушки 3 возбуждения, включенные параллельно, роторы 4 с трубчатыми валами, имеющими на торцах -выступы 5, и стаканами б из немагнитного материала с вставками 7 из магнитомягкого материала, поводки 8 с кулачками 9, установленные на выходном валу 10 на шлицах, контактные кольца 11, наружные 12 и внутренние 13 зубчатые венцы, размещенные на магнитопроводе 1 и на кольцах 2, ведущее зубчатое колесо 14, крышку 15 и трубку 16.

Мемщу выступами 5 роторов 4 и кулачками 9 поводков 8 предусмотрен угловой зазор, равный половине полюсного угла магнитопровода.

Электромагнитная муфта работает следующим образом.

При подаче напряжения на катушки 3 через контактные кольца 11 в магнитной системе муфты наводятся два встречных, магнитных потока, причем каждый из них замыкается через вставки 7 стаканов б вокруг своей катушки При вращении магнитопровода в направлении стрелки, как показано на фиг. 3 и 5, ротор 4, удерживаемый моментом нагрузки, посредством кулачка 9 поводка 8, установленного на выходном валу, отстает от движения магнитопровода 1. При этом относительно зубцов 12 и 13 смещаются вставки 7, вследствие чего появляются горизонтальные составляющие силы ВЗаимодействия вставок и зубцов (наружных и внутренних), вызывая появление синхронного крутящего момента на стакане 6 ротора 4.

При этом ротор 4 дополнительной муфты не передает момента и вращается без смещения относительно зубцов 12 и 13 магнитопровода, так как в это время отсутствует контакт между кулачками 9 и выступом 5 из-за наличия между ними свободного углового хода.

Синхронизация нагрузки происходит следующим образом.

При отставании вставок 7 от зубцов магнитопровода в пределах до половины полюсного угла на них воздей.ствует положительный крутящий момент взаимодействия с впереди идущими зув

цами. Значение момента меняется по синусоидальному закону с периодом, равным полюсному углу f, При смещении вставок 7 на половину полюсного угла на них действуют силы притяжения зуСцов, расположенные сзади. Однако этот отрицательный момент не передается на выходной вал муфты из-за наличия свободного хода ротора 4 основной муфты относительно кулачка 9 поводка 8.

O Ротор 4 при отсутствии нагрузки синхронизируется в. новом положении.

В момент смещения ротора 4 на половину полюсного угла кулачок 9 второго поводка 8 дополнительной муфты

5 вступает в контакт с выступом 5 ротора 4 дополнительной муфты и этот ротор воспринимает нагрузку так, как и ротор основной муфты. При смещении его на половину полюсного угла из-за

0 наличия свободного углового хода ротор 4 дополнительной муфты синхронизируется в новом положении (аналогично ротору основной муфты).

При изменении направления вращения малг-нитопровода описанный принцип действия муфты не изменяется, однако в этом случае первым воспринимает нагрузку ротор дополнительной муфты.

Отсутствие механической связи между роторами и выходным валом за

0 время действия отрицательных моментов на роторах позволяет получить асинхронную составляющую момента в каждом полупериоде углового шага, что увеличивает вдвое среднее за период значение асинхронного момента муфты и тем самым позволяет существенно улучшить синхронизацию нагрузки муфты.

Формула изобретения

Электромагнитная синхронная муфта по авт.св. 686128, отличающаяся тем,что, с целью улучшения условий синхронизации нагрузки, в нее дополнительно введена аналогичная муфта, установленная со5 осно с первой и зеркально расположенная относительно нее, причем катушки обеих муфт включены параллельно и роторы их установлены на выходном Всшу с возможностью тангенциального

0 смещения между собой на угол, равный половине полюсного угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

5 686128, кл. Н 02 К 49/06, 1977.

М

Фи.

4М

монс.

put.6

15