Электромагнитный индукторный тормоз Советский патент 1980 года по МПК H02K49/04 

Кзвбретение относится к электрическим машинам, а именно к электромагнитным индукторным тормозам с водяньш охлажде нием, и может быть использовано для испытания различных двигателей, редукторов гидромуфт и т.д. Известны электромагнитные индукторные тормоза с массивным якорем и зубчатым индуктором i. Однако из-за значительных потерь от вихревых токов электромагнитные тормоза имеют ограниченную область применения. Индукторные тормоза большей мощност снабжаются водяным охлаждением. Наиболее эффективное охлаждение достигается при подаче воды непосредственно в активный зазор между якорем и индуктором. Известен элетктромагнитный индукторный тормоз, содержащий якорь, катушку возбуждения, размещенную в кожухе, зубчатый индуктор, крьплки, систему водяного охлаждения со сливньп г патрубком и приемной камерой, соединенной с кожухом на поверхности которого, обращенной к центральной части зубцов индуктора, выполнены радиальные отверстия 23. Однако известное устройство имеет недостаточную эффективность охлаждения. Объясняется это большим гидродинамическим сопротивлением движению охлаждак щей жидкости, перемещаемой зубцами по направлению их вращения по зазору сечениемs 2ecf, где - длина зубцам (f - активньй зазор. При этом торцовые части тормоза охлаждаются недостаточно. Цель изобретения - повьвиение эффективности охлаждения Лосредством уменьшения гидродинамического сопротивления движению охлаждающей жидкости. Для достижения указанной цeли в крышках вьтолнены водосборные тороидальные полости, охватьшающие концевые части зубцов, с кольцевыми щелями и водоотбойными козьфьками, при этом полости соединены со сливным патрубком, а

зубцы в централыюй части индуктора установлены со скосом к его оси.

На чертеже схематически изображен (шдукторный тормоз (общий вид), разрез.

Тормоз содержит якорь 1, закрытый с обеих сторон крьпнками 2, который балансирно укреплен на подшипниках 3 в станине 4, Внутри якоря на валу 5И подшипниках 6 установлен индуктор 7 с полюсными зубцами 8. В средней части якоря размещена катушка 9. возбуждения, установленная в кожухе 10, имеющим радиалы ные отверстия. В верхней части якоря 1 расположены водоприемные камеры 11, сообщающиеся с кожухом Ю. В крышках 2 якоря 1 размещены водосборники 12 тороидальной фог5мы, снабженные кольце-, вымн гделями со стороны индуктора 7, причем шiyтpeнняя кромка сборников 12 образует водоогбойньй козырек 13. Между 1шдуктором 7 и якорем 1 предусмотрено лабиринтное уплотнение 14, В нижней части водосборника 12 соединены со сливным патрубком 15 и поддоном 16,

Устройство работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость поступает в водоприемные камеры 11, омьюает катушку 9 возбуждения и через радиальньге отверстия в кожухе 10 поступает в полость между якорем 1 и индуктором 7. В этой зоне индуктор 7 не имеет полюсных зубцов, которые могли бы при вращении отбросить охлаждающую жидкость в обратном направлени(. Из этой полости охлаждающая жидкость под действием внешнего напор поступает в активный зазор о, отбрасьшается зубцами 8 к периферии и турбулентно смещается в аксиальном направлении по сечению Sa. ., где D - внутренний диаметр статора. Поскольку . обычно D- (-4) В, то гидродинамическое сопротивление уменьшаетс а,следовательно,теплоотдача увеличивается по сравненшо с известными усТройства ми в 18-25 раз. Для облегчения входа жидкости в активный зазор концы зубцов 8 примыкающих к гладкой центральной части индуктора 7, вьтолнены со скосом 40-50 в сторсну торцовьрс частей индук тора 7.

Сбрасьтаншо охлаждающей жидкости в сборники 12 способствуют концы зубцов 8 индуктора 7, заходящие на длины ЗУбца 8 в сборники 12, отбойные козьфьки 13 которых направляют охлаждающуюжидкость на концы вращающихс5зг

ЗубцОБ индуктора 7, и жидкость BliOBb

оказывается отброшенной в сборники 12, из которьк она через патрубки 15 стекает, в поддон 16 и далее в сливн по маги-, страль. Лабиринтные уплотнения 14 пр&пятсвуют проникновению жидкости в зону подшипников 6 индуктора 7,.

При больших .удельных нагрузках активный зазор, выбранньй по электромагнитному расчету, оказьшается недостаточным для пропускания необходимого количества охлаждающей жидкости, В этом случае зазор увеличивается в.1,5-2 раза при соответствующем увеличении намагничивающей силы обмотки возбуждения.

Установка в тормозе водосборников 12 выполненных в виде охватьшающих концевые части зубцов 8, тороидальных полостей с кольцевыми щелями и водоотбойными козырьками 13, соединенных со сливной частью индуктора 7, способствует улучшению условий охлаждения торцовьк частей тормоза, и, следовательно , повышению эффективности охлаждения тормоза в целом.

Фор мул а изобретения

Электромагнитный индукторньй тормоз содержащий якорь, катушку возбуждения, размещенную в коЖухе, зубчатый индуктор крьпики, систему водяного охлаждения со сливным патрубком и приемной камерой, соединенной с кожухом, на поверхности .которого, обращенной к центральной части зубцов индуктора, выполнены радиальные отверстия, отличающийсятем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, в крышках выполнены водосборные тороидальные полости, охватьша- ющие концевые части зубцов, с кольцевыми щелями и водоотбойными козырьками., при этом полости соединены со сливным патрубком, а зубцы в центральной части индуктора установлены со скосом к его оси.

Источники информации, принятые во внимание прИэкспертизе

1.Потапов Л. А., Юферов Ф. М. Из-, менение вращающих моментов и скростей вращения микроьлектродвигателей. М,, Энергия, 1975, с.ЗЗ.

2,Иогансон Р. А. Индукторные тормоза. М.-Л., Энергия, 1974,