Электромагнитная муфта Советский патент 1981 года по МПК H02K49/04 

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МУФТА

1

Изобретение относится к электромеханике и автоматике и может быть применено в релейном силовом электроприводе систем автоматического управления с силовыми установками в качестве выходного преобразователя.

Известна электромагнитная муфта, содержащая малоинерционный колоколообразный ротор, выполненный из магнитомягкого материала и имеющий явно выраженные полюса на внутренней и наружной его поверхностях. При этом оси внутренних полюсов ротора совпадают с осями наружных его полюсов. Индуктор состоит из двух зубчатых полуиндукторов, выполненных из магнитомягкого материала, скрепленных между собой немагнитным элементом и образующих своими полюсными зонами щелевидный концентрический кольцеобразный зазор, в который входит полюсная зона ротора. Количество полюсов на каждом полуиндукторе равно количеству полюсов на стороне ротора, а оси полюсов полуиндукторов совпадают между собой 1.

Недостаток муфты заключается в том, что при выходе полумуфт из синхронизма последующий их ввод в синхронизм возможен только при остановке ведущей части. Другим недостатком, вытекающим из первого, является то, что для обеспечения надежной синхронной работы полумуфт необходимо создавать конструкцию муфт, имеющих предельный момент, во много раз превышающий номинальный, что не позволяет использовать их достоинство (малые габариты) при конструировании релейного привода.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является электромагнитная муфта, содержащая обмотку управления, корпус, вращающийся индуктор с двумя концентрическими зубцовыми магнитопроводами, жестко связанными немагнитным элементом, колоколообразный ротор из магнитотвердого материала с выступами на наружной и внутренней поверхностях, размещенный в зазоре между магнитопроводами индуктора, зубцы одного магнитопровода смещены относительно зубцов другого на половину зубцового деления 2. Эта муфта входит в синхронизм при снятии нагружающего усилия, имеет высокое быстродействие и независимость продольного момента от скорости вращения.

Однако уровень моментов, передаваемых муфтой, ограничен.

Цель изобретения - увеличение передаваемого момента.

Поставленная цель достигается тем, что на роторе, снабжецном выступами, размещенными на его внутренней и внешней поверхностях, количество выступов вь(брано равным числу зубцов индуктора, а выступы на внешней поверхности ротора смеш,ены относительно внутренних выступов на половину зубцового деления.

На фиг. 1 изображена муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг. 1.

Устройство содержит ведуш,ую часть - индуктор 1, состоящий из двух полуиндукторов - зубцовых магнитопроводов 2 и 3, скрепленных между собой немагнитной втулкой 4. Индуктор I установлен на подшипниках 5 и 6 соответственно на ведомом валу 7 и в корпусе 8. Обмотка 9 управления размещена в корпусе 8. Ведомый вал 7 установлен на подшипниках 10 и И в корпусе 12 механизма. Колоколообразный малоинерционный двустороннеполюсный ротор 13 закреплен на ведомом валу 7 и размешен в концентричном зазоре, образованном поверхностями зубцов магнитопроводов 2 и 3. Ротор 13 выполнен из магнитотвердого материала и может быть дополнительно покрыт материалом с низким удельным электрическим сопротивлением. Количество выступов (полюсов) на его внутренней поверхности равно количеству выступов его наружной поверхности,, а оси наружных выступов смещены относительно осей внутренних выступов на половину зубцового деления. Полуиндукторы 2 и 3 скреплены между собой таким образом, что оси зубцов одного из полуиндукторов смещены относительно осей зубцов другого полуиндуктора на половину зубцового деления. Количество зубцов каждого полуиндуктора равно, количеству выступов, расположенных на одной стороне ротора.

Муфта работает следующим образом.

При подаче сигнала на обмотку 9 управления ротор 13 устанавливается -таким образом, что его наружные выступы располагаются против .зубцов внешнегополуиндуктора 3, а его внутренние выступы - против зубцов внутреннего полуиндуктора 2. Магнитный поток проходит: в ярме внутреннего полуиндуктора 2, через воздущный зазор S в выступы ротора 13, тангенциально внутри ротора 13, через внешние его выступы и воздушный зазор 5гВ зубцы внешнего полуиндуктора 3. Цепь замыкается по ярму внещнего полуиндуктора 3, двум паразитным зазорам 6j и б и корпусу 8 обмотки 9 управления.

При выводе частей механизма из синхронизма они быстро возвращаются в синхронное вращение при устранении причин, которые привели к нарушению синхронизма, ибо пульсирующий момент, возникающий

за счет пульсирующей проводимости рабочих воздушных зазоров, становится асимметричным из-за наличия постоянной составляющей в виде гистерезисного или асинхронного момента в роторе, возникающей при его перемагничивании в асинхронном режиме или появлении вихревых токов в слое с малым удельным электрическим сопротивлением.

Вследствие этого средняя величина момента ввода в синхронизм частей муфты

отлична от нуля и равна величине гистерезисного-момента или асинхронного момента, что и определяет восстановление работоспособности управляющего механизма (муфты) при снятии перегрузки с выходного вала механизма.

Выполнение на роторе гистерезисной муфты двусторонних выступов, смещенных на половину зубцового шага индуктора, позволяет повысить момент, передаваемый гистерезисной муфтой.

Формула изобретения

.1. Электромагнитная муфта, содержащая 0 обмотку управления, корпус, вращающийся индуктор с двумя концентрическими зубцовыми магнитопроводами, жестко связанными немагнитным элементом, колоколообразный ротор из магнитотвердого материала с выступами на наружной и внутренней поверхностях, размещенный в зазоре между магнитопроводами индуктора, зубцы одного магнитопровода смещены относительно зубцов другого на половину зубцового деления, отличающаяся тем, что, с 0 целью увеличения передаваемого момента, количество выступов ротора выбрано равным числу зубцов индуктора, а выступы на внешней поверхности ротора смещены относительно внутренних выступов на половину зубцового деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

//