Самотормозящийся электродвигатель Советский патент 1982 года по МПК H02K7/102 

(54) САМОТОРМОЗЯЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОДЕИГATEЛЬ

Изобретение относится к электрическим MaitraHaM и может быть использовано в электроприводах роботов и манипуляторов в качестве исполнительного двигателя, создающего тормозное усилие при отключении питания Известен самотормозящийся электро двигатель с плоским статором и диско вымк роторами, установленньдаш по обе стороны от статора с возможностью аксиального перемещения. Между роторами расположена торчозная пружина, на роФорах установлены тс жюзные диски, а на корпусе электродвигателя укреплены неподвижные тормэзные диски Си. Изменяняцийся в процессе эксплуата ции воздушный зазор между статором и ротором ухудшает энергетические и моментные характеристики двигателя. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является самотормозящийся электродвигатель, содержащий дисковый ротор, плоский статор с сис темой возбуждения, расположенной на магнитопроводе, и с ярмом, вентилятор с тормозным диском на ступице,ус тановленной на том же валу, что и ро тор, неподвижный тормозной диск,тормозную пружину 23. Однако из-за-малой стабильности величины воздушного зазора между статором и ротором, установленным с возможностью аксиального перемещения, двигатель имеет неудовлетворительные энергетические и моментные,характеристики и надежность. Цель изобретения - увеличение надежности путем повьааения стабильности энергетических и моментных характери(тик двигателя в процессе- эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что poTopi жестко укреплен на валу, ярмо установлено с возможностью аксиального перемещения и снабжено со стороны, .Обращенной к системе возбуждения статора, выступами по числу. электрсмагнитных полюсов статора, а с доугой стороны на нем укрепленнеподвижный тормозной диск, тормозная пружине установлена между ярмом и статором,- а вентилятор с- тормозным диском размещен со стороны . На фиг. 1 показан предлагаемый электродвигатель, продольный разрез; на фиг, 2 - то-же, поперечный разрез. На немагнитной втулке 1 с аксиальными отверстиями 2 неподвижно закреплена основная внутренняя магнитная система 3 статора с системой возбуждения из чередующихся постоснных магнитов 4 и электромагнитов 5, которая соединяется в единое целое с внешним магнитопроводом б с помощью вспомогательного немагнитного кольца S7. Между основной магнитной системой ртатора 3 и ярмом дополнительного маг нитопровода 8 с ясно выраженными выступами, имеющим тормозной диск 9 и способным перемещаться в аксиальном направлении, расположена тормозная пружина 10. Навалу двигателя зак- ; реплен дисковый ротор -. якорь 11 и немагнитный тормозной диск 12 с вентиляционными лопастями 13. ТорМозиой диск 12 и крышка 14 корпуса снабжаются вентиляционными отверстиями 15. Двигатель работает следунядим образом. В тормозном режиме работы при отсутствии тока в цепи якоря 11 и обмотки последовательного возбуждения Электромагнитов 5 создается усилие тормозной пружины 10 и тормозной дис 9 дополнительного магнитопровода -8 входит в контакт с тормозным диском 12. Вал заторможен. Магнитный поток от постоянных магнитов 4 не может создать /1ротиводействующее усилие тормозной пружине 10 путем притягива ния дополнительного магнитопровода 8 к основной магнитной системе 3, так как явно выргьженные выступы на обоих элементах выполнены только напротив одиночных электромагнитов 5 основной магнитной системы 3. При наличии тока в цепи якоря 11 в одиночных электромагнитах 5 возникает магнитный поток, замыкающийся по пути 5-8-6-11-5, создающий электромагнитное усилче, притягивающее дополнительный магнитопровод 8 к основной магнитной системе 3, прерываю щее контакт тормозного диска 9 с тор мозным диском 12 и сжимающее тормозную пружину 10.Машина переходит в двигательный режим работы. В двига тельном режиме работы тормозной диск 12 с вентиляционными лопастями 13 вращается вместе с валом машины. При этом происходит теплоотдача с поверх ности якоря 11 через отверстия 2 и 15 в окружающую среду. Увеличение теплоотдачи с якоря 11 за счет вентиляции позволяет увеличить токовые нагрузки на двигатель и, следовательно, повысить момент двигателя. Для обеспечения подвижности дополнительного магнитопровода 8 по втулке 1 между указанным магнитопроводом и магнитопроводом 6 выполняется минимальный зазор (порядка 50 мкм). Подвижность дополнительного магнитопровода 8 не вызывает изменение величины зазора при эксплуатации двигателя, т.е. конструкция обеспечивает хорошую надежность. Таким образом, конструкция позволяет получить стабильность энергетических и моментных характеристик двигателя постоянного тока, повысить момент двигателя и обеспечить надежность при длительной эксплуатации. Формула изобретения. Самотормозящийся электродвигатель, содержащий дисковый ротор, плоский статор с системой возбуждения, расположенной на магнитопроводе, и с ярмом, вентилятор с тормозным диском на ступице, установленный на том же валу, что и ротор, неподвижный тормозной диск и тормозную пружину, отличающийся тем. Что, с целью повьашения надежности, ротор жестко укреплен на валу, ярмо установлено с возможностью аксиального перемещения и снабжено со стороны, обращенной к системе возбуждения статора, выступами по числу электромагнитных полюсов статора, а с другой стороны на нем укреплен неподвижный тормозной диск, тормозная пружина установлена между ярмом и статором, а вентилятор с тормозным диском размещен ,со стороны ярИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Патент США № 3048723, кл. 310-77, 1962. 2. Патент Англии № 1294465, кл. Н 02 К 17/32, 1972.