Самотормозящийся электродвигатель

)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ ОБРЕТЕ ЕЛЬСТВУ%790072, кл. Н 02Патент СССР 1 роектно-конструкторое бюро электродвигаенного объединения Ф.Лапцевич, В.С,Колотельство СССР7/102, 1980,97197. кл. Н 02 К 7/102(54) САМОТОРМОЗЯЩИЙСЯ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: в электродвигателях с фиксированной остановкой ротора для электромашиностроения, Сущность: самотормозящийся электродвигатель содержит статор 1, ротор 2 с короткозамкнутой обмоткой. Короткозамыкающее кольцо обмотки имеет наружную конусную поверхность со стороны тормоза. Тормозной элемен 1 состоит из неподвижного тормозного кольца 3 с конической поверхностью торможения, обращенной к якорю 4 также с конической поверхностью торможения, но с большим углом конусности. 1 з,п. ф-лы, 3 ил.5 10 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромашиностроении для фиксированного останова электродвигателя.Известны самотормозящиеся электродвигатели с короткозамкнутым ротором, для растормаживания которых используются магнитные поля статора с усиливающими магнитопроводящими сегментами (см.патент ф РГ ЬЬ 8016723 МКИ Н 02 К 7/102).Недостатками данного технического решени является большая трудоемкость изготовления деталей тормозного устройства, а также снижение энергетических характеристик электродвигателя,Известно также устройство торможения электродвигателей, содержащее тормозной элемент, включающий клиновидный выступ на короткозамкнутом кольце ротора и клиновидную впадину в якоре, получаемую методом штамповки высоким давлением, в котором тормозная поверхность вставляется в паз, выполненный на торце ступицы подшипникового щита (см,патент Австрии Мв 378867, МКИ Н 02 К 7/102).Ввиду того, что величина тормозного момента зависит от среднего радиуса взаимодействия тормозных поверхностей и диаметр тормозных поверхностей ограничен лобовой частью обмотки статора, важно, чтобы тормозная поверхность якоря не содержала отверстий, что практически невозможно выполнить при получении клиновидной поверхности якоря методом штамповки. Кроме того, детали данной конструкции трудоемки в изготовлении, т,к. получить методом штамповки требуемую точность клиновых поверхностей якоря невозможно,Устройство (2) позволяет вынести клиновые скосы на наружный диаметр якоря, при этом не нарушая тормозной поверхности.Все описанные выше разработки имеют существенный недостаток - не достигается стабильное время торможения, Это связано с недостаточной центрацией якоря во времени торможения и недостаточной приработкой тормозной пары.Целью настоящего изобретения является уменьшение времени останова,Поставленная цель достигается тем, что в известном самотормозящемся электродвигателе, содержащем статор, ротор с короткозамкнутой обмоткой, согласно изобретению тормозной элемент состоит из неподвижного тормозного кольца, установленного на корпусе, и подпружиненного якоря, охватывающего одно из короткозамыкающих колец обмотки, обращенные 15 20 25 30 35 40 45 50 55 друг к другу тормозные поверхности неподвижного кольца и якоря выполнены конусными, причем угол конусности поверхности кольца меньше угла конусности тормозной поверхности якоря,Это создает следующие преимущества: - исключается необходимость приработки тормозной пары;- увеличивает средний радиус взаимодействия тормозных поверхностей;- обеспечивает самоцентрированиеякоря при торможении, что улучшаег работупары скошенного паза якоря и выступа пазаякоря на короткозамкнутом кольце ротора;- увеличивает тормозной момент в зависимости от величины угла конической поверхности тормозного устройства.При таком сочетании тормозных партормозная поверхность образуется на максимальном радиусе торможения, при этомвремя останова имеет минимальное значение.На короткозамкнутом кольце роторавводится наружная коническая поверхностьвместо цилиндрической, что уменьшает время отпадания якоря в момент отключениядвигателя от сети,Оба эти фактора значительно .нижаюгвремя торможения.В связи с тем, что указанные выше признаки предлагаемого устройства в известных аналогах не обнаружены, авторысчитают, что предложенное изобретение соответствует критерию "Существенные отличия".На фиг, 1 изображен самотормозящийся электродвигатель с частичным продольным разрезом, общий вид; на фиг, 2 - якорь;на фиг, 3 - тормозной элемент,Самотормозящийся электродвигательсодержит статор 1 ротор 2 с корогкозамкнутой обмоткой и наружной конусной поверхностью короткозамкнутого ксльца состороны тормоза, тормозной элемент, состоящий из неподвижного тормознсго кольца 3 с конической поверхностьюторможения. якорь 4 с конической поверхностью торможения, причем угол кснуса а01 выступов 5 на конической поверхностикороткозамкнутого кольца 6, пружины 7,упирающейся одним кольцом в якорь. адругим - в выступ на валу ротора 2.При подаче питания на обмотку статора1 самотормозящегося электродвигателя вобмотке статора и обмотке ротора появляются токи, при прохождении которых по лобовым частям и короткозамкнутому кольцусоздается магнитное поле, силовые линиикоторого показаны на фиг,1 стрелками, Поддействием электромагнитного поля якорь 4 перемещается к магнитопроводу ротора 2, сжимая пружину 7, При этом ротор 2 растормаживается и электродвигатель свободно вращается, При отключении двигателя от сети магнитное поле исчезает, т.к, между внутренней поверхностью якоря 4 и наружной поверхностью короткозамкнутого кольца 6 имеется неравномерный зазор, Потокосцепление значительно ослабляется, якорь 4 под действием пружины и ослабленного магнитного взаимодействия перемещается к неподвижному тормозному кольцу 3, время отпадания якоря уменьшается, Якорь 4 под действием сил трения проворачивается, при этом выступы 5 на конической части короткозамкнутого кольца 6, ротора 2 взаимодействуют с наклонной поверхностью пазов, расположенных на цилиндрической части ях"ря 4, в результате чего якорь 4 под действием инерционных сил ротора 2, посредством выступов 5 прижимается к неподвижной тормозной поверхности 3.Поверхности торможения имеют разные углы а а, при этом торможение происходит по наибольшему радиусу. Так как поверхности торможения являются коническими, происходит самоцентрирование якоря 4 в тормозном элементе 3. это усиливает воздействие на пару скос на якоре 4 и штифт 5 на короткозамкнутом конце 6 ротора 2. Якорь 4 прижимается к тормозному элементу 3 еще с большим усилием происходит мгновенный останов ротора двигателя.5 Применение предложенной конструкции самотормозящегося двигателя позволяет значительно увеличить эффективность торможения при ограниченных габаритах тормозного устройства. Одновременно пг вышается технологичность заливки обмоткиротора,Формула изобретения 1. Самотормозящийся электродвигатель, содержащий статор, ротор с обмоткой 15 с короткозамыкающими кольцами тормозной элемент, состоящий из неподвижного тормозного кольца, установленного на корпусе, и подпружиненного якоря, охватывающего одно из короткозамыкающих колец 20 обмотки, о т л и чю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения времени останова, обращенные одна к другой тормозные поверхности неподвижного кольца и якоря выполнены конусными, причем угол конус ности поверхности кольца меньше угла конусности тормоз ой поверхности якоря.2, Электродвигатель по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, чго короткозамыкающее колЬ- цо обмотки ротора, которое охватывает 30 якорь, выполнено с наружной коническойповерхностью.