Ротор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеез СюеетсиикСоциалистическихРеспублик 11,864433(23) Приоритет 11 М. Кп,Н 02 К 1/22 Гоеударетвеннцй комитет СССР но делам изобретений н открытийОпубликовано 1509.81. бюллетень йо 34 Дата опубликования описания 1509.81(54) РОТОР Изобретение относится к электрома- шиностроению, преимущественно к электромагнитным тормозам, и может использоваться для торможения вращаощихся тел.Известны конструкции малоинерционных электромагнитных тормозов с полым цилиндрическим ротором, обеспечивающие демпфирование соударяющихся тел в системах автоматики (авиации, транспорта и т.п.), при котором осуществляется быстрый раугон рото" ра тормоза за время т.=1) 10 фс до скорости порядка 2,5 10 с . (Ц, (2) и (3).Однако при этом на ротор действует динамический момент, приводящий к деформации ротора и его заклиниванию .в расточке статора и выходу тормоза из строя. Кроме малой надежности малоинерционных электромагнитных тормозов с полым цилиндрическим ротором эти тормоза за счет двойного воздушного зазора (создаваемого зазорами между внешним статором и нар. ной поверхностью полого ротора, между внутренней поверхностью полого ротора и внутренним статором) имеют плохие энергетические показатели,такие как ток намагничивания и электромагнитный момент по сравнению с электрическими машинами, ротор которых выполнен массивным,например,асинхронные двигатели, имеющие один воздушный зазор (между ротором и статором) на пути рабочих магнитных потоков. Однако применять эти электрические машины в качестве тормозов нельзя из-за больших величин сил, деформирующих вал ротора при практически мгновенном разгоне ротора тормоза.Наиболее блвзким к предлагаемомупо техн.1 ческой сущности и достигаемому результату является ротор,со держащий полый электропроводный ци-линдр, жестко закрепленный на валу, и цилйндрический магнитопровод,расположенный внутри электропроводного цилиндра с воэможностью вращения от О носительио него и вала (4.Однако в этой конструкции роторааксиальный цилиндр является по существу внутренним магиитопроводом, так как служит только для проведения маг нитного тока, поскольку дополнительный электромагнитный момент, создаваемый внутренним магнитом, на вал ротора передается посредством подшипников качения, имеющих коэффициент ЗО трения близкимк нулю. Кроме того,меж 8644 33ду полым цилиндром и внутренним магии гопроводом в подобных конструкциях необходим воздушный зазор,величина которого должна исключать их соприкосновение, что приводит к уменьшению энергетических показателей маМины, а проблема уменьшения динамического момента этой конструкцией ротора так и не решена. Следовательноприменять этот ротор в качестве тормоза нецелесообразно ввиду малой его 10надежности,Цель изобретения - повышение энергетических,показателей и надежностиустройства,Поставленная цель достигается тем,15что магнитопровод выполнен в видесистемы аксиальных цилиндров,установленных с возможностью проворота друготносительно друга и снабженных фрикционными элементами на внутренней ии внешней поверхностях каждого аксиального цилиндра,На фиг. 1 изображен ротор электрической машины,разрез; на фиг. 2зависимость развиваемого электромагнитного момента от изменения скорости.Ротор электрической машины содержит основной цилиндр 1, изготовленный из электропроводящего материалаи жестко закрепленный на валу ,внутренний магнитоцровод З,выполненныйв виде системы аксиальных цилиндровиз магнитопроводящего материала,каждый цилиндр которой базируется своей внешней стороной на внутреннейнаружного и создает фрикционную пару 35скольжения,. так, например, первый посчету цилиндр от основного цилиндра1 базируется на его внутренней поверхности,При входе в работу электромагнитного тормоза с предлагаемым рбторомцилиндр 1 ротора, жестко закрепленный на валу 2, начинает вращение,причем его деформация исключается засчет жесткости последующих цилиндров 45внутреннего магнитопровода 3, которыес некоторым опережением каждого внутреннего, считая от цилиндра 1 за счетфрикционной пары скольжения, последовательно начинают вращение. Под дей Оствием электромагнитного тормозногомомента при дстановке цилиндра 1 останавливаются и цилиндры внутреннегомагнитопровода 3 в той же последовательности.В предложенном роторе электрической машины воздушный зазор между основным цилиндром и внутренним магнитопроводом в 2-3 раза меньше по сравнению с известным,так как внутренниймагнитопровод базируется не на валу, 60а на поверхностях, образующих этотзазор, которые в свою очередьобразуют фрикционную пару скольжения, то можно говорить об,уменьшении величины намагничиваю щегтока в электромагнитном тормозе с предлагаемым ротором, т.е, об уменьшении потребляемой мощности на возбуждение и повышение энергетических показателей.При неизменном токе возбуждения, уменьшение воздушного зазора ведет к увеличению электромагнитного момента торможения. Кроме того, дополнительный электромагнитный момент, создаваемый внутренним магнитопроводом З,передается на основной цилиндр посредством фрикционной пары скольжения. Этот электромагнитный момент состоит из моментов, развиваемых каждым ферромагнитным цилиндром внутреннего магнитопровода 3. Электрическая проводимость каждого из цилиндров влияет на смещение максимума момента, например, при уменьшении проводимости максимум сместится в сторону больших скоростей и наоборот,Подбирая материалы цилиндров по проводимости можно получить соответствующую характеристику. Величина амплитуды начальной индукции для каждого следующего слоя убывает и может быть несложно подсчитана.Зависимость момента М=Е(п) для каждого цилиндра представлена кривыми на фиг. 2. Иэ этих зависимостей можно определить момент каждого 1-цилиндра при различных скоростях вращения.Если считать момент от силы трения скольжения МГ между всеми цилиндрами предлагаемого ротора постоянным и независимям от скорости вращения, то его можно представить в виде прямой 1 на фиг. 2. Момент на валу тормоза определяется суммой моментов, развиваемых всеми цилиндрами, причем моменты, развиваемые цилиндрами внутренненго магнитопровода при передаче момента посредством фрикционных пар, не могут превысить момент М и при скорости, например, п суммарный момент, развиваемый тормозом, равен)А Я = Мосф 1 М,где 1 - номер цилиндра системы аксиальных цилиндров.Динамический момент определяется в общем виде выражениемЫ 1 М,=Э; д Для случая, когда М) Мс (см.фиг.2)можно записатьф= 1 Мтт,е. за счет 1-го количества цилиндров удается ограничить динамический момент, уменьшить ударную нагрузку на вал и ротор и таким образом повысить надежность всего устройства,864433 Формула изобретения оставитель В.Никанороехред З.фанта . ктор Н.Швыдкая дактор Н.Миик Подпис комитета СССР открйтий аб д. 4/5тираж 733 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 35, Москва, Ж, Раушскаяаказ 7817/79 Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,Ротор, например, электромагнитного тормоза, содержаший полый электропроводной цилиндр, жестко закрепленный на валу,и цилиндрический магнитопровод, расположенный внутри электро- проводного цилиндра с воэможностью вращения относительно него и вала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с Иелью повышения энергетических пока О зателей и надежности тормоза,магни,топровод выполнен в виде системы аксиальных цилиндров, установленных с возможностью поворота друг относительно друга и снабженных фрикционными элементами на внутренней и внеш ней поверхностях каждого аксиальногоцилиндра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Авторское свидетельство СССРР 487487, кл. Н 02 Р 3/04, 1975.2.Авторское свидетельство СССР9 322830, кл. Н 02 К 19/2 б, 1972.3.фЭлектротехника,1970, 9 9,с. 44, рис.1.4.Грюнер А.И. Асинхронный двигатель сйолым ротором и плавающим ярмом. Сб. Автбматизация электроприводов и оптимизации режимов электропотребленияф, Красноярск, 1967,с,98-103.