Электродвигатель со встроенным электромагнитным тормозом

(51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСНОМ го элементов,можностью фиксотносительно тиз элементов р тановленных с воз ии якоря с зазоро рмознсполож о диска, о н на якоре(72 Э п.1,отчто столичающ порный элеме пружиненного обеспечивающ и с я тем, т выполнен в штока с фикс виде и тором,два фиксир путем изм анн сложения шт нения дла конвыступам больший азличнои высотои при ыступ распо ечника элек жен со онь р ее омагнита и имешего выступа.вигатель по с сторону мен 3. Электро тличаюа пусе гатель по. п. 4, о с я тем, что наеская поверхность в виде контактног ружная цилиндричякоря выполненаэлемента. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 3721854/24-0730.038423.09.85. Бюл. Р 35И.В.Бочкарев и Хавьер Антондес Родригес (СН)рунзенский политехнически институт(56) Авторское свидетельство СССР В 548920, кл. Н 02 К 7/106, 1977.Авторское свидетельство СССР Ф 82693 б, кл. Н 02 К 7/106, 1981. (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ СО ВСТРОЕННЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ТОРМОЗОМ содержащий статор с обмоткой, ротор, электромагнитный фрикционный тормоз с закрепленным на корпусе электродвигателя сердечником электромагнита, подпружиненным якорем, прижимающим тормозной диск к неподвижной тормозной поверхности, и обмоткой, подключенной к фазной обмотке статора через мостовой выпрямитель, и управляемый ключ, содержащий коммутационный элемент, подключенный последовательно в цепь обмотки тормоза, и цепь управления электродвигателем, имеющую размыкающий контакт, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД путем исключения потребления энергии тормозом в расторможенном состоянии в рабочем режиме, он снабжен контактной парой, состоящей из контактного и стопорноругои - на корпусе, а параллельно оммутационному элементу управляеого ключа включен размыкающий кон такт, 2, Электродвигатель по ны его выступакзцего конца тактный элемент имеет два це штока, контактирующемтактным элементом, установл тело качения.4. Электродвигатель поо т л и ч а ю щ и й с яконтактный элемент закреп1066 118 1Изобретение относится к электро- машиностроению, а именно к электрическим машинам с нормально замкнутым тормозом, и может быть использовано для привода исполнительных, 5 грузоподъемных и транспортных механизмовЦель изобретения - повышение КПД путем исключения потребления энергии тормозом в расторможенном сос тоянии в рабочем режиме.На фиг. 1 изображен предлагаемый самотормозящийся электродвигатель, продольный разрез, на фиг, 2 - то же, в рабочем режиме при растормо женном роторе; на фиг. 3 - принципиальная блок-схема включения электродвигателя. Электродвигатель содержит статор 20 1 с обмоткой 2 и ротор 3 с валом 4, установленные в корпусе 5. На валу4 установлен вентилятор 6. Электромагнитный тормоз состоит из сердечника 7 электромагнита, обмотки 8 и якоря 9, установленного с возможностью только осевого перемещения. Якорь 9, поцпружиненный посредством упругих элементов 10, прижимает тормозной диск 11, имеюций две Арикцион-З 0 ные накладки 12, к неподвижной тормозной поверхности 13. Тормозной диск 11 установлен на валу 4 с возможностью осевого перемещения до стопорной шайбы 14. На внешней поверхности якоря 9 установлен стопор 35 ный элемент 15, выполненный в виде подпружиненного штока 16 с фиксатором, причем шток 16 имеет два фиксированных положения с различными дли 40 нами его выступающего конца. Изменение фиксированного положения штока 16, т.е. изменение длины его выступающего конца, осуществляется путем нажатия на него в радиальном нап 45 равлении. На корпусе 5 посредством шпильки 17 закреплен контактный элемент 18 с возможностью контакта со стопорным элементом 15. На поверхности контактного элемента, обращенной50 к стопорному элементу 15, имеется два выступа 19 и 20 с различной высотой. Больший выступ 19 расположен со стороны сердечника 7 электромагнита и имеет скос в сторону меньшего выступа 20.55 Обмотка 8 электромагнита подключена через мостовой выпрямитель 21 к концам фазной обмотки 2 статора 1. Управляемый ключ 22, содержаций блок 23 управления, подключенный к концам фазной обмотки 2, имеет коммутационный элемент 24, например, симмистор, который подключен последовательно в цепь обмотки 8, Обмотка 2 статора 1 подключена к сети посредством цепи управления (не показана), замыкаюцие контакты 25 которой включены последовательно с обмоткой 2, а размыкаюций контакт 26 - параллельно коммутационному элементу 24.Электродвигатель работает следующим образом. При включении электродвигателя в сеть посредством цепи управления, замыкающие контакты 25 замыкаются, . а размыкающий 26 - размыкается. На блок 23 управления ключа 22 подается напряжение и в течение времени, на которое настроен блок 23, коммутационный элемент 24 замкнут, По обмотке 8 электромагнита протекает ток. Якорь 9, преодолевая противодействующее усилие упругих элементов 10, начинает притягиваться к сердечнику 7 и освобождает тормозной диск 11. Последний отходит от тормозной поверхности 13, электродвигатель растормаживается, и ротор 3 приходит во врацение, По мере приближения якоря 9 к сердечнику 7 шток 16 стопорного элемента 15 касается поверхности большего выступа 19 контактного элемента 18, Поскольку последний имеет скос, то дальнейшее движение якоря 9 к сердечнику 7 вызывает действие на шток 16 радиальной силы, которая вдавливает его. Срабатывает механизм фиксации штока 16.По истечении времени, на которое настроен блок 23 управления, коммутационный элемент 24 размыкается, и обмотка 8 обесточивается. Под действием усилия упругих элементов 10 якорь 9 начинает удаляться от сердечника 7. При этом длина выступающего штока 16 увеличивается и он упирается в выступ 20 контактного элемента 18 (фиг. 2), Таким образом, якорь 9 фиксируется с зазором относительно тормозного диска 11, и электродвигатель остается расторможенным.После отключения электродвигателя от сети замыкающие контакты 25 размыкаются, а размыкающий контакт 26 замыкается, Обмотка 8 оказывается электрически связанной с фазной 5 обмоткой 2 статора 1. Поскольку напряжение на обмотке 2 не изчезает мгновенно, а спадает, оставаясь значительным в течение определенного времени, то по обмотке 8 начинает 1 п протекать ток. Якорь 9, преодолевая усилие упругих элементов 10, начинает притягивается к сердечнику 7. При этом шток 16 опять вдавливается и механизм его Фиксации срабатывает, ик сируя такое его положение, которое характеризуется меньшей длиной выступающего конца. Остаточное напряжение на обмотках 2 уменьшается и ток по обмотке 8 электромагнита также умень б шается. Тяговое усилие, развиваемое электромагнитом, становится меньше усилия упругих элементов 10 и якорь 9 удаляется от сердечника 7. Поскольку шток 16 заФиксирован при малой д длине его выступающего конца, то он проходит под выступом 20 контактного элемента 18 не контактируя с ним. Якорь 9 прижимается к тормозному диску 11 и ротор 3 электродвигателя останавливается.В предлагаемом электродвигателе обмотка электромагнитного тормоза в номинальном режиме работы после растормаживания ротора автоматически отключается от питающей цепи и якорь электромагнита удерживается с зазором относительно тормозного диска . не электромагнитными силами, а за счет механического контакта междуэлементами контактной пары. Зацепление и расцепление контактной парыобеспечивается в предлагаемой конструкции электродвигателя за счетаксиальных перемещений якоря поддействием тягового уислия электромагнита. Для начала движения якоряэлектромагнита и размыкания тем самым механического зацепления междустопорным и контактным элементамипосле отключения электродвигателяот сети используется остаточное напряжение обмотки статора. Таким образом, в установившемся режиме работы электромагнита при расторможенном роторе электродвигателя электромагнитный тормоз не потребляет энергию, что увеличивает КПД электродвигателя в целом. Тормоз в этом режиме отключается от фазной обмотки статора электродвигателя, что обеспечивает электрическую симметрию его статорной цепи и улучшает характеристики электродвигателя. Установка на конце штока тела качения, например ролика, позволяет уменьшить трение между ним и контактным элементом и исключает возможность заедания штока при его движении по поверхности контактного элемента. Это повышает надежность предлагаемого электродвигателя и снижает величину тягового усилия электромагнита, необходимую для притягивания якоря к сердечнику. Последнее позволяет уменьшить габариты электромагнита, а следовательно, и всего электродвигателя.1181066 Составитель А.ТрепутневаРедактор Н.ЯцолаТехред Л,Микеш Корректор В.Гирня ое ССР аз 5944/56 ВИ 4 филиал ППП "Патент", г. Узгород, ул ктная,ИИПИ Государственного к по делам изобретений и э, Москва, Ж, Раушск Подписмитетаоткрытийя наб.,