Регулируемая синхронно-асинхронная муфта

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для передачи вращающего момента от двигателя к рабочему механизму и позволяет обеспечить асинхронный и синхронный режимы работы, бесступенчатое регулирование вращающего момента и частоты вращения, предохранение от перегрузок. Цель изобретения - увеличение момента в обоих режимах и управление режимами работы муфты. Муфта содержит цилиндрический индуктор 1 .в виде многополюсного звездообразного постоянного магнита с полюсами 2, установленного на валу 3 с возможностью аксиального перемещения, ферромагнитный якорь 4, половина рабочей поверхности 5 которого выполнена гладкой,а вторая половина снабжена зубцами 6, равными по шагу и размерам полюсам 2, и орган 7 аксиального перемещения индуктора, соединенный с последним радиально-упорными подшипниками 8. Перемещением индуктора в аксиальном направлении осуществляется изменение режима работы муфты, регулирование передаваемого вращающего момента и частоты вращения рабочего механизма. 1 ил. а (Л ел 4i 0

сОюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 49/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4188361/24-07 (22) 16. 12. 86 (46) 07. 01. 89. Бюл. В 1 (71) Воронежский политехнический институт и Научно-производственное объединение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным системам для обработки давлением (72) Т.АЛ1етинин и И.П.Еремкин (53) 621, 313 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 513455, кл. Н 02 К 49/04, 1974.

Патент Англии Ф 2029126, кл. Н 02 К 49/00, 1980.

Заявка Франции N9 2498840, кл. Н 02 К 49/04, 1981. (54) РКГУЛИРУКМАЯ СИНХРОННО-АСИНХРОННАЯ МУФТА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для передачи вращающего момента от двигателя к рабочему механизму и позволяет обеспечить асинхронный и

ÄÄSUÄÄ 3450046 А1 синхронный режимы работы, бесступенчатое регулирование вращающего момента и частоты вращения, предохранение от перегрузок. Цель изобретения— увеличение момента в обоих режимах и управление режимами работы муфты.

Муфта содержит цилиндрический индуктор 1 .в виде многополюсного звездо- образного постоянного магнита с нолюсами 2, установленного на валу 3 с возможностью аксиального перемещения, ферромагнитный якорь 4, половина рабочей поверхности 5 которого выполнена гладкой,а вторая половина снабжена зубцами 6, равными по шагу и размерам полюсам 2, и орган 7 аксиального перемещения индуктора, соединенный с последним радиально-упорными подшипниками 8. Перемещением индуктора в аксиальном направлении осуществляется изменение режима работы муфты, регулирование передаваемого вращающего момента и частоты вращения рабочего механизма. 1 ил.

14 5О046

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к муфтам, используемым для пуска механизмов, предохранения от перегрузок, регулирования частоты вращения.

Цель изобретения — увеличение момента в обоих режимах работы и управление режимами работы муфты.

На чертеже представлена одна по, ловина магнитной муфты, продольный разрез °

Магнитная муфта содержит цилин,дрический индуктор 1 в виде много. полосного звездообразного постоян, ного магнита с полюсами 2, установленного на валу 3 с возможностью его аксиального перемещения (например, на шлицах), ферромагнитный якорь 4, половина рабочей поверхности 5 которого выполнена гладкой, а вторая половина снабжена зубцами 6, равными по шагу и размерам полюсам 2 индуктора 1, и орган 7 аксиального перемещения индуктора, соединенный с последним радиально-упорными подшип— никами 8. Орган 7 может быть перемещен в аксиальном направлении с помощью зубчато-реечного, винтового, рычажного или какого-либо другого механизма (не показаны). Индуктор и якорь 4 могут являться как ведущей, так и ведомой молуфутами. Для улучшения охлаждения якоря 4 при асинхронном режиме работы муфты предпочтительнее использовать его в качестве ведущей полумуфты, имеющей наибольшую частоту вращения.

Индуктор 1 может иметь полюса чередующейся полярности или быть на40 магниченными в осевом направлении, . когда все полюса одной половины имеют одну полярность, а второй половины— противоположную полярность.

При крайнем левом положении индуктора 1, когда его полюса 2 находятся

45 полностью под участком гладкой рабочей поверхности 5 якоря 4, муфта работает в асинхронном режиме с максимальным вращающим моментом и наибольшей частотой вращения. При этом магнитный поток полюсов 2 наводит в рабочей части 5 якоря вихревые токи, взаимодействующие с потоком и создающие момент, зависящий от скольжения.

Перемещение индуктора из его край-55 него левого положения вправо приводит к уменьшению длины участков поС люсов 2, находящихся под гладкой поверхностью 5 якоря, что вызывает уменьшение вращающего момента при асинхронной работе, увеличение скольжения и снижение угловой скорости ведомой полумуфты при постоянстве скорости ведущей полумуфты.

При крайнем правом положении индуктора 1, когда его полюса 2 находятся полностью под зубцами 6 якоря

4, муфта работает в синхронном режиме без скольжения и потерь. Тангенциальные силы притяжения между полюсами 2 индуктора и зубцами 6 якоря обеспечивают получение синхронного момента, величина которого зависит от угла сдвига осей полюсов и зубцов. В данном режиме муфта может эффективно использоваться в качест- ве предохранительной, поскольку перегрузка приведет к выпаданию из синхронизма и исчезновению вращающего момента.

Перемещение индуктора из его крайнего положения влево приводит к уменьшению длины участков полюсов 2, находящихся под зубцами 6 якоря, и уменьшению синхронного момента, чем обеспечивается регулирование предельного перегрузочного момента, При среднем положении индуктора (как показано на чертеже), когда полюса 2 одной половины находятся под гладкой поверхностью 5 якоря, а второй — под зубцами 6, муфта может работать как в асинхронном, так и в синхронном режимах с уменьшенным вращающим моментом, В этом случае режим работы муфты зависит от ее предыдущего состояния и нагрузки. Если муфта перед этим работала в синхронном режиме при крайнем правом положении индуктора 1, то этот режим сохранится с уменьшением вдвое синхроного вращающего момента. Часть полюсов.2, находящаяся под поверхностью 5 якоря, не создает момента, так как при отсутствии скольжения вихревые токи в якоре не индуцируются.

Перегрузка и выпадение из синхронизма муфты приводит в этом случае к появлению скольжения, вихревых токов на участке 5 якоря и асинхронного момента. Участки полюсов 2, находящиеся под зубцами 6, при скольжении создают знакопеременный момент, ре; зультирующая величина которого равна нулю.

Ф о р м у л а изобретения

Регулируемая синхронно-асинхронная муфта, содержащая коаксиально установленные систему возбуждения, зубчатую полумуфту на валу и ферромагнитный якорь, на половине длины

25 которого выполнены зубцы, аналогичные зубцам полумуфты, о т л и ч а ющ а я с я тем; что, с целью увеличения момента в обоих режимах и управления режимами работы муфты, длина якоря выполнена вдвое больше длины зубчатой полумуфты, в качестве системы возбуждения использован звездообразный постоянный магнит, размещенный на зубчатой полумуфте, установленной на валу с возможностью аксиального перемещения на половину длины якоря с помощью органа, соединенного с ней радиально-упорным подшипником-.

Составитель А.Трепутнева

Редактор С. Пекарь . Техред М.Дидык Корректор В.Романенко

Заказ 6972/51 Тираж 666 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 з 14500

Если ранее муфта работала в асинхронном режиме при крайнем левом положении индуктора 1, то этот режим сохранится с уменьшением асинхронного

5 вращающегося момента и отсутствием синхронного момента. В этом случае уменьшение нагрузки и скольжения до малой величины могут обеспечить втягивание муфты в синхронизм, когда перестает работать левая половина муфты и начинает работать правая половина.

При работе. муфты в асинхронном режиме ее выключение осуществляется 15 перемещением индуктора вправо, когда асинхронный момент снижается, а скольжение возрастает. В крайнем правом положении асинхронный момент отсутствует, а результирующая знакопеременного синхронного момента также равна нулю и ведомая нолумуфта останавливается.

Для включения муфты индуктор перемещается из крайнего правого положения влево, что вызывает появление асинхронного момента и его нарастание, обеспечивающее плавность пуска.

При крайнем левом положении индуктора асинхронныймомент максимален,а скольжение минимально. Медленное перемещение индуктора вправо приводит к . росту скольжения и остановке ведомой толумуфты, а быстрое перемещение, когда скольжение еще не успевает воз- З5 расти из-за наличия инерционных масск втягиванию муфты в синхронизм, которое облегчается при пониженных нагрузках. Переход от синхронного

46

Д режима работы к асинхронному ohecпечивается при любых условиях.

Разнообразные режимы работы муфты позволяют в различных условиях повысить производительность оборудования, КПД привода, упростить управление различными технологическими процессами или машинами, повысить надежность оборудования за счет предохранения от перегрузок, упростить обслуживание муфты благодаря отсутствию источников питания (электрических, пневматических, гидравлических и др.) создавать оптимальные режияы работы оборудования,