Самотормозящийся электродвигатель
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 элемент 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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
С ЕСПУБЛИК (я)л Н 02 К 7/102
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 ь
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (21) 4861758/07 (22) 27.06,90 б) 23.10,92. Бюл, ¹ 39
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро электродвигателей Производственного объединения
"Укрэлектромаш" (72) Е.И.Малыхин, Ф.Ф.Лапцевич, В.С.КолосоВ M Н.Е.Акулов (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 790072, кл. Н 02 К 7/102, 1980.
Патент СССР 1697197. кл. Н 02 К7/102, 1989.
1771043 А1 (54) СДМОТОРМОЗЯЩИЙСЯ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: в электродвигателях с фиксированной остановкой ротора для электромашиностроения, Сущность: самотормозящийся электродвигатель сс держит статор 1, ротор 2 с короткозамкнутой обмоткой. Короткозамыкающее кольцо обмотки имеет наружную конусную поверхность со стороны тормоза. Тормозной элемен1 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.
1771043
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 магнитоп ро водя щи ми сегментами (см. патент ФРГ N 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
N 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
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 самоцентрирование якоря при торможении, что улучшаег работу пары скошенного паза якоря и выступа паза якоря на короткозамкнутом кольце ротора; — увеличивает тормозной момент в зависимости от величины угла конической поверхности тормозного устройства.
При таком сочетании тормозных пар тормозная поверхность образуется на максимальном радиусе торможения, при этом время останова имеет минимальное значение.
На короткозамкнутом кольце ротора вводится наружная коническая поверхность вместо цилиндрической, что уменьшает время отпадания якоря в момент отключения двигателя от сети.
Оба эти фактора значительно .нижаюг время торможения.
В связи с тем, что указанные выше признаки предлагаемого устройства в известных аналогах не обнаружены, авторы считают, 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 электродвигатель содержит статор 1„ротор 2 с корогкозамкнутой обмоткой и наружной конусной поверхностью короткозамкнутого ксльца со стороны тормоза, тормозной элемент, состоящий из неподвижного тормознсго кольца 3 с конической поверхностью торможения. якорь 4 с конической поверхностью торможения, причем угол кснуса а>
>а1 выступов 5 на конической поверхности короткозамкнутого кольца 6, пружины 7, упирающейся одним кольцом в якорь. а другим — в выступ на валу ротора 2.
При подаче питания на обмотку статора
1 самотормозящегося электродвигателя в обмотке статора и обмотке ротора появляются токи, при прохождении которых по лобовым частям и короткозамкнутому кольцу создается магнитное поле, силовые линии которого показаны на фиг.1 стрелками, Под
1771043 действием 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,",::оря 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> с>, 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 пг10 вышается технологичность заливки обмотки ротора.
Формула изобретения
1. Самотормозящийся электэодвигатель, 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 ч ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени останова, обращенные одна к другой тормозные поверхности неподвижного кольца и якоря выполнены конусными, причем угол конус25 ности поверхности кольца меньше угла конусности тормоз 2, Электродвигатель по п.1, о т л и ч а юшийся тем, чго короткозамыкающее кольцо обмотки ротора, которое охватывает 30 якорь, выполнено с наружной конической поверхностью.
