Электромагнитная муфта

Электромагнитная муфта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение КПД и расширение диапазона регулирования момента сцепления. Электромагнитная муфта содержит вал 1 из немагнитного материала, на котором на подшипниках установлен якорь 2 с пазами, в которые уложены стержни короткозамкнутой обмотки 5. По образующей якоря имеется несколько секций, в которых выполнены короткозамкнутые обмотки из стержней разного сечения или различного удельного сопротивления. Индуктор 6 с переменно-полюсной магнитной системой состоит из двух когтеобрззных полюсных чашек 7, между которыми концентрично установлены аксиально намагниченный постоянный магнит 8. кольцевой шунт 9 и кольцевая катушка возбуждения 10. При этом расширяется диапазон скольжений, в котором момент остается практически неизменным , что повышает диапазон регулирования И.КПД муфты. 4 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я Н 02 К 49/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCII OMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809219/07 (22) 08.02.90 (46) 23.07.92. Бюл, М 27 (72) В.Я. Иващенко и Я.А. Райхман (56) Шенфер К.И. Асинхронные машины .

М-Л.: ГОНТИ, 1938, с. 188 — 194.

Поздеев А.Д., Ройзман Я.Б. Электромагнитные муфты и тормоза с массивным якором;ГЭИ, 1963, с. 84.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 1288838, кл. Н 02 К 51/00, 1987, (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МУФТА . (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение КПД и расширение диапазона регулирования момента сцепления. Электромагнитная муфта содержит вал 1 из немагнитного материала, Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным устройствам передачи вращательного движения от двигателя внутреннего сгорания к переменным нагрузкам, например, в автомобилях.

Целью изобретения является повышение КПД и расширение диапазона изменений момента сцепления.

- На фиг. 1 и фиг. 2 изображены осевое и поперечное сечения муфты; на фиг, 3 — распределение магнитных потоков при различном токе обмотки возбуждения; на фиг, 4зависимости относительного момента сцепления от относительной величины скорости скольжения при различном сопротивлении короткозамкнутых обмоток двухсекционного якоря.

Электромагнитная муфта содержит вал

1 из немагнитного материала, на который через подшипники посажен якорь 2 и жест„„. Ж„„1749989 А1 на котором на подшипниках установлен якорь 2 с пазами, в которые уложены стержни короткозамкнутой обмотки 5. По образующей якоря имеется несколько секций, s которых выполнены короткозамкнутые обмотки из стержней разного сечения или различного удельного сопротивления, Индуктор

6с переменно-полюсной магнитной системой состоит из двух когтеобразных полюсных чашек 7, между которыми концентрично установлены аксиально намагниченный постоянный магнит 8, кольцевой шунт 9 и кольцевая катушка возбуждения 10. При этом расширяется диапазон скольжений, в котором момент остается практически неизменным, что повышает диапазон регулирования и.КПД муфты. 4 ил. ко закреплен индуктор 3. Якорь 2 имеет сплошное или наборное из пластинок коль- в цо 4 из. магнитомягкого материала с зубцовой структурой на внутренней поверхности, ф

s пазы которой укладываются проводники короткозамкнутой обмотки 5. По образующей кольца якоря или по его окружности имеется несколько секций à, b, с, б, в которых сделаны короткозамкнутые обмотки из: 0 проводников разного сечения или различного удельного сопротивления. Примером реализации такой короткозамкнутой обмотки для случая, когда 4 секции якоря представляют собой четыре кольца, может служить рамка из меди или алюминия, которая складывается в пазы зубцов кольца 4; и между секциями имеет перемычки, так что каждая секция имеет свою короткозамкнутую обмотку. Толщина рамки в секциях находится в отношении 1:2:4:8, так же

1749989 соотносится их электрическое сопротивление.

Якорь 2 имеет фланец 6, которым он связывается с двигателем.

Индуктор 3, жестко сидящий на связанном с нагрузкой валу 1, имеет мэгйитопроводы 7, кольцовой постоянный магнит 8, . намагниченный в осевом направлении, кольцевой магнитный шунт 9, навитый.из мэгнитомягкой ленты, и обмотку возбуждения 10, Магнитный шунт 9 замыкает магнитопроводы 7 через воздушный зазор 11, Магнитапроводы 7 выполнены в виде чаш с цилийдрическай1 наружной и конической внутрейней поверхностями, которые профрезерованы так, чта образуется зубцавэя структура 12, Магни1.оправоды 7 прижимаются к постоянному магниту 8 навстречу друг другу, причем зубцы одного магнитопровода проходят в промежутки другого, образуя пол1оса чередующейся полярности, Угловой шаг зубцов в якоре 2 и индукторе 3 выбирается одинаковым, что обеспечивает сцепление в синхронном режиме, Диаметры якоря 2 (внутренний) и индуктара

3 в,1бираются такими, чтобы между ними образовался небольшой (менее 1 мм) зазор

13. Сечения магнйтопроводов 7 и шунта 9 выбираются такими, чтобы ани пропускали без насыщения суммарный поток от постоянного магнита 8 и шунта 9.

Работает муфта следующим образом.

При отсутствии тока в обмотке возбуждения 10 магнитный поток постоянного магнита 8 — Фм (фиг. 3) разделяется на два потока: Фс, проходящий через зазор 13 и создающий усилие сцепления., и Фш, проходящий через шунт 9. Соотношение потоков Ф и Ф11 определяется соотношением магнитной проводимости соответствующих контуров и в конечном итоге соотношением величин зазоров 11-и 13.

Для выключения сцепления в обмотку возбуждения 10 подается ток 1=-4. Этот ток создает магнитодвижущуlo силу, компенсирующую напряженность поля постоянного магнита в зазоре 13. Весь поток Ф 1 проходит через шунт 9. Равенство нулю потока ©c делает равным нулю усилие сцепления, Такой режим используется при запуске двигателя, стоянке работающим двигателем, движении "накатом", Наличие шунта резко снижае величйну тока 4, так как он должен компенсировать магнитное сопротивление зазора 11, а не расстояния между магнйтопроводами 7.

В некоторых. случаях, например, при использовании муфты В трэнсмиссионнай си"

110 достигать значения, большего 2 Ф 1, что уве40 Формула изобретения

Электромагнитная муфта, содержащая якорь из ферромагнитного материала с зубцами и короткозамкнутой стержневой обмоткой, индуктор с переменно-полюсной

45 магнитной системой, состоящий из двух когтеабразных полюсных чашек, между которыми концентрично установлены аксиально намагниченный постоянный магнит и кольцевая катушка возбуждения, о т л и ч а ю50 щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД и расширения диапазона регулирования момента сцепления, она снабжена кольцевым шунтам иэ ферромагнитною материала, жестко закрепленного на одной из полюсных

55 чашек индуктара и установленного с зазором относительно другой чашки, а стержни короткозамкнутой обмотки имеют разное электрическое сопротивление.

30 стеме, требуется периодическое увеличение усилия сцепления, Для этого в обмотку возбуждения 10 подается ток другой полярности, При некотором значении l=lp весь поток постоянного магнита 8 будет проходить череэ зазор 13. Дальнейшее увеличение тока приведет к большему увеличению потока через 13 за счет магнитного потока через шунт

9. Магнитный поток. через зазор 13 может личивает усилие сцепления в 4 раза (Ф1 /Ф ), так как момент сцепления муфты

М< пропорционален квадрату потока через зазор 13, В результате возможно увеличение усилия сцепления в 5-8 рэз.

На фиг, 4 приведены зависимости относительного момента сцепления от относительной скорости скольжения при якоре из двух секций с сопротивлением короткозамкнутой обмотки в одной секции R>, в другой — йь Mm — максимальный момент сцепленйя при R;.=-Rb, à Sm — скорость скольжения, соответствующая моменту Мп1. Приведены три кривые для отношения сопротивлений

Rb/Rg равного 1, 4 и 8, При Rb/Ra=1, чему. соответствует односекциан ный якорь, величина максимального момента больше, чем в двух других случаях, Однако r1ðè увеличении скорости скольжения момент сцепления быстро падает, так, например, при десятикратном увеличении скорости скольжения момент сцепления снижается до менее 0,2 максимальНОГО Ìm. ПРИ Rb/йэ=8 МаКСИМаЛЬНЫй МОМЕНТ составляет только 0,65 М,, но даже десятикратное увеличение скорости скольжения не снижает момент сцепления ниже 0,5 М, Это позволяет существенно уменьшить величину

Sm и повысить КПД муфты.

72 с

1749989 б4г. 1

13

У

1749989

Ф =Фд Фщ

/ 1д

1Ю

1Ф, М . - 10 . УХ S,/ Составитель В,Никаноров $

Редактор О.Стенина Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 2601 Ги раж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский «омбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101