Двигатель постоянного тока

Двигатель постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социаиистических

Ресиубиик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 250280 (21) 2886419/24-07 (51)М. Ки.З с присоединением заявим ¹ (23) Приоритет

Н 02 К 23/04

Н 02 К 7/102

ГосударствениыЯ комитет

СССР ио делам изобретениЯ и открытиЯ

Опубликовано 3(11081. бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 301081 (53) УДКбг1 . 312. 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.М.Казанский, В.И.Малинин и В.Н.Екимов

1

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электроприводах роботов и манипуляторов в качестве исполнительного двигателя, создающего тормозное усилие.

Широко известны тормозные двигатели и электродвигатели со встроенным тормозом (1).

Однако эти двигатели содержат тормозную катушку, служащую для затормаживания или растормаживания двигателя, что требует дополнительных устройств и увеличивает массогабаритные показатели.

Наиболее близким к предлагаемому является двигатель постоянного тока комбинированного возбуждения, содержащий кольцевую обмотку последовательного возбуждения, расположенную на ярме, и полюса из магнитомягкого материала, установленные между полюсами из постоянных магнитов, образующие магнитную систему, полый якорь, внутри которого размещено ярмо (21.

Однако известный двигатель не создает тормозного усилия, в результате чего в системах электроприводов роботов и манипуляторов необходимо включать дополнительные тормозные элементы для стопорения перемещающегося груза по какой-либо координате.

Цель изобретения — создание тормозного усилия при отключении питания, повышение быстродействия пуска при растормаживании.

Поставленная цель достигается тем, что в известный двигатель постоянного тока введена тормозная пружина, расположенная между валом и укаэанным ярмом которое выполнено с разI о. резом под углом не менее 22 30 к оси вала, при этом магнитная система расположена на ярме внутри полого якоря, а на ярме и внешнем магнитопроводе закреплены немагнитные тормозные диски.

На фиг. 1 изображен двигателЬ, продольный разрезу на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1у на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Двигатель содержит вращающееся ярмо 1 (фиг. 1), которое имеет воэможность перемещения в аксиальном направлении под действием электромагнитных сил катушки 2 возбуждения и тормозной пружины 3, которая расположена между валом 4 и внутренним магнитопроводом 5 и опирается одним

877722 концом в подшипниковый щит, а другим - во внутреннее ярмо. Тормозной диск 6 ярма 1 имеет воэможность входить в контакт с тормозным диском 7, аакрепленным на внешнем магнитопроводе .8. Активные полюса 9 (фиг. 2) из постоянных магнитов чередуются с пассивными полюсами 10 и превышают по длине неявно выраженные полюса 11 (фиг. 1), представляющие собой шкхтованное кольцо, закрепленное на внешнеМ магнитопроводе 8, на величину зазора между тормозными дисками

6 и 7, образуя вместе с ярмой 1 вращающийся индуктор. Между этим индуктором и немагнитным подшипниковым щитом 12 находится закрепленная на валу 4 щеточная траверса 13 (фиг. 3) со щетками 14. Якорь 15 (фкг. 1) с коллектором 16 и контактными кольцами 17 смонтированы неподвижно на внешнем магнитопроводе 8. Фланцевый магнитопровод представляет собой единое целое с внутренним магнктопроводом 5. Между неподвижным магнитопроводом 5 и ярмом 1 имеется зазор порядка 50 мкм в двигательном режиме с наклонОм под углом не менее

22 30! к оси вала. Угол наклона выбирается исходя из получения максимального тягового усилия.

Двигатель работает следующим образом.

В тормозном режиме работы прк от-. сутствии тока в цепи якоря 15 двигателя и катушки 2 возникает усилие тормозной пружины 3, и тормозной диск

6 ярма 1 входит в контакт с тормозным диском 7. Вал заторможен. При наличии тока в цепи якоря 15 в кольцевой катушке 2 возбуждения возникает магнитный поток, замыкающийся по пути 5-1-9-15-11-8-5, создающий электромагнитное усилие, прерывающее контакт тормозных дисков 6..к 7, сжимающее тормозную пружину 3, сводя до практически выполняемого минимума воздушный зазор между ярмом 1 и внут- ренним магнитопроводом 5. Машина пе/ реходит На двигательный режим работы.

Ввиду того, что в первый момент подачи напряжения ток двигателя достигает своего максимального значения (пусковой ток), растормаживание вращающегося индуктора происходит под значительным тяговым усилием, обусловленным током короткого замыкания, т.е. практически мгновенно. Этим обеспечивается быстродействие пуска.

Таким образом, предлагаемая конст<4 рукция позволяет получить тормозные режимы работы двигателя постоянного тока, повысить быстродействие пуска при растормаживании, используя кольцевую катушку возбуждения и выполняя зазор между внутренним неподвижным и вращающимся ярмом под углом не менее

29 30 к оси вала.

Формула изобретения

Двигатель постоянного тока, содер жащий внешний магнитопровод, кольцевую обмотку последовательного возбуждения, полюса из магнитомягкого ма25 териала, установленные между полюсами из постоянных магнитов, образующие магнитную ситему и полый якорь, внутри которого размещено ярмо, укрепленное на валу, о т л и ч а ю—

3О щ и й,с я тем, что,с целью повышения быстродействия пуска при растормаживании, B него введена тормозная пружина, расположенная между валом и укаэанным ярмом, которое выполнено о с разрезом под углом не менее 22 30 1 к оси вала, при этом магнитная система расположена на ярме внутри полого якоря, а на ярме и внешнем магнитопроводе закреплены немагнитные тормозные диски.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США.В 3668445, кл. и 02 К 7/102, опублик, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

45 В 607312 кл. H 02 К 23/04, 1977 (прототип).

8 77722

А д

2 7 15 11 Ю 16 1417 1О 12

A -A фиг.2

17 фиг.З

Составитель С.Шутова

Техред A.Áàáèíåö Корректор B,Áóòÿãà

Редактор Л.Филь

Заказ 9636/82 Тираж .733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4