CN87203840U - 交流电动机电磁制动装置 - Google Patents

Abstract

交流电动机电磁制动装置属于一种电动机的制动机构。该电磁制动装置由线圈、中心弹簧、制动环和摩擦片组成。电磁制动器位于电动机前端的前端盖部位，线圈和中心弹簧装在前端盖内，制动环和摩擦片为锥形，线圈电压能从380伏在0.1秒后切换至70伏。制动时，制动时间短，制动力矩大，并能使转子轴和负载负荷脱开。本实用新型制造简单，制动可靠、高效节能、线圈温升低，不但可用于带锯跑车摇尺电机的制动，也可用于单梁吊车、行走机构和起重机械等异步电动机的制动。

Description

本实用新型属于交流电动机的一种电磁制动装置，特别适合于用作带锯跑车摇尺电机的制动。

交流电动机和制动器组合在一起的电机称为制动电机。目前对于单梁吊车、行走机构和起重机械要求制动误差小，一般都采用自制动电机。自制动电机的特点是快速停车和停车后自制动。

目前使用的交流电动机制动器主要有锥形制动器、旁磁式制动器、附加交流电磁铁制动器和附加直流电磁铁制动器等。锥形制动器和旁磁式制动器制造复杂、成本高、制动时间长和制动力矩较小。中国专利“交流电机直流电磁铁平面制动装置”（CN86200749U）一文中所述的电磁制动装置由平面制动系统，电磁铁系统和弹簧压力系统组成。摩擦力矩由一中心弹簧加载于摩擦平面，克服了制造复杂、制动时间长和制动力矩小的缺点。但由于电磁制动器装在电动机尾部的后端盖部位，不但散热条件较差，而且在制动时，负载负荷也作用在电动机转子轴上，由于制动时间短，在负载负荷较大时，产生的冲击惯量很大，会造成转子轴扭断，从而限制了制动时间的进一步缩短和制动力矩的进一步增大。同时，在线圈通电时，电压固定不变，没有电压切换装置，增加了电能的消耗和提高了线圈的温升。

本实用新型目的是提供一种制造简单、高效节能、温升低、制动时，电动机转子轴能与负载负荷脱开的交流电动机电磁制动器。

下面结合附图对本实用新型予以详细说明。该交流电动机电磁制动器是由线圈（13）、中心弹簧（12）、制动环（5）和摩擦片（6）组成的。电磁制动器位于电动机（1）端部的前端盖（3）部位，线圈（13）装在电动机（1）前端盖（3）的环形槽内。在电磁制动器控制电路中有一适合制动器要求的延时开关装置，由阻抗线圈（18）和延时开关（17）组成，阻抗线圈（18）和延时开关（17）在线圈（13）的控制回路中并联。

前端盖（3）由4个螺钉（2）固定在电动机（1）机壳上。中心弹簧（12）装在前端盖（3）的凹座之中，一端和调整垫圈（14）相接触，另一端和制动环（5）相接触，改变调整垫圈（14）的厚度，可改变中心弹簧（12）的压缩量以调节制动力矩。制动环（5）由3个圆柱销（4）定位，制动环（5）只能移着圆柱销（4）作轴向移动。圆柱销（4）一端与前端盖（3）上的销孔为静配合，另一端与制动环（5）上的销孔为动配合。通电时，制动环（5）在线圈（13）的拉力下与摩擦片（6）脱开时，电动机（1）带动负载。断电时，制动环（5）在中心弹簧（12）压力下与摩擦片（6）接合时，电动机（1）被制动。摩擦片（6）通过螺钉（7）与皮带轮（11）联结在一起，皮带轮（11）通过键（8）与转子轴（16）联结在一起。垫片（10）由螺钉（9）固定在转子轴（16）的端部，防止皮带轮（11）轴向移动。线圈（13）用环氧树脂密封在前端盖（3）的环形槽中，线圈（13）的引出线和交流电动机电磁制动器的线圈（13）控制电路输出端相接。

交流电动机电磁制动器的控制电路有一个整流二极管（19）、一个延时开关（17）、一个阻抗线圈（18）和一个电容（20）组成。延时开关（17）和阻抗线圈（18）在电磁制动器线圈（13）的控制回路中並联，完成把220伏－380伏电压切换成50－100伏电压之用。整流二极管（19）起整流作用，也可以采用4个整流二极管进行桥式整流，但成本较高。

电磁制动器线圈（13）的控制回路工作原理如下：

当电动机（1）通电时，线圈（13）也同时通电。由于阻抗线圈（18）阻抗较大，电流主要经延时开关（17）和整流二极管（19）流至输出端，这时输出端的电压为220伏或380伏，线圈（13）在220伏或380伏电压下工作，在线圈匝数为2500匝、线径为0.5毫米时，功率为2000瓦。由于制动环（5）一经克服中心弹簧（12）的弹簧力之后，而维持吸合就不再需要220伏或380伏的电压了，经0.4－1秒之后，延时开关（17）断开，电流经阻抗线圈（18）和整流二极管（19）流至输出端，由于阻抗线圈（18）阻抗很大，电压降至50－100伏，若以70伏计算，功率仅70瓦，这样既节省了电能，又减少了线圈（13）的发热，降低了温升。

中心弹簧（12）装在前端盖（3）的凹座中，位于调整垫片（14）和制动环（5）之间，中心弹簧外径为40－60毫米，线径为5－10毫米，高度为45－70毫米，弹簧可采用高碳钢经热处理后两端磨平。

摩擦片（6）和制动环（5）采用圆锥摩擦，锥角为20°－45°为宜，摩擦片（6）由夹木胶布制成，制动环由钢制成。

交流电动机电磁制动器整个工作过程如下：如图（一）和图（二）所示，当接通电源后，电流经延时开关（17）和整流二极管（19）至线圈（13）两端，线圈（13）产生电磁拉力，把制动环（5）拉至前端盖（3）端面，制动环（5）在轴向移动时压缩中心弹簧（12）。制动环（5）和摩擦片（6）脱开后，转子轴（16）通过键（8）带动皮带轮（11）转动，皮带轮（11）通过三角皮带带动负载。延时开关（17）按预先调整的时间断开，如0.4秒至1秒之后，电源电流只经阻抗线圈（18）和整流二极管（19）流至线圈（13）两端，电压降至50－100伏，维持线圈（13）继续吸合制动环（5）。当电动机（1）断电后，线圈（13）也同时断电，磁力消失，制动环（5）在中心弹簧（12）的作用下迅速推动制动环（5）和摩擦片（6）相接合，转子轴（16）被迅速制动，制动时间小于0.1秒。制动时，负载负荷与转子轴（16）相脱开，因而转子轴（16）只承受转子轴本身转动惯量产生的扭矩，而负载负荷则通过皮带轮（11）、摩擦片（6）、制动环（5）、圆柱销（4）、前端盖（3）和电动机（1）传至大地，这样大大减小了转子轴（16）的扭矩，防止转子轴（16）由于负载负荷过大而扭断。

本实用新型经安装在带锯跑车摇尺电机上使用，高效节能、制动可靠、制动时间短，小于0.1秒，制动力矩大，可大于20公斤米、线圈温升低、制动时，负载负荷能与转子轴脱开，防止了转子轴（16）因负载负荷过大而扭断。由于制动误差小，全国每年可少浪费七十多万立方米木材，减少经济损失一亿四千多万元。

附图说明如下：

附图（一）：电磁制动装置结构示意图。

（1）电动机        （2）螺钉        （3）前端盖        （4）圆柱销        （5）制动环        （6）摩擦片        （7）螺钉        （8）键        （9）螺钉        （10）垫片        （11）皮带轮        （12）中心弹簧        （13）线圈        （14）调整垫圈        （15）轴承        （16）转子轴

附图（二）：电磁制动器线圈控制电路图。

（17）延时开关        （18）阻抗线圈        （19）整流二极管        （20）电容

实施例：

按附图（一）加工的是一种用于带锯跑车摇尺电机的电磁制动器，制动环（5）和摩擦片（6）是锥形的，锥角为30°。制动环（5）外径为230毫米，厚度为40毫米。摩擦片（6）外径为220毫米，厚度为16毫米。圆柱销（4）直径为12毫米。中心弹簧（12）外径为56毫米，线径为8毫米，高度为55毫米。线圈（13）接通时电压为380伏，经0.1秒后，切换成70伏，线圈消耗功率由2000瓦降至70瓦。制动时间小于0.1秒，制动力矩大于20公斤米，转子轴无扭断发生，符合使用要求。本电磁制动器不仅能用于带锯跑车摇尺电机的制动，也可用于单梁吊车、行走机构和起重机械等异步电动机的制动。

Claims (2)

1、一种由线圈(13)、中心弹簧(12)、制动环(5)和摩擦片(6)组成的交流电动机电磁制动器其特征在于

(i)电磁制动器位于电动机前端的前端盖(3)部位，线圈(13)装在电动机前端盖(3)的环形槽内；

(ii)有一适合电磁制动器要求的延时开关装置，阻抗线圈(18)和延时开关(17)在电磁制动器线圈(13)的控制回路中並联。

2、按照权利要求1所述的交流电动机电磁制动器其特征在于电磁制动器的线圈（13）的控制电路有一个整流二极管（19）、一个延时开关（17）、一个阻抗线圈（18）和一个电容（20）组成。