CS215618B1 - Zapojeni k ovládáni elektromagnetická hřídelová spojky nebo brzdy - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zapojení k ovládání elektromagnetické hřídelové spojky nebo brzdy s jedinou budicí cívkou dvojím napětím. Do vysokonapěíového obvodu 17 β dvouoestným usměrňovačem J připojeného ke svorkám £ budicí cívky 1 elektromagnetu je paralelně zapojen transformátor 6, v jehož nízkonapěťové větvi 18 je druhý dvouoestný usměrňovač 2» přičemž do vysokonapěťové větve 17 je vřazen časový spínač .8 a do nízkonapěťové větve 18 je vřazen spínač 2·

Description

Vynález ee týká zapojení k ovládání elektromagnetické hřídelové třecí nebo zubové spojky nebo brzdy zapínané pružinami a vypínané elektromagnetem, u níž je k vypnutí brzdy i k přidržování pružin ve vypnutém stavu použito jediné budieí cívky.

U spojek a brzd zapínaných pružinami a vypínaných elektromagnetem Jsou výrazné dva provozní stavy:

Pří zapnuté spojee nebo brzdS budící cívka není pod napětím, kotva elektromagnetů je maximálně vzdálena od magnetového tělesa. Spínací ěásti spojky - lamely, kotouče aá. jsou k sobě přitlačovány pružinami (válcovými, vinutými, talířovými, lineárními nebo nelineárními) s maximální provozní délkou ve směru osy brzdy, stlačenými tak, že vyvozují osovou sílu potřebnou pro vyvození vrzdnáho momentu.

Při vypnuté spojce nebo brzdě je budloí oívka pod napětím, kotva elektromagnetů je přitažena k magnetovému tělesu. Elektromagnet vyvozuje tah potřebný k udržení pružin s minimální provozní dálkou ve stlačeném stavu. Spínací části brzdy jsou uvolněny.

Pro oba provozní stavy je charakteristické, že pružiny jsou tak dimenzovány, že jejich tlak ve vypnutém stavu bývá jen o 6 až 10 % vyšší než při zapnutá brzdě, kdežto vzduchová mezera mezi kotvou a megnetovým tělesem se zvětší při zapnutí brzdy několikanásobně a opotřebením spínacích částí se dále zvětšuje.

Kritlokou funkční dobou těchto brzd je tedy okamžik počátku vypínání, kdy elektromagnet musí vyvodit tah potřebný ke stlačení pružin při maximální provozně možné vzduchová mezeře. Po dokončení vypnutí překonává elektromagnet tlak pružin jen o málo větší (asi o 10 %), ale při nepatrné hebo žádné vzduchová mezeře. Na udržení brzdy ve vypnutém stavu při nepatrné vzduchové mezeře stačil by tedy elektromagnet podstatně slabší.

Tento problém se řeší například tím, že se používá dvou budicích cívek, z nichž jedna je dimenzována na počátek vypínání, druhá na vypnutý stav, nebo na počátek vypínáni obě a jedna z nich na vypnutý stav. Obě cívky nebývají dimenzovány na stejné napětí. Jsou známa řešení s jednou oívkou a třemi vývody, kdy oelá oívka je činná na počátku vypínání a její část po vypnutí. Obě části bývají buzeny stejným napětím. Konečně je známq řešení s jednou budicí cívkou dimenzovanou na počátek vypínání a celá řada řešení s budící oívkou dimenzovanou s rezervou na vypnutý stav, u níž se dosahuje vyššíoh tahů magnetu na počátku vypínání rychlozapínáním, v podstatě krátkodobým přebuzením několikanásobně vyšším napětím.

O

Z provedení zapojení tohoto krátkodobého přepětí je nejjednodušší předřadný odpor přemostěný rozpínaoím kontaktem, předřadný odpor kombinovaný s kondensátorem nabitým na budloí napětí, vybiti kondenzátorů nabitých na několikanásobné napětí a konečně i dva ádroje různých napětí s časovaoím zařízením na jejioh přepnutí nebo přepnutí napětí přepínačem ovládaným pohybem kotvy.

Všechna tqto známá zapojení mají 1 svoje nevýhody. Například jedna budící cívka dimenzovaná na počátek vypínání má neůčelnou spotřebu elektrická energie ve vypnutém stavu, rovněž předřazený odpor je vlastně ztrátovou regulací měnící jen elektrickou energii v teplo a několikanásobně zvyšující příkon spojky. Přepínač ovládaný kotvou trpí mechanickými poruchami při častém brzdění (požadavek na 2 000 cyklů za hodinu) a obtížně se vyměňuje, kondenzátory všeoh systémů jsou dimenzovány na napětí kolem 500 V, mají-li být účinné a

W i? υ.

trpí Indukovanými napětími při rozepnutí spojky, která dosahují až 2kV. Automatická časovači zařízení jsou relativně drahá používají-li tranzistorových a tyristorových spínačů na potřebná vyšší napětí a výrazně zvySují oenu brzdy. Provedení se dvěma cívkami je výrobně náročnějěí zejména při montáži do magnetického tělesa.

Uváděné nevýhody se odstraní zapojením k ovládání elektromagnetické hřídelové spojky lebo brzdy s jedinou btdioí oívkou dvojím napětím podle vynálezu v podstatě tím, že do rysokonapěťového obvodu s primárním dvoucestným usměrňovačem připojeného ke svorkám budicí cívky elektromagnetu je paralelně zapojen transformátor, v jehož nízkonapěťovém obvodu je sekundární dvouoestný usměrňovač, přičemž do vysokenapěťového obvodu je vřazen primární spínač a do nízkonapěťového obvodu je vřazen sekundární spínač.

Zapojením podle vynálezu se dosáhne správné funkce spojky nebo brzdy, tj. rychlého vypnutí i při velké mezeře. Při vypínání spojky je budicí cívka buzena napětím dvakrát až desetkrát vyšším než je její jmenovité napětí a pro udržení ve vypnutém stavu je budicí cívka po vypnutí buzena polovinou až čtvrtinou jmenovitého napětí, přičemž obě ovládací napětí se na svorky budiel cívky připojí současně a vyšší napětí se po přitažení kotvy k magnetovému tělesu odpojí.

S výhodou je rnbžno velit jmenovité napětí cívky tak, aby zvýšené -napětí bylo napětím usměrněného dvoufázového proudu, nižěí napětí v normované hodnotě. Např. při jmenovitém napětí budící cívky 48 Ves se použije zvýšené ovládací napětí 220 Vss, které vyvodí potřebný tah magnetu. Po jeho odpojení zůstane cívka připojena na druhé ovládaoí napětí 24 Vss.

Zapojením podle vynálezu se dosáhne těchto výhod:

Vyrábí se a montuje jediná cívka běžnou teohnologií, s příhodným počtem závitů vodiče přiměřeného průřezu. Připojením na několikanásobně vyšší napětí se dosáhne stejného efektu jako u dražšího nebo energeticky náročnějšího zapojení. Přitom odpadá trafo 22/110 Tet a další zařízení (odpory, kondezátory a tyristory).

Trvalé připojení na nižší napětí lze dosáhnout rozpojením vyššího napětí na straně střídavého napětí a tím dojde k šetření kontaktů. Nedojde k úplnému odpojení cívky, ale jen ke snížení ovládacího napětí.

Nižší napětí je tak nízké, že dojde k výraznému šetření elektrioké energie a odstranění zahřívání brzdy i pri jejím dlouhodobém vypnutí, oož je obvyklé u bezpečnostních brzd. Příkon oívky je snížen až na 40 % příkonu srovnatelných brzd světových výrobků. Celé ovládání je bezztrátové.

Příkladné uspořádání zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkrese, kde je v osovém řezu znázorněna budicí cívka elektromagnetické brzdy a schéma jejího zapojení.

Příkladné uspořádání zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkrese, kde je v osovém řezu znázorněna budicí cívka elektromagnetické brzdy a sahána jejího zapojení.

Budicí cívka 1 je spojena se svorkovnicí 2 s jednou uzemňovaci svorkou 2 A připojovacími svorkami A P^ro připojení budioího napětí. Transformátor 6 je připojen na svorky 2 síťového napětí 220 TSt a transformuje na napětí 24 Tet. Budicí cívka 1 je napájena přes primární dvouoestný usměrňovač 2 Tet. Budiol cívka 1 je napájena přes primární dvouoestný ueměrňovač J proudem napětí 220 Ves přes primární spínač 8, který je vřazen do vysokonapěť o váho obvodu 17 transformátoru 6 a proudem o napití 24 Ves přes sekundární spínač g, který je vřazen do nízkonapěťového obvodu 18 transformátoru 6.

Budioí cívka 1 je uložena v magnetovém tělese 10. ve kterém jsou dále pružiny 11.

V kotvovém tělese 12 jsou axiálně suvná kotva 13 a dále třeoí kotouč 14 s třeoím obložením 15^ Mezi kotvou 13 a magnetovým tělesem 10 je vzduchová mezera lf>.

Při brzdě v sepnutém stavu je budioí cívka 1 bez napětí a primární spínač 8 a sekundární spínač g jsou rozepnuty. Pro vypnutí brzdy se oba sepnou. Brzda je buzena proudem odpovídá jí oím vyššímu napití. Po přiskočení kotvy 13 se rozepne primární spínač 8 a zůstane zapnut jen sekundární spínač g. Brzda je buzena proudem odpovídají oím nepatrnému nízkému napětí. Má-li být brzda zapnuta, rozpjí se 1 sekundární spínač g ovládající jen nízké napětí.

Ovládání jo v konkrétním případě doplněno potřebnými elektxomeohaniokými jistioími prvky proti přepití, indukovanému napití, pro řízení časového zpoždění funkce spínačů a podobně, což jsou o sobě známá zařízení a obvody.

Uvedenýoh výhod nelze dosáhnout jiným způsobem jedinou oívkou. Při dimenzování oívky na vyšší napití obdrželo by se velmi mnoho závitů vodiče velmi malého průřezu a vysoké indukčností oívky, která zpomaluje vypínaoí pochody. Při dimenzování na nízká napětí obdržela by se oívka s malým počtem závitů vodiče velkého průřezu a velkého proudu, která by nemohla být trvale pod napětím. Navrhované řešení je výrobně levné a vede ke značným úsporám elektrioké energie.

Claims (1)

1. Zapojení k ovládání elektromagnetické hřídelové spojky nebo brzdy s jedinou bfedioí oívkou dvojím napětím, vyznačené tím, že do vysokonapěťového obvodu (17) s primárním dvouoestným usměrňovačem (7) připojeného ke svorkám (4) budioí cívky (1) elektromagnetů je paralelně zapojen transformátor (6), v jehož nízkonapěťovém obvodu (18) je sekundární dvouoestný usměrňovač (7), přičemž do vysokonapěťového obvodu (17) je vřazen primární spínač (8) a do nízkonapěťového obvodu (18) je vřazen sekundární spínač (9). .