CS215618B1

CS215618B1 - Connected to electromagnetic shaft coupling or brake control

Info

Publication number: CS215618B1
Application number: CS78879A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Krejci; Jan Furman
Original assignee: Vaclav Krejci; Jan Furman
Priority date: 1979-02-05
Filing date: 1979-02-05
Publication date: 1982-09-15

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·The invention relates to a circuit for controlling an electromagnetic shaft clutch or brake with a single excitation coil by dual voltage. A transformer 6 is connected in parallel to the high-voltage circuit 17 β by a two-way rectifier J connected to the terminals £ of the excitation coil 1 of the electromagnet, in whose low-voltage branch 18 there is a second two-way rectifier 2», while a time switch .8 is inserted into the high-voltage branch 17 and a switch 2 is inserted into the low-voltage branch 18.

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.The invention relates to a circuit for actuating an electromagnetic shaft friction or gear clutch or a spring-actuated and electromagnetically-actuated brake, in which a single coil excitation is used to turn off the brake and to hold the springs in the OFF state.

U spojek a brzd zapínaných pružinami a vypínaných elektromagnetem Jsou výrazné dva provozní stavy:For clutches and brakes switched on by spring and switched off by an electromagnet Two operating states are significant:

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.When the coupling or brake is switched on, the excitation coil is not energized, the solenoid armature is as far as possible from the magnet body. Clutch switching parts - plates, discs and others. are pressed together by springs (cylindrical, coiled, disc, linear or non-linear) with a maximum operating length in the direction of the brake axis, compressed so as to exert the axial force required to exert a braking torque.

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.When the clutch or brake is disengaged, the eye is energized, the solenoid armature is pulled to the magnet body. The electromagnet generates the thrust required to keep the springs compressed with a minimum operating distance. The brake switching parts are released.

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.For both operating states, the springs are so dimensioned that their off-pressure is only 6 to 10% higher than when the brake is on, while the air gap between the armature and the megnet housing increases by several times when the brake is applied and the switching parts wear increases further.

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.The critical function time of these brakes is thus the moment of the start of the cut-off, when the electromagnet must generate the thrust required to compress the springs at the maximum operational air gap. When the shutdown is complete, the solenoid overcomes the spring pressure only slightly (about 10%), but with little or no air gap. A substantially weaker electromagnet would therefore be sufficient to keep the brake switched off with a slight air gap.

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.This problem is solved, for example, by the use of two excitation coils, one of which is dimensioned for the start of tripping, the other for the tripping state, or the beginning of tripping both and one of them for the tripping state. Both coils are not rated for the same voltage. There are known solutions with one eyelet and three outlets where the eyelet is active at the beginning of the shutdown and a part thereof after shutdown. Both parts are excited by the same voltage. Finally, there is known a solution with one excitation coil dimensioned at the beginning of the trip and a number of solutions with excitation coil dimensioned with a reserve for the off state in which higher magnet pulls are achieved at the beginning of the fast-switching trip.

OO

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.The simplest of the short-circuit overvoltage connections is bridged by an NC contact, a ballast resistor combined with a voltage-charged capacitor, a discharge of capacitors charged at multiple voltages, and finally two voltage-voltage devices with a timing device to switch or switch the anchor .

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 aAll these known connections have 1 disadvantages. For example, one excitation coil dimensioned at the start of the cut-out has an ineffective power consumption in the off-state; The armature-controlled switch suffers from mechanical failures during frequent braking (2000 cycles per hour requirement) and is difficult to replace, capacitors of all systems are rated at around 500 V to be efficient and

W i? υ.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.suffers from Induced clutch release voltages of up to 2kV. Automatic timers are relatively expensive if they use transistor and thyristor switches to the required higher voltages and significantly increase the brake arm. The dual coil design is more difficult to manufacture, especially when mounted in a magnetic body.

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.The aforementioned disadvantages are overcome by connecting to control the electromagnetic shaft clutch or single-brake dual-voltage brake according to the invention essentially in that a transformer in which the low-voltage circuit has a secondary dual-voltage circuit is connected in parallel to the primary two-way rectifier coil voltage circuit. a rectifier, wherein a primary switch is incorporated in the high voltage circuit and a secondary switch is incorporated in the low voltage circuit.

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.The coupling according to the invention achieves the correct function of the clutch or brake, i.e. a quick release even in the case of a large gap. When the clutch is disengaged, the excitation coil is excited by a voltage two to ten times its rated voltage and, to keep it off, the excitation coil is excited by half to a quarter of the rated voltage when both clutches are energized. disconnects when the anchor is tightened to the magnet body.

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.Preferably, the rated voltage of the coil can be controlled such that the increased voltage is a voltage-directed biphasic current, a lower voltage at a standard value. E.g. at a rated excitation coil voltage of 48 Ves, an increased control voltage of 220 VDC is used to derive the required magnet pull. After it is disconnected, the coil remains connected to the second 24 VDC control voltage.

Zapojením podle vynálezu se dosáhne těchto výhod:The circuit according to the invention achieves the following advantages:

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).A single coil is manufactured and assembled by conventional theology, with a suitable number of conductor threads of adequate cross-section. Connecting to several times higher voltages achieves the same effect as more expensive or more energy-intensive wiring. The 22/110 Tet transformer and other devices (resistors, capacitors and thyristors) are eliminated.

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.Permanent connection to a lower voltage can be achieved by disconnecting the higher voltage on the AC side, thereby saving contacts. The coil is not completely disconnected, but only the control voltage is reduced.

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.The lower voltage is so low that there is a significant saving of electrical energy and the elimination of the heating of the brake even when it is switched off for a long time, as is usual with safety brakes. The power consumption of the drawbar is reduced to 40% of the power consumption of comparable brakes of world-class products. The whole control is lossless.

Příkladné uspořádání zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkrese, kde je v osovém řezu znázorněna budicí cívka elektromagnetické brzdy a schéma jejího zapojení.An exemplary circuit arrangement according to the invention is shown schematically in the drawing, in which the excitation coil of the electromagnetic brake and its circuit diagram are shown in axial section.

Příkladné uspořádání zapojení podle vynálezu je schematicky znázorněno na výkrese, kde je v osovém řezu znázorněna budicí cívka elektromagnetické brzdy a sahána jejího zapojení.An exemplary circuit arrangement according to the invention is shown schematically in the drawing, in which the excitation coil of the electromagnetic brake is shown in axial section and its connection is extended.

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.The exciting coil 1 is connected to the terminal 2 with one earthing terminal 2 and the connection terminals connecting the AP ^ro budioího voltage. Transformer 6 is connected to terminals 2 of 220 TSt mains voltage and transforms to 24 Tet. The excitation coil 1 is fed via a primary two-way rectifier 2 Tet. The budiol coil 1 is fed via a primary two-way transducer J with a 220 V voltage through a primary switch 8 which is connected to the high voltage of your circuit 17 of the transformer 6 and a 24 V voltage through a secondary switch g which is connected to the low voltage circuit of the transformer 6. .

Budioí cívka 1 je uložena v magnetovém tělese 10. ve kterém jsou dále pružiny 11.The excitation coil 1 is housed in a magnet body 10, further comprising springs 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>.In the anchor body 12 there is an axially movable anchor 13 and furthermore a friction disk 14 with a friction lining 15. There is an air gap 1f between the anchor 13 and the magnet body 10.

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.When the brake is on, the excitation coil 1 is de-energized and the primary switch 8 and the secondary switch g are open. To switch off the brake, both are closed. The brake is energized by its higher voltage. When the armature 13 is jumped in, the primary switch 8 opens and only the secondary switch g remains on. The brake is energized by a current of low voltage. If the brake is to be engaged, 1 secondary switch g operating only at low voltage will open.

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.The control is, in a particular case, supplemented with the necessary electro-fire protection elements against overvoltage, induced voltage, for controlling the time delay of the function of switches and the like, which are known devices and circuits.

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.These advantages cannot be achieved in any other way by a single eye. When dimensioning the coil to a higher voltage, very many conductor threads of very small cross section and a high inductance of the coil would be obtained, which slows down the tripping processes. When dimensioned to low voltages, a wire with a small number of windings of a large cross-section and a large current could be obtained, which could not be permanently energized. The proposed solution is inexpensive to manufacture and leads to considerable savings in electrical energy.

Claims

Circuit for actuating a dual bifurcated electromagnetic shaft coupling or brake, characterized in that a transformer (6) is connected in parallel to the high voltage circuit (17) with the primary two-way rectifier (7) connected to the terminals (4) of the solenoid coil (1). ), in which the low-voltage circuit (18) has a secondary two-way rectifier (7), the high-voltage circuit (17) having a primary switch (8) and the low-voltage circuit (18) having a secondary switch (9). .