FR2949625A1

FR2949625A1 - Moteur equipe d'un systeme de freinage

Info

Publication number: FR2949625A1
Application number: FR0904080A
Authority: FR
Inventors: Benoit Vincent; Pascal Beynaud
Original assignee: Moteurs Leroy Somer SAS
Current assignee: Moteurs Leroy Somer SAS
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2011-03-04
Anticipated expiration: 2029-08-27
Also published as: WO2011024142A2; CN102549890B; CN102549890A; FR2949625B1; US20120153754A1; WO2011024142A3

Abstract

La présente invention concerne un moteur (1) comportant : - un arbre (6) portant un rotor, - une poulie (5) entraînée par l'arbre (6), - au moins un frein à étrier (3) agissant sur une paroi (4) tournant avec la poulie (5), - au moins un frein axial (2).

Description

La présente invention concerne les moteurs électriques, et plus particulièrement ceux équipés d'un système de freinage, notamment destinés aux ascenseurs ou autres systèmes de levage. Les systèmes de freinage qui équipent les moteurs électrique destinés à entraîner les ascenseurs doivent répondre à de nombreuses exigences tant sur le plan technique que sur le plan réglementaire. Ils doivent permettre un fonctionnement fiable sous un faible encombrement afin notamment de faciliter leur implantation dans une cage d'ascenseur, et également être faciles à fabriquer et de réparation aisée. 10 La norme américaine ASME A17.1 relative à la conception des moteurs d'ascenseur impose d'intégrer aux moteurs deux freins, à savoir un frein de service et un frein d'urgence. Le frein de service permet d'immobiliser l'ascenseur une fois l'étage voulu atteint, lorsque l'ascenseur est en fonctionnement normal. 15 Le frein d'urgence est utilisé lorsqu'une situation d'urgence est détectée, par exemple une survitesse ascensionnelle ou encore un mouvement inattendu de l'ascenseur, par exemple un mouvement de l'ascenseur alors que les portes de ce dernier ne sont pas en position verrouillée. La norme américaine précitée impose que le frein d'urgence puisse agir 20 directement sur la poulie du moteur électrique, et non sur l'arbre du moteur, afin notamment de parer à toute éventualité de rupture de l'arbre. la figure 1 représente un exemple de moteur électrique 1 connu, comportant une poulie 5 solidaire d'un disque de frein périphérique 4, et deux freins à étrier 2 et 3 agissant sur le disque 4. 25 L'un 2 des freins à étrier est destiné à servir de frein de service et l'autre 3 de frein d'urgence. La publication US 7 116 946 divulgue un moteur de ce type. Les progrès réalisés sur les câbles de suspension amènent à réduire le diamètre des poulies utilisées, et de ce fait le diamètre des disques de frein attenant à ces poulies. 30 Or, la diminution du diamètre entraîne une diminution du couple de freinage et pour obtenir un couple de freinage équivalant un plus grand nombre de freins est nécessaire, ce qui accroît l'encombrement et la complexité du moteur, et peut gêner le départ des câbles engagés sur la poulie. Il existe un besoin pour diminuer encore l'encombrement des moteurs d'entraînement sans nuire à la fiabilité ni au respect des normes de sécurité.

L'invention vise à répondre à ce besoin et elle y parvient en proposant un moteur électrique comportant : un arbre portant un rotor, - une poulie entraînée par l'arbre, de préférence à l'avant du moteur, au moins un frein à étrier agissant sur une paroi tournant avec la poulie, par 10 exemple un disque de frein tournant avec la poulie, - au moins un frein axial, de préférence situé à l'arrière du moteur. Le ou les freins à étrier servent par exemple de frein d'urgence et le frein axial sert par exemple de frein de service. La paroi sur laquelle s'appliquent le ou les freins à étrier permet d'exercer un 15 couple de freinage sur la poulie sans transmission de ce couple de freinage par l'arbre. Ainsi, le ou les freins d'urgence peuvent agir directement sur la poulie, ce qui permet de répondre aux exigences réglementaires visant les moteurs électriques d'ascenseur. L'invention, de part l'utilisation du frein axial, permet également de ne pas multiplier les freins à étrier et de disposer d'un moteur ayant une poulie de diamètre 20 relativement petit et d'un faible encombrement, facile à implanter dans une cage d'ascenseur. Le disque de frein tournant avec la poulie peut s'étendre radialement, la paroi sur laquelle s'appliquent le ou les freins à étrier étant de préférence monobloc avec la poulie. 25 Le frein axial peut agir sur un disque de frein rapporté sur l'arbre. La paroi précitée peut avoir un diamètre extérieur inférieur ou égal à 60 cm, par exemple égal à 56 cm. Le diamètre extérieur de la poulie est par exemple inférieur ou égal à 50 cm, par exemple compris entre 30 et 50 cm, étant par exemple égal à 42 cm. Le ou les freins à étrier peuvent comporter une portion débordant radialement de la paroi sur 30 laquelle s'exerce le freinage. Le moteur électrique peut comporter deux freins à étrier, voire plus. Les freins à étrier sont de préférence identiques. Les freins à étrier peuvent être disposés sur le disque de frein tournant avec la poulie de façon symétrique par rapport à un plan ou non. En particulier, les deux freins à étrier peuvent être disposés de façon symétrique par rapport à un plan médian passant par l'axe du moteur. Les freins à étrier peuvent être disposés, dans un exemple de réalisation, de telle sorte que l'écart angulaire entre eux soit inférieur ou égal à 70°, l'écart angulaire correspondant à l'angle formé par les rayons passant respectivement par le milieu des freins. La disposition des freins à étrier en partie supérieure du moteur peut faciliter le départ des câbles vers le bas. L'arbre du moteur peut porter un rotor qui peut être de tout type, à aimants permanents ou non. De préférence, le rotor est à aimants permanents. Le moteur peut être un moteur asynchrone ou synchrone. De préférence, le moteur est synchrone. Le moteur peut comporter plus d'un frein axial, par exemple deux freins axiaux disposés l'un derrière l'autre. Dans un exemple de mise en oeuvre, le rotor peut tourner entre des roulements, n'étant pas disposé en porte-à-faux. Le stator est par exemple à bobinage concentré ou distribué. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif de celle-ci, et à l'examen des figures, schématiques et partielles, du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente en perspective un exemple de moteur électrique selon l'art antérieur, - la figure 2 représente un exemple de moteur selon l'invention, les figures 3 et 4 sont deux autres vues en perspective du moteur de la figure 2, - la figure 5 est une vue de face selon V des figures 3 et 4, de l'avant du moteur, la figure 6 est une vue arrière selon VI des figures 3 et 4, la figure 7 est une coupe longitudinale selon VII-VII de la figure 6, et la figure 8 est une coupe longitudinale selon VIII-VIII de la figure 7.

La figure 1 représente un moteur 1 selon l'invention, comportant un arbre 6 et une poulie 5 tournant avec l'arbre 6.

L'arbre 6 porte un rotor 20, visible notamment sur la figure 7, qui peut être de tout type, notamment à aimants permanents 21, le moteur étant par exemple un moteur synchrone. La poulie 5 est avantageusement réalisée, comme illustré, de façon monobloc avec un disque de frein 4. Le diamètre extérieur D du disque de frein 4 est par exemple inférieur à 60 cm et le diamètre extérieur d de la poulie 5 est par exemple inférieur à 50 cm. Le moteur 1 comporte un frein de service axial 2, situé à l'arrière du moteur. A l'opposé du frein de service 2, à l'avant du moteur 1, figurent deux freins d'urgence à étrier 3, agissant sur le disque de frein 4 de la poulie 5. Les freins d'urgence 3 sont par exemple disposés de façon symétrique par rapport à un plan médian M du moteur 1, passant par l'axe longitudinal X de l'arbre 6, comme on peut le voir sur la figure 5. L'angle a que font les rayons RI et R2 du disque de frein 4 passant par les milieux des freins d'urgence 3 est par exemple inférieur ou égal à 70°. Un frein à étrier 3 peut comporter deux mâchoires qui peuvent s'appliquer axialement sur deux faces opposées du disque 4, sous l'action d'au moins un ressort. Au moins un solénoïde permet, lorsqu'excité, d'écarter les mâchoires pour permettre au disque de tourner librement. Le frein 3 comporte une partie 3a s'étendant radialement à l'extérieur du disque 4. Les freins à étrier 3 sont connus en eux-mêmes et ne seront pas décrits davantage. Des freins à étrier sont commercialisés par la société WARNER ELECTRIC, entre autres fabricants. Le frein axial 2 comporte un disque de frein 23 monté sur une partie cannelée 24 de l'arbre 6 et au moins une partie mobile, non représentée, pouvant s'appliquer sur le disque de frein 23 sous l'effet d'au moins un ressort. Au moins un solénoïde éloigne la partie mobile du disque de frein lorsqu'alimentée. Des freins axiaux sont largement connus en eux-mêmes, par exemple par les publications FR 2 800 528, EP 1 622 251 ou US 7 073 641. Des freins axiaux sont commercialisés par la société WARNER ELECTRIC, entre autres fabricants. Les freins décrits ci-dessus sont dits à manque de courant, c'est-à-dire que le freinage s'exerce en l'absence d'alimentation électrique des freins. La configuration contraire est possible, notamment pour le frein de service.

Un exemple de moteur selon l'invention peut présenter un couple de freinage du frein de service supérieur à celui de chaque frein d'urgence, par exemple un couple de freinage du frein de service de 1000 Nm pour un couple de freinage d'urgence de 875 Nm pour chaque frein d'urgence.

Les freins à étrier 3 peuvent être portés, comme illustré, par un flasque avant 30 qui peut comporter à sa base un pied 31 de fixation du moteur et qui peut porter un roulement 32 de support de l'arbre 6. La poulie 5 peut être disposée du côté de ce flasque 30. qui est opposé au rotor 20. Le disque de frein 4 peut être disposé du côté de la poulie 5 qui est adjacent au flasque avant 30. Le moteur 1 comporte un flasque arrière 35 qui peut porter un roulement 36 et le frein axial 2 peut être fixé sur ce flasque 35 du côté de celui-ci 35 qui est opposé au rotor 20, comme représenté. Le flasque arrière 35 peut comporter un pied 38 de fixation.

Le rotor 20 tourne ainsi, dans l'exemple illustré, entre les roulements 32 et 36. L'invention n'est pas limitée à l'exemple illustré. Par exemple, les freins à étrier 3 peuvent être du type à serrage radial, comme divulgué dans la publication EP 1 796 245 Al. Dans ce cas, la paroi tournant avec la poulie, sur laquelle s'appliquent le ou les freins à étrier, peut être cylindrique de révolution. Dans ce cas, les freins à étrier sont encore appelés freins à tambour. L'expression comportant un doit être comprise comme étant synonyme de comportant au moins un , sauf si le contraire est spécifié.

Claims

REVENDICATIONS1. Moteur (1) comportant : un arbre (6) portant un rotor (20), une poulie (5) entraînée par l'arbre (6), au moins un frein à étrier (3) agissant sur une paroi (4) tournant avec la poulie (5), - au moins un frein axial (2).
2. Moteur selon la revendication 1, la paroi (4) étant formée par un disque 10 tournant avec la poulie (5).
3. Moteur selon la revendication 2, le disque (4) s'étendant radialement.
4. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, la paroi (4) étant monobloc avec la poulie (5).
5. Moteur selon l'une des revendications précédentes, l'arbre (6) portant un 15 rotor (20) à aimants permanents (21).
6. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant deux freins à étrier (3).
7. Moteur selon la revendication précédente, les deux freins à étrier (3) étant disposés de façon symétrique par rapport à un plan médian (M) contenant l'axe 20 longitudinal (X) du moteur (1).
8. Moteur selon l'une des revendications 6 et 7, l'écart angulaire (a) entre les freins (3) étant inférieur ou égal à 70°.
9. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le diamètre extérieur (D) de la paroi (4) étant inférieur ou égal à 60 cm. 25
10. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, le diamètre extérieur (d) de la poulie étant inférieur ou égal à 50 cm.
11. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, le frein axial servant de frein de service.
12. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, le couple de 30 freinage du frein axial (2) étant supérieur à celui d'un frein ,à étrier (3).
13. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, le rotor (20) tournant entre des roulements (32, 36).