RU135459U1

RU135459U1 - ELECTRIC MOTOR

Info

Publication number: RU135459U1
Application number: RU2013126309/07U
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Антошин; Алексей Юрьевич Хрусталев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Промгаздеталь" (ООО "Промгаздеталь")
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2013-12-10

Abstract

Электродвигатель, содержащий корпус, ротор, статор и тормоз с якорем, отличающийся тем, что электродвигатель асинхронного типа с нешихтованным полым ротором выполнен в виде законченного модуля с двумя выходными валами, один из которых подсоединен к механизму перемещения дверей, а ко второму подсоединен электромагнитный тормоз, включающий диск с фрикционными кольцами, который установлен с возможностью свободного перемещения на цилиндрических шпонках в осевом направлении втулки, жестко закрепленной на валу посредством призматической шпонки, корпус электромагнита с катушкой постоянного тока, якорь, свободно перемещающийся в осевом направлении на цилиндрических шпонках, и пружину с регулировочным болтом.An electric motor comprising a housing, a rotor, a stator and a brake with an armature, characterized in that the asynchronous electric motor with an unshaped hollow rotor is made in the form of a complete module with two output shafts, one of which is connected to the door moving mechanism, and an electromagnetic brake is connected to the second, including a disk with friction rings, which is installed with the possibility of free movement on the cylindrical keys in the axial direction of the sleeve, rigidly mounted on the shaft by means of a prismatic ponkeys, an electromagnet case with a DC coil, an anchor freely moving in the axial direction on cylindrical keys, and a spring with an adjusting bolt.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к электроприводам для управления дверями станций закрытого типа. Оно может найти широкое применение в тех отраслях промышленности, в которых используется оборудование, требующее быстрого торможения приводного вала после отключения машины от электросети, а также на транспорте, в том числе и для раздвижных дверей.The utility model relates to electrical engineering, namely to electric drives for controlling doors of closed-type stations. It can be widely used in those industries in which equipment is used that requires quick braking of the drive shaft after disconnecting the machine from the mains, as well as in transport, including for sliding doors.

Известна электрическая машина с тормозом, в которой ротор электрической машины механически связан с ротором фрикционного дискового тормоза, статор электрической машины механически связан со статором фрикционного дискового тормоза, отличающаяся тем, что фрикционный дисковый тормоз встроен в электрическую машину, возбуждаемую от постоянных магнитов, обмотка якоря фрикционного дискового тормоза электрически связана с обмоткой якоря электрической машины через согласующие сопротивления и тормозные моменты электрической машины и фрикционного дискового тормоза в процессе работы плавно регулируются (патент РФ на ПМ №66622, H02K 7/102, опубл. 10.09.2007). Конструктивно используемый электропривод состоит из асинхронного электродвигателя с шихтованным ротором и фрикционной муфты. Необходимость фрикционной муфты обусловлено условиями работы дверей и невозможностью нахождения асинхронного электродвигателя под напряжением при заторможенном роторе. Заклинивание фрикционной муфты приводило к выходу из строя электродвигателя. Износ фрикционных материалов приводил к уменьшению передаваемого момента и невыполнению функций открытия/закрытия. Для обеспечения работоспособности электроприводов требовалось постоянное обслуживание фрикционной муфты, замена фрикционных материалов, контроль передаваемого момента.A known electric machine with a brake, in which the rotor of the electric machine is mechanically connected to the rotor of the friction disc brake, the stator of the electric machine is mechanically connected to the stator of the friction disc brake, characterized in that the friction disc brake is integrated into the electric machine excited from permanent magnets, the winding of the friction armature of a disk brake is electrically connected to the winding of the armature of an electric machine through matching resistors and braking moments of an electric machine and frits ion disc brakes during operation are continuously adjustable (RF patent for PM No. 66622, H02K 7/102, publ. 09/10/2007). The constructively used electric drive consists of an asynchronous electric motor with a lined rotor and a friction clutch. The need for a friction clutch is due to the operating conditions of the doors and the inability to find an asynchronous electric motor under voltage when the rotor is inhibited. Jamming of the friction clutch led to the failure of the electric motor. Wear of friction materials led to a decrease in the transmitted moment and the failure of the opening / closing functions. To ensure the operability of electric drives, constant maintenance of the friction clutch, replacement of friction materials, and control of the transmitted moment were required.

В основу полезной модели положена задача создания электродвигателя, обеспечивающего надежную работу приуменьшении затрат на обслуживание привода.The utility model is based on the task of creating an electric motor that ensures reliable operation while minimizing drive maintenance costs.

Решение технической задачи обеспечивается тем, что в электродвигателе, содержащем корпус, ротор, статор и тормоз с якорем, электродвигатель асинхронного типа с нешихтованным полым ротором выполнен в виде законченного модуля с двумя выходными валами, один из которых подсоединен к механизму перемещения дверей, а ко второму подсоединен электромагнитный тормоз, включающий диск с фрикционными кольцами, который установлен с возможностью свободного перемещения на цилиндрических шпонках в осевом направлении втулки, жестко закрепленной на валу посредством призматической шпонки, корпус электромагнита с катушкой постоянного тока, якорь, свободно перемещающийся в осевом направлении на цилиндрических шпонках, и пружину с регулировочным болтом.The solution to the technical problem is ensured by the fact that in an electric motor containing a housing, a rotor, a stator and an anchor brake, an asynchronous electric motor with an unhipped hollow rotor is made in the form of a complete module with two output shafts, one of which is connected to the door movement mechanism, and to the second an electromagnetic brake is connected, including a disk with friction rings, which is mounted with the possibility of free movement on the cylindrical keys in the axial direction of the sleeve, rigidly fixed to y by feather key, an electromagnet with coil housing DC armature freely movable in the axial direction of the cylindrical dowels, and a spring with an adjusting bolt.

Надежность работы и уменьшение затрат при эксплуатации электродвигателя связана с тем, что электромагнитный тормоз обеспечивает невозможность вручную разворота ротора обесточенного электродвигателя. Возможность исключить из конструкции фрикционную муфту позволило использование электродвигателя с нешихтованным (массивным) полым ротором. Особенностью таких электродвигателей является малая по сравнению с электродвигателями с шихтованным ротором кратность пускового тока. Эта особенность позволяет при поданном напряжении на электродвигатель затормаживать ротор на время до 10 минут. Использование полого ротора уменьшает его массу, момент инерции и как следствие улучшает динамику привода.Reliability of work and cost reduction during operation of the electric motor is associated with the fact that the electromagnetic brake makes it impossible to manually turn the rotor of a de-energized electric motor. The ability to exclude the friction clutch from the design allowed the use of an electric motor with an unhipped (massive) hollow rotor. A feature of such electric motors is the low inrush current multiplicity in comparison with electric motors with a laden rotor. This feature allows the rotor to be braked for up to 10 minutes when the voltage is applied to the electric motor. The use of a hollow rotor reduces its mass, moment of inertia, and as a result improves drive dynamics.

Так как жестко связанный с валом ротора диск с фрикционными накладками имеет свободу в осевом направлении, то на подшипники и вал ротора не действует осевая сила от пружины электромагнита в обесточенном состоянии (торможении). Использование диска, с обеих сторон которого установлены тормозные накладки, существенно снизило износ последних. Это позволило свести к минимуму необходимость обслуживания электропривода.Since the disk with friction pads rigidly connected to the rotor shaft has freedom in the axial direction, the axial force from the electromagnet spring in the de-energized state (braking) does not act on the bearings and the rotor shaft. The use of a disc, on both sides of which brake linings are installed, significantly reduced wear of the latter. This made it possible to minimize the need for servicing the electric drive.

Полезная модель поясняется фиг.1, на которой приведен чертеж электропривода.The utility model is illustrated in figure 1, which shows a drawing of an electric drive.

Электродвигатель состоит из неподвижного корпуса 3 с запрессованным в него статором 4, подшипниковых щитов 2 и 7 с подшипниками 20 и 6 соответственно, вращающегося в подшипниках 6 и 20 полого ротора 5 с валом 1. Один конец вала 1 электродвигателя предназначен для присоединения к механизму перемещения дверей, к другому концу вала 1 подсоединен электромагнитный тормоз.The electric motor consists of a fixed housing 3 with a stator 4 pressed into it, bearing shields 2 and 7 with bearings 20 and 6, respectively, rotating in bearings 6 and 20 of the hollow rotor 5 with shaft 1. One end of the shaft 1 of the electric motor is designed to be connected to the door movement mechanism , An electromagnetic brake is connected to the other end of the shaft 1.

Электромагнитный тормоз состоит из диска 9 с фрикционными кольцам 8 и 17, который свободно перемещается на цилиндрических шпонках 10 в осевом направлении втулки 18 жестко закрепленной на валу 1 посредством призматической шпонки 19, корпуса электромагнита 12 с катушкой постоянного тока 16, якоря 11, свободно перемещающегося в осевом направлении на цилиндрических шпонках 13 и пружины 14 с регулировочным болтом 15.The electromagnetic brake consists of a disk 9 with friction rings 8 and 17, which moves freely on the cylindrical keys 10 in the axial direction of the sleeve 18 rigidly mounted on the shaft 1 by means of a key 19, the housing of the electromagnet 12 with a DC coil 16, an armature 11, freely moving in axial direction on the cylindrical keys 13 and the spring 14 with the adjusting bolt 15.

Катушка электромагнита 16 через мостовую схему включена параллельно одной из фаз обмотки статора на напряжение, соответствующее напряжению питания электродвигателя.The coil of the electromagnet 16 through the bridge circuit is connected in parallel with one of the phases of the stator winding for a voltage corresponding to the voltage of the electric motor.

Предварительно сжатая пружина 14 создает осевое усилие, которое прижимает тормозной диск 9 с фрикционными кольцами 8 и 17 к неподвижному подшипниковому щиту 7 с одной стороны и к якорю 11 с другой. Ротор 5 заторможен моментом торможения. Вращением регулировочного болта 15 можно изменять предварительное сжатие пружины и в конечном итоге момент торможения.The pre-compressed spring 14 creates an axial force that presses the brake disc 9 with friction rings 8 and 17 against the stationary bearing shield 7 on one side and against the armature 11 on the other. Rotor 5 is braked by braking torque. By rotating the adjusting bolt 15, the pre-compression of the spring and, ultimately, the braking torque can be changed.

При подаче напряжения питании на обмотку статора одновременно под напряжением оказывается катушка электромагнита. В корпусе 12 и якоре 11 создается магнитный поток, который замыкается через воздушный зазор, создавая тем самым силу притяжения. Под действием силы притяжения якорь 11 притягивается к корпусу 12, сжимая пружину 14, ротор 5 растормаживается и начинает вращаться под действием магнитного поля статора 4. При отключении питания силой сжатой пружины 14 якорь 11 отталкивается от корпуса 12. Тормозной диск 9 с фрикционными кольцами 8 и 17 оказывается, зажат между подшипниковым щитом 7 и якорем 11 силой предварительного сжатия пружины 14, ротор 5 заторможен.When a supply voltage is applied to the stator winding, the electromagnet coil is simultaneously energized. A magnetic flux is created in the housing 12 and the anchor 11, which closes through the air gap, thereby creating an attractive force. Under the influence of gravity, the armature 11 is attracted to the housing 12, compressing the spring 14, the rotor 5 is released and begins to rotate under the influence of the magnetic field of the stator 4. When the power is turned off by the force of the compressed spring 14, the armature 11 is repelled from the housing 12. The brake disc 9 with friction rings 8 and 17 it turns out that it is sandwiched between the bearing shield 7 and the armature 11 by the force of preliminary compression of the spring 14, the rotor 5 is inhibited.

Использование полого ротора уменьшает момент инерции, что позволяет уменьшить усилие сжатия фрикционных колец и как следствие уменьшает их износ.The use of a hollow rotor reduces the moment of inertia, which reduces the compression force of the friction rings and, as a result, reduces their wear.

Использование двух фрикционных колец увеличивает эффективность торможения в два раза, что позволяет уменьшить усилие сжатия фрикционных колец и как следствие уменьшает их износ. Этого удалось достичь благодаря конструктивному решению с использованием цилиндрических шпонок 13 и 10 обеспечивающему подвижность только в осевом направлении якоря 11 и тормозного диска 9 относительно корпуса 12 и вала 1 соответственно.The use of two friction rings doubles the braking efficiency, which reduces the compression force of the friction rings and as a result reduces their wear. This was achieved thanks to a constructive solution using cylindrical keys 13 and 10 providing mobility only in the axial direction of the armature 11 and the brake disc 9 relative to the housing 12 and shaft 1, respectively.

Использование электродвигателя с массивным ротором позволило находиться ротору в заторможенном состоянии при поданном на статор напряжении питания до 10 минут. Эта особенность позволила использовать электродвигатель менее скоростной с меньшим числом оборотов в минуту и в сравнении с прототипом отказаться от редуктора и фрикционной предохранительной муфты.The use of an electric motor with a massive rotor allowed the rotor to be in a locked state when the supply voltage was applied to the stator for up to 10 minutes. This feature made it possible to use a lower-speed electric motor with a lower number of revolutions per minute and, in comparison with the prototype, to abandon the gearbox and the friction clutch.

Claims

An electric motor comprising a housing, a rotor, a stator and an anchor brake, characterized in that the asynchronous type electric motor with an unholstered hollow rotor is made as a complete module with two output shafts, one of which is connected to the door movement mechanism, and an electromagnetic brake is connected to the second, including a disk with friction rings, which is installed with the possibility of free movement on the cylindrical keys in the axial direction of the sleeve, rigidly mounted on the shaft by means of a prismatic ponkeys, an electromagnet case with a DC coil, an anchor freely moving in the axial direction on cylindrical keys, and a spring with an adjusting bolt.