RU2262175C1 - Face-type electrical machine with built-in braking device - Google Patents
Face-type electrical machine with built-in braking device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262175C1 RU2262175C1 RU2004109766/11A RU2004109766A RU2262175C1 RU 2262175 C1 RU2262175 C1 RU 2262175C1 RU 2004109766/11 A RU2004109766/11 A RU 2004109766/11A RU 2004109766 A RU2004109766 A RU 2004109766A RU 2262175 C1 RU2262175 C1 RU 2262175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- shield
- electric machine
- bearing
- disk
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к торцовым электрическим машинам с однодисковым ротором и однодисковым статором. 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 и в грузоподъемных механизмах.The invention relates to electrical engineering, in particular to end-face electric machines with a single-disk rotor and a single-disk stator. It can be widely used in those industries in which equipment is used that requires fast braking of the drive shaft after disconnecting the machine from the mains, as well as in transport and lifting mechanisms.
Известные торцовые электрические машины с однодисковым ротором, например [1-2], не имеют встроенных тормозных устройств, которые срабатывали бы при отключении электропитания обмотки статора и вызывали торможение вращающихся по инерции инерционных масс, связанных с валом ротора. Необходимость же быстрой остановки ротора электродвигателя может быть вызвана как причинами технологического характера, например, при использовании электропривода в текстильной и легкой промышленности или на транспорте, так и в связи с требованиями техники безопасности при эксплуатации электроприводных устройств в различных отраслях промышленности.Known end-face electric machines with a single-disc rotor, for example [1-2], do not have built-in braking devices that would operate when the power supply to the stator winding was disconnected and cause inertia of inertial masses rotating due to inertia associated with the rotor shaft. The need for a quick stop of the rotor of the electric motor can be caused by technological reasons, for example, when using an electric drive in the textile and light industries or in transport, and in connection with the safety requirements for operating electric drives in various industries.
Известен также электропривод для повторно-кратковременного режима работы [3], содержащий асинхронный торцовый электродвигатель и электромагнитные муфты сцепления и торможения. Этот электропривод применяется при необходимости частых повторных включений и отключений выходного вала, что характерно, в частности, для работы швейного оборудования. Особенностью электропривода является непрерывное вращение ротора электродвигателя. Достоинства этого электропривода достигаются за счет усложнения конструкции по сравнению с торцовыми электрическими машинами, не имеющими устройств включения-отключения, и использования электромагнитных муфт сцепления и торможения.Also known is an electric drive for intermittent operation [3], comprising an asynchronous end-face electric motor and electromagnetic clutches and brakes. This electric drive is used when frequent repeated switching on and off of the output shaft is necessary, which is characteristic, in particular, for the operation of sewing equipment. A feature of the electric drive is the continuous rotation of the rotor of the electric motor. The advantages of this electric drive are achieved due to the complexity of the design in comparison with end-face electric machines that do not have on-off devices, and the use of electromagnetic clutches and brakes.
Вместе с тем известны электрические машины, содержащие встроенные тормозные устройства, включающиеся в режим торможения при отключении электропитания обмотки статора. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является электрическая машина со встроенным тормозным устройством [4] для ее быстрой остановки. Ее тормозное устройство содержит тормозную накладку, закрепленную на подшипниковом щите, и якорь, выполненный в виде кольца, охватывающего короткозамыкающее кольцо ротора, установленный с возможностью перемещения на валу между ротором и тормозной накладкой. При этом якорь в обесточенном состоянии машины прижат к тормозной накладке пружиной, размещенной на выходном валу между основанием якоря и ротором. Конструкция тормоза предназначена к использованию в электрических машинах традиционной цилиндрической формы исполнения. Для растормаживания ротора электрической машины вследствие притяжения якоря тормозного устройства к ротору используется не весь магнитный поток, а только его часть, ответвляющаяся в якорь, т.е. поток рассеяния.At the same time, electric machines are known that include built-in braking devices that turn on in the braking mode when the power supply to the stator winding is turned off. The closest in technical essence to the claimed invention is an electric machine with an integrated brake device [4] for its quick stop. Its brake device comprises a brake lining mounted on a bearing shield, and an anchor made in the form of a ring covering a short-circuited rotor ring mounted to move on the shaft between the rotor and the brake lining. In this case, the anchor in the de-energized state of the machine is pressed against the brake lining by a spring placed on the output shaft between the base of the armature and the rotor. The design of the brake is intended for use in electric machines of a traditional cylindrical form. To brake the rotor of an electric machine due to the attraction of the brake device armature to the rotor, not all magnetic flux is used, but only a part of it that branches into the armature, i.e. scattering flux.
Усилие пружины, которое преодолевается силой притяжения якоря к ротору, определяется этой частью магнитного потока. Поскольку она невелика по сравнению с основным магнитным потоком, то усилие пружины, используемой для прижатия якоря к тормозной накладке в режиме торможения, может оказаться недостаточным для создания необходимых сил трения между поверхностями якоря и тормозной накладки и соответствующего тормозного момента для быстрой остановки ротора. Кроме того, диаметр тормозной накладки, соосной с валом ротора в электрической машине цилиндрической формы исполнения, не превышает диаметра ротора. Вследствие этого для создания достаточного тормозного момента требуется большое усилие прижатия контактирующих поверхностей якоря и тормозной накладки. При небольшом усилии пружины, конструктивные параметры которой определяются магнитным потоком рассеяния, ответвляющимся в якорь, достаточно быстрое затормаживание ротора может оказаться недостижимым. Использование же в этой конструкции вспомогательных элементов в виде штифтов, установленных на внутренней стороне короткозамыкающего кольца обмотки ротора и взаимодействующих с поверхностями фасонных выемок, выполненных на внутреннем кольце якоря, приводит к усложнению конструкции тормозного устройства и может не обеспечить создания требуемого усилия прижатия контактирующих поверхностей основания якоря и тормозной накладки. Недостатком предложенного тормозного устройства является его применение только в нереверсивном электроприводе. В этом изобретении отсутствуют также устройства для регулировки усилия прижатия пружины тормозного устройства.The spring force, which is overcome by the force of attraction of the armature to the rotor, is determined by this part of the magnetic flux. Since it is small compared to the main magnetic flux, the force of the spring used to press the anchor to the brake lining in the braking mode may not be sufficient to create the necessary friction forces between the surfaces of the armature and the brake lining and the corresponding braking torque to quickly stop the rotor. In addition, the diameter of the brake lining, coaxial with the rotor shaft in an electric machine of cylindrical form, does not exceed the diameter of the rotor. As a result of this, in order to create sufficient braking torque, a large force is required to press the contacting surfaces of the armature and the brake lining. With a small spring force, the design parameters of which are determined by the scattering magnetic flux branching into the armature, a sufficiently fast braking of the rotor may be unattainable. The use of auxiliary elements in this design in the form of pins mounted on the inner side of the short-circuit ring of the rotor winding and interacting with the surfaces of the shaped recesses made on the inner ring of the armature, complicates the design of the braking device and may not provide the required compressive force for the contacting surfaces of the armature base and brake linings. The disadvantage of the proposed brake device is its use only in a non-reversible electric drive. In this invention there are also no devices for adjusting the compressive force of the spring brake device.
Заявляемое изобретение решает задачу создания электрической машины торцовой формы исполнения с однодисковым ротором при любом направлении его вращения, оснащенной более надежным по сравнению с прототипом встроенным тормозным устройством, а также повышения эксплуатационной надежности электрической машины в целом и упрощения ее конструкции.The claimed invention solves the problem of creating an electric end-face machine with a single-disc rotor in any direction of rotation, equipped with a more reliable integrated braking device compared to the prototype, as well as improving the operational reliability of the electric machine as a whole and simplifying its design.
Это достигается тем, что в торцовой электрической машине, содержащей сборный корпус, состоящий из двух жестко соединенных между собой несущих щитов и образующих центральную кольцевую полость, внутри которой на одном несущем щите закреплен магнитопровод статора с обмоткой возбуждения, а на другом размещено тормозное устройство, однодисковый ротор со ступицей, несущий магнитопровод с короткозамкнутой обмоткой, отделенный воздушным зазором от магнитопровода статора, пустотелый вал ротора, подшипниковые узлы, снабженной регулировочными устройствами для изменения величины воздушного зазора между рабочими поверхностями магнитопроводов статора и ротора, в отличие от прототипа ступица диска ротора и вал ротора сопряжены между собой через шлицевое соединение, допускающее осевое смещение диска ротора относительно вала ротора, тормозная накладка установлена на щите корпуса электрической машины посредством регулировочных упоров, каждый из которых содержит ступенчатый валик, цилиндрический выступ которого входит во внутреннюю расточку щита, регулировочную гайку и контргайку для закрепления упора в щите, причем тормозная накладка жестко связана с цилиндрическим выступом валика изнутри кольцевой полости корпуса электрической машины, а регулировочная гайка охватывает наружную часть валика и ограничена от осевого смещения относительно него посредством шайбы и стопорного кольца. Пружина тормозного устройства охватывает ступицу диска ротора и размещена в наружной цилиндрической полости щита корпуса электрической машины, несущего регулировочные упоры тормозной накладки. При этом один торец пружины прижат к подвижному кольцу упорного подшипника, установленного в цилиндрической полости щита, а другой торец пружины через опорное кольцо прижат к внутреннему кольцу радиально-упорного подшипника, установленного на ступице диска ротора и удерживаемого от осевого смещения регулировочной гайкой с контргайкой, навернутыми на концевой участок ступицы диска ротора.This is achieved by the fact that in an end-face electric machine containing a prefabricated housing consisting of two load-bearing shields rigidly interconnected and forming a central annular cavity, inside of which a stator magnetic circuit with a field winding is fixed on one load-bearing shield, and a single-disk brake device is placed on the other a rotor with a hub, carrying a magnetic circuit with a short-circuited winding, separated by an air gap from the stator magnetic circuit, a hollow rotor shaft, bearing assemblies equipped with adjusting devices for changing the air gap between the working surfaces of the stator and rotor magnetic circuits, in contrast to the prototype, the rotor disk hub and rotor shaft are interconnected via a spline connection allowing axial displacement of the rotor disk relative to the rotor shaft, the brake lining is mounted on the shield of the body of the electric machine by means of adjusting stops, each of which contains a stepped roller, a cylindrical protrusion of which is included in the inner bore of the shield, an adjusting nut and a counter yku for fixing the stop in the shield, wherein the brake lining is rigidly connected to a cylindrical protrusion roller inside the annular cavity of the electrical machine casing, and the adjustment nut includes an outer roller and part of the limited axial displacement relative thereto by means of a washer and circlip. The spring of the brake device covers the hub of the rotor disk and is located in the outer cylindrical cavity of the shield of the body of the electric machine, bearing the adjusting stops of the brake lining. In this case, one end of the spring is pressed against the movable ring of the thrust bearing installed in the cylindrical cavity of the shield, and the other end of the spring is pressed through the support ring to the inner ring of the angular contact bearing mounted on the hub of the rotor disk and held against axial displacement by an adjusting nut with a lock nut screwed on the end section of the hub of the rotor disk.
Вовнутрь цилиндрической полости несущего щита корпуса электрической машины запрессовано неподвижное кольцо, охватывающее пружину тормозного устройства, а на наружном кольце радиально-упорного подшипника установлена связанная с ним кольцевая втулка, имеющая возможность свободного осевого перемещения внутри цилиндрической полости щита, причем между торцами неподвижного кольца и втулки в обесточенном состоянии электрической машины установлен воздушный зазор, величина которого меньше величины воздушного зазора между поверхностями магнитопроводов статора и ротора на величину рабочего зазора между этими поверхностями во время вращения ротора.A stationary ring is pressed inside the cylindrical cavity of the bearing shield of the body of the electric machine, covering the spring of the brake device, and an annular sleeve connected to it is mounted on the outer ring of the angular contact bearing, which has the possibility of free axial movement inside the cylindrical cavity of the shield, between the ends of the fixed ring and the sleeve in the current state of the electric machine is set to an air gap, the value of which is less than the air gap between the surfaces agnitoprovodov stator and the rotor by the value of the working clearance between these surfaces during the rotor rotation time.
На торцовой плоскости диска ротора со стороны тормозной накладки жестко закреплена кольцевая закаленная пластина, находящаяся в плотном контакте с тормозной накладкой в обесточенном состоянии электрической машины.On the end plane of the rotor disk from the side of the brake lining, a ring hardened plate is rigidly fixed, which is in close contact with the brake lining in a de-energized state of the electric machine.
Вал ротора, связанный со ступицей диска ротора посредством шлицевого соединения, опирается на подшипники, один из которых (радиально-упорный) охватывает ступицу диска ротора и его внутреннее кольцо и служит опорой для пружины, а второй (радиальный) размещен в несущем щите, на котором установлен магнитопровод статора, и исключает осевое смещение вала ротора.The rotor shaft, connected to the hub of the rotor disk by means of a spline connection, is supported by bearings, one of which (angular contact) covers the hub of the rotor disk and its inner ring and serves as a support for the spring, and the second (radial) is placed in the support plate on which a stator magnetic circuit is installed, and eliminates the axial displacement of the rotor shaft.
Магнитопровод статора на несущем щите корпуса машины закреплен посредством фасонных опор, имеющих форму пластин, жестко связанных с магнитопроводом статора и опирающихся на концы установочных винтов, ввернутых в щит с наружной стороны, причем каждая опора имеет в своей средней части цилиндрический выступ с концевым резьбовым участком, который входит в отверстие щита и служит для фиксации опоры относительно щита в результате затяжки резьбового соединения.The stator magnetic circuit on the bearing shield of the machine body is fixed by means of shaped supports having the form of plates rigidly connected to the stator magnetic circuit and resting on the ends of the set screws screwed into the shield from the outside, each bearing in its middle part having a cylindrical protrusion with an end threaded section, which enters the opening of the shield and serves to fix the support relative to the shield by tightening the threaded connection.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показан общий вид торцовой электрической машины со встроенным тормозным устройством и ее продольный разрез.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of a mechanical end machine with an integrated brake device and its longitudinal section.
Сборный корпус электрической машины состоит из жестко связанных между собой несущих щитов 1 и 2, образующих центральную кольцевую полость. Внутри этой полости на щите 1 посредством группы опор 3 установлен магнитопровод 4 статора с m-фазной обмоткой возбуждения. Опоры 3 к магнитопроводу 4 присоединены жестко и образуют единую конструкцию. Ротор электрической машины состоит из центрального диска 5 со ступицей 6 и вала 7 ротора, которые сопряжены между собой посредством шлицевого соединения 8, допускающего осевое смещение диска ротора относительно вала. Внутри кольцевой расточки ротора размещен его магнитопровод 9 с короткозамкнутой обмоткой, отделенный в обесточенном состоянии электрической машины от магнитопровода 4 статора воздушным зазором Δ1. Для установки зазора Δ1 между рабочими поверхностями магнитопроводов 4 и 9 в обесточенном состоянии машины служат установочные винты 10 с контргайками 11, а также цилиндрические выступы 12 опор 3 магнитопровода 4 статора, снабженные резьбовыми участками и входящие в отверстия несущего щита статора. Резьбовые участки этих выступов снабжены гайками 13 с элементами их стопорения после затяжки резьбовых соединений. На диске ротора со стороны тормозной накладки закреплена кольцевая закаленная пластина 14, плотно прилегающая в обесточенном состоянии машины к тормозной накладке 15, имеющей стальную подложку 16 и жестко связанной со ступенчатыми валиками 17 регулировочных упоров. Каждый регулировочный упор помимо валика 17 содержит гайку 18, контргайку 19, шайбу 20 и стопорное кольцо 21. Причем гайка 18, ввернутая в стенку несущего щита 2, подвижно сопряжена с валиком 17, но не имеет осевого смещения относительно валика. Цилиндрический выступ 22 каждого валика 17 входит в соответствующую кольцевую расточку несущего щита 2, обеспечивая тем самым неподвижность тормозной накладки 15.The prefabricated housing of the electric machine consists of load-bearing shields 1 and 2 rigidly interconnected, forming a central annular cavity. Inside this cavity, on the shield 1, through a group of supports 3, a stator magnetic circuit 4 with an m-phase field winding is installed. Supports 3 to the magnetic circuit 4 are attached rigidly and form a single structure. The rotor of the electric machine consists of a central disk 5 with a hub 6 and a rotor shaft 7, which are interconnected by means of a spline connection 8, allowing axial displacement of the rotor disk relative to the shaft. Inside the annular bore of the rotor is placed its magnetic circuit 9 with a short-circuited winding, separated in a de-energized state of the electric machine from the magnetic circuit 4 of the stator by an air gap Δ 1 . To set the gap Δ 1 between the working surfaces of the magnetic circuits 4 and 9 in the de-energized state of the machine, set screws 10 with locknuts 11, as well as cylindrical protrusions 12 of the supports 3 of the stator magnetic circuit 4, provided with threaded sections and included in the openings of the stator support shield, are used. The threaded sections of these protrusions are equipped with nuts 13 with their locking elements after tightening the threaded joints. An annular hardened plate 14 is mounted on the rotor disk from the side of the brake lining, which is tightly fitted in the de-energized state of the machine to the brake lining 15, which has a steel substrate 16 and is rigidly connected to the stepped rollers 17 of the adjusting stops. Each adjusting stop in addition to the roller 17 contains a nut 18, a lock nut 19, a washer 20 and a lock ring 21. Moreover, the nut 18, screwed into the wall of the supporting shield 2, is movably mated to the roller 17, but does not have axial displacement relative to the roller. The cylindrical protrusion 22 of each roller 17 is included in the corresponding annular bore of the supporting shield 2, thereby ensuring the immobility of the brake lining 15.
Базирование вала 7, связанного шлицевым соединением 8 со ступицей 6 диска 5 ротора, в несущих щитах 1 и 2 корпуса электрической машины осуществляется посредством радиального подшипника 23, установленного в стенке щита 1 с помощью стакана 24 и крышки 25, и радиально-упорного подшипника 26, охватывающего ступицу 6 диска ротора и размещенного в наружной цилиндрической полости щита 2. Внутри этой полости установлен упорный подшипник 27 и размещена пружина 28 тормозного устройства. Один торец пружины (на чертеже - левый) поджат к подвижному кольцу упорного подшипника 27, а другой - посредством установочного кольца 29 - к внутреннему кольцу подшипника 26. Вовнутрь наружной цилиндрической полости щита 2 запрессовано неподвижное кольцо 30, охватывающее пружину 28, а на наружном кольце радиально-упорного подшипника 26 размещена втулка 31, имеющая возможность осевого смещения вместе с подшипником 26. В обесточенном состоянии электрической машины между торцами кольца 30 и втулки 31 установлен воздушный зазор Δ2. Для фиксации этого зазора служат гайка 32 и контргайка 33, а для его контроля в стенке цилиндрической полости выполнено резьбовое отверстие, закрываемое резьбовой пробкой 34.The base of the shaft 7, connected by a spline connection 8 with the hub 6 of the rotor disk 5, in the bearing shields 1 and 2 of the body of the electric machine is carried out by means of a radial bearing 23 installed in the wall of the shield 1 with the help of a cup 24 and a cover 25, and an angular contact bearing 26, covering the hub 6 of the rotor disk and placed in the outer cylindrical cavity of the shield 2. Inside this cavity, a thrust bearing 27 is installed and a spring 28 of the brake device is placed. One end of the spring (left in the drawing) is pressed against the movable ring of the thrust bearing 27, and the other, by means of the adjusting ring 29, is pressed against the inner ring of the bearing 26. A stationary ring 30 is pressed into the inside of the outer cylindrical cavity of the shield 2, covering the spring 28, and on the outer ring An angular contact bearing 26 is provided with a sleeve 31, which is axially displaceable together with the bearing 26. In the de-energized state of the electric machine, an air gap Δ 2 is installed between the ends of the ring 30 and the sleeve 31. To fix this gap, nut 32 and lock nut 33 are used, and for its control, a threaded hole is made in the wall of the cylindrical cavity, which is closed by a threaded plug 34.
С целью охлаждения нагревающихся элементов в конструкции машины предусмотрена самовентиляционная система охлаждения, которая включает сеть вентиляционных каналов и полостей, сопряженных между собой и окружающей атмосферой. При этом для перемещения охлаждающих потоков внутри центральной кольцевой полости машины диск ротора снабжен вентиляционными лопатками 35, 36, а для подвода охлаждающих воздушных масс внутрь центральной кольцевой полости используются отверстия, выполненные в стенках щитов корпуса электрической машины и стенке пустотелого вала 7 ротора (на чертеже входные отверстия не показаны). Для выброса нагретого воздуха из центральной кольцевой полости корпуса электрической машины предусмотрены окна 37, 38, выполненные на периферийных стенках несущих щитов.In order to cool the heating elements, a self-ventilation cooling system is provided in the machine design, which includes a network of ventilation ducts and cavities, interconnected with the surrounding atmosphere. In this case, to move the cooling flows inside the central annular cavity of the machine, the rotor disk is equipped with ventilation blades 35, 36, and for supplying the cooling air masses into the central annular cavity, holes are used made in the walls of the shields of the body of the electric machine and the wall of the hollow shaft 7 of the rotor (input holes not shown). To eject heated air from the central annular cavity of the body of the electric machine, windows 37, 38 are provided, made on the peripheral walls of the supporting shields.
Пустотелый вал 7 ротора имеет два внутренних шлицевых участка 39, 40 и один наружный участок 41, предназначенные для соединения с исполнительными механизмами.The hollow shaft 7 of the rotor has two internal spline section 39, 40 and one outer section 41, intended for connection with actuators.
Электрическая машина работает следующим образом.The electric machine operates as follows.
При подключении электрической машины к сети в обмотках магнитопровода статора возникает пусковой ток, превышающий номинальный ток рабочего режима работы машины, в результате чего возникает сильное магнитное поле, под действием которого диск ротора со ступицей совершает осевое смещение по шлицам вала ротора в сторону магнитопровода статора и отходит от тормозной накладки 15. При этом происходит дополнительное сжатие пружины 28. Втулка 31, связанная с наружным кольцом подшипника 26, перемещается и своим торцом упирается в торец кольца 30. Зазор Δ2 исчезает, а между рабочими поверхностями магнитопроводов 4 и 9 устанавливается рабочий зазор Δ, равный разности зазоров Δ1 и Δ2, который сохраняется в процессе вращения ротора под действием вращающегося магнитного поля, так как при малой величине зазора Δ сила притяжения магнитопровода 9 ротора к магнитопроводу 4 статора достаточна для удержания ротора в рабочем положении. Этому соответствует зазор между пластиной 14 диска ротора и тормозной накладкой 15, равный величине Δ2.When the electric machine is connected to the network in the windings of the stator magnetic circuit, a starting current occurs that exceeds the rated current of the operating mode of the machine, resulting in a strong magnetic field, under the influence of which the rotor disk with the hub makes axial displacement along the splines of the rotor shaft towards the stator magnetic circuit and departs from the brake lining 15. In this case, an additional compression of the spring 28 occurs. The sleeve 31, connected with the outer ring of the bearing 26, moves and abuts against the end of the ring 30 with its end face. p Δ 2 disappears, and between the working surfaces of the magnetic cores 4 and 9 is set running clearance Δ, equal to the difference of gaps Δ 1 and Δ 2 which is retained during rotation of the rotor under the action of the rotating magnetic field, since a small value of clearance Δ attraction force of the magnetic circuit 9 the rotor to the stator magnetic circuit 4 is sufficient to hold the rotor in the working position. This corresponds to the gap between the plate 14 of the rotor disk and the brake lining 15, equal to the value Δ 2 .
При отключении электропитания обмотки статора от сети магнитный поток, удерживающий ротор в рабочем положении, исчезает. Вследствие этого пружина 28 вызывает осевое смещение диска ротора 5 со ступицей 6 в сторону тормозной накладки 15 на величину Δ2. В результате трения поверхностей сопряжения пластины 14 диска ротора и тормозной накладки 15, прижатых усилием пружины 28, происходит остановка ротора. Этому соответствует осевой зазор Δ2 между торцами кольца 30 и втулки 31.When the power supply of the stator winding is disconnected from the network, the magnetic flux holding the rotor in the working position disappears. As a result of this, the spring 28 causes an axial displacement of the rotor disk 5 with the hub 6 towards the brake lining 15 by Δ 2 . As a result of friction of the mating surfaces of the plate 14 of the rotor disk and the brake lining 15, pressed by the force of the spring 28, the rotor stops. This corresponds to the axial clearance Δ 2 between the ends of the ring 30 and the sleeve 31.
Подшипник 23, установленный в стенке несущего щита 1, удерживает вал ротора от осевого смещения. Этот подшипник не испытывает действия осевых сил, что способствует повышению ресурса электрической машины.The bearing 23 mounted in the wall of the supporting shield 1, keeps the rotor shaft from axial displacement. This bearing does not experience the action of axial forces, which helps to increase the life of the electric machine.
Установку начального усилия поджатия пружины 28, соответствующего зазору Δ2 между кольцом 30 и втулкой 31, производят с помощью гайки 32 и контргайки 33, навернутых на концевой резьбовой участок ступицы 6 диска 5 ротора.The initial pressure setting of the spring 28, corresponding to the gap Δ 2 between the ring 30 and the sleeve 31, is set with the help of a nut 32 and a lock nut 33, screwed onto the end threaded section of the hub 6 of the rotor disk 5.
По мере износа тормозной накладки 15 зазор Δ2 увеличивается. Для компенсации этого износа используют регулировочные упоры тормозной накладки. Контргайки 19 этих упоров отвертывают, гайки 18 ввертывают в стенку несущего щита 2 корпуса машины на нужную величину, вызывая тем самым осевое смещение диска 5 ротора со ступицей 6 до достижения необходимого значения зазора Δ2, контролируемого через отверстие в стенке цилиндрической полости несущего щита, впоследствии закрываемого резьбовой пробкой 34. Выполнив необходимую регулировку, контргайки 19 затягивают.As the brake lining 15 wears, the clearance Δ 2 increases. To compensate for this wear, the brake lining adjusting stops are used. The locknuts 19 of these stops are unscrewed, the nuts 18 are screwed into the wall of the bearing shield 2 of the machine body by the desired amount, thereby causing the axial displacement of the rotor disk 5 with the hub 6 until the required clearance Δ 2 is reached, which is controlled through the hole in the wall of the cylindrical cavity of the shield, subsequently closed by a threaded plug 34. Having made the necessary adjustment, the locknuts 19 are tightened.
Установку зазора Δ1 между поверхностями магнитопроводов 4 и 9 осуществляют в следующей последовательности. Если зазор Δ1 необходимо уменьшить, ослабляют затяжку гаек 13 опор 3 магнитопровода 4 статора и контргаек 11 установочных винтов 10. Вслед за этим путем ввертывания установочных винтов 10 в стенку несущего щита 1 вызывают смещение магнитопровода 4 вовнутрь кольцевой полости электрической машины на требуемую величину. После установки необходимого значения зазора Δ1, контролируемого мерными щупами через окна 37 на периферийных стенках несущих щитов, производят затяжку контргаек 11 и гаек 13.The clearance Δ 1 between the surfaces of the magnetic circuits 4 and 9 is carried out in the following sequence. If the gap Δ 1 needs to be reduced, the tightening of the nuts 13 of the supports 3 of the stator magnetic circuit 4 and the lock nuts 11 of the set screws 10 is weakened. Following this, by screwing the set screws 10 into the wall of the main shield 1, the magnetic circuit 4 is shifted into the annular cavity of the electric machine by the required value. After setting the required value of the gap Δ 1 , controlled by measuring probes through the windows 37 on the peripheral walls of the supporting panels, tighten the lock nuts 11 and nuts 13.
При необходимости увеличения зазора Δ1 затяжку гаек 11 и гаек 13 ослабляют, установочные винты 10 вывертывают на величину, соответствующую нужному смещению магнитопровода 4 статора, после чего гайки 13 довертывают на резьбовые участки цилиндрических выступов 12 опор 3 магнитопровода 4, вызывая смещение последнего в сторону щита 1 до упора его опор 3 в концы установочных винтов 10. По достижении требуемого значения зазора Δ1 контргайки 11 и гайки 13 затягивают.If it is necessary to increase the gap Δ 1, the tightening of the nuts 11 and nuts 13 is loosened, the set screws 10 are turned out by an amount corresponding to the desired displacement of the stator magnetic circuit 4, after which the nuts 13 are turned onto the threaded sections of the cylindrical protrusions 12 of the supports 3 of the magnetic circuit 4, causing the latter to shift towards the shield 1 to the end of its supports 3 at the ends of the set screws 10. Upon reaching the desired clearance value Δ 1, the lock nuts 11 and nuts 13 are tightened.
Опоры 3 магнитопровода 4 статора достаточно просты по конструкции и позволяют выравнивать значение воздушного зазора Δ1 относительно рабочей плоскости магнитопровода 9 ротора на всем протяжении его окружности.The supports 3 of the stator magnetic circuit 4 are quite simple in design and make it possible to align the value of the air gap Δ 1 with respect to the working plane of the rotor magnetic circuit 9 along its entire circumference.
Наличие открытых полостей между опорами 3, основанием магнитопровода 4 и щитом 1 статора обеспечивает интенсивное охлаждение магнитопровода 4 и его обмотки возбуждения в результате свободного прохождения охлаждающих воздушных потоков, поступающих вовнутрь кольцевой полости машины и приводимых в движение в направлении от центра к периферии вентиляционными лопатками 35, 36 диска ротора.The presence of open cavities between the supports 3, the base of the magnetic circuit 4 and the shield 1 of the stator provides intensive cooling of the magnetic circuit 4 and its excitation winding as a result of the free passage of cooling air flows entering the inside of the annular cavity of the machine and driven in the direction from the center to the periphery by the air blades 35, 36 disc rotor.
Тормозное устройство электрической машины приводится в действие пружиной, усилие которой зависит не от магнитного потока рассеяния, ответвляющегося в якорь тормоза, как в прототипе, а от полного магнитного потока, пронизывающего рабочий воздушный зазор электрической машины. Вследствие этого, при прочих равных условиях, усилие пружины может быть принято значительно большим, чем в прототипе, а поэтому в предложенной конструкции электрической машины достигается более быстрая остановка ротора после отключения электропитания обмотки статора.The brake device of an electric machine is actuated by a spring, the force of which does not depend on the magnetic flux of scattering branching into the brake armature, as in the prototype, but on the total magnetic flux penetrating the working air gap of the electric machine. As a result of this, ceteris paribus, the spring force can be taken much greater than in the prototype, and therefore, in the proposed design of the electric machine, a faster stop of the rotor after turning off the power supply to the stator winding is achieved.
Тормозное устройство работает при любом направлении вращения ротора. Предлагаемая конструкция электрической машины достаточно проста и технологична для промышленного освоения. Она малогабаритна, удобна в обслуживании, а благодаря наличию регулировочных устройств, конструктивно простых и надежных, отличается высокой ремонтопригодностью, что имеет определенное технико-экономическое значение.The brake device operates in any direction of rotation of the rotor. The proposed design of an electric machine is quite simple and technologically advanced for industrial development. It is small-sized, easy to maintain, and due to the presence of adjusting devices that are structurally simple and reliable, it is characterized by high maintainability, which has a certain technical and economic importance.
Источники информацииSources of information
1. Патент Российской Федерации RU №2058655 С1, МКИ Н 02 К 5/16, 17/00, 1996 г., бюл. №11.1. Patent of the Russian Federation RU No. 2058655 C1, MKI N 02 K 5/16, 17/00, 1996, bull. No. 11.
2. Патент Российской Федерации RU №2140700 С1, МКИ Н 02 К 5/173, 5/16, 17/16, 1999 г., бюл. №30.2. Patent of the Russian Federation RU No. 2140700 C1, MKI N 02 K 5/173, 5/16, 17/16, 1999, bull. No. 30.
3. Патент Российской Федерации RU №2199176 С 1, МКИ Н 02 К 17/32, D 05 В 69/10, 2003 г., бюл. №5.3. Patent of the Russian Federation RU No. 2199176 C 1, MKI N 02 K 17/32, D 05 B 69/10, 2003, bull. No. 5.
4. Патент Российской Федерации RU №2041548 С1, МКИ Н 02 К 7/102 // F 16 D 55/02, 1995 г., бюл. №22 (прототип).4. Patent of the Russian Federation RU No. 2041548 C1, MKI N 02 K 7/102 // F 16 D 55/02, 1995, bull. No. 22 (prototype).
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004109766/11A RU2262175C1 (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Face-type electrical machine with built-in braking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004109766/11A RU2262175C1 (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Face-type electrical machine with built-in braking device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2262175C1 true RU2262175C1 (en) | 2005-10-10 |
Family
ID=35851336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004109766/11A RU2262175C1 (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Face-type electrical machine with built-in braking device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2262175C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103354400A (en) * | 2013-07-22 | 2013-10-16 | 大连华锐重工集团股份有限公司 | Electromagnetic leakage prevention rotating shaft wall apparatus |
| RU2558704C1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Double axial asynchronous machine with in-built brake mechanism |
| CN114374302A (en) * | 2022-01-07 | 2022-04-19 | 哈尔滨电气动力装备有限公司 | Large-scale shielding motor rotor assembly and motor turning-over process |
-
2004
- 2004-03-30 RU RU2004109766/11A patent/RU2262175C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103354400A (en) * | 2013-07-22 | 2013-10-16 | 大连华锐重工集团股份有限公司 | Electromagnetic leakage prevention rotating shaft wall apparatus |
| CN103354400B (en) * | 2013-07-22 | 2016-02-03 | 大连华锐重工集团股份有限公司 | The rotating shaft through wall device of electromagnetic leakage |
| RU2558704C1 (en) * | 2014-04-08 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Double axial asynchronous machine with in-built brake mechanism |
| CN114374302A (en) * | 2022-01-07 | 2022-04-19 | 哈尔滨电气动力装备有限公司 | Large-scale shielding motor rotor assembly and motor turning-over process |
| CN114374302B (en) * | 2022-01-07 | 2023-10-03 | 哈尔滨电气动力装备有限公司 | Large-scale shielding motor rotor assembly and motor turning method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6202804B1 (en) | Electromagnetically releasable friction safety brake | |
| US8657096B2 (en) | Door machine having chain disk locking mechanism | |
| CN201344218Y (en) | Novel electromagnetic power lost brake | |
| JPH11201191A (en) | Lap spring clutch assembly | |
| RU2262175C1 (en) | Face-type electrical machine with built-in braking device | |
| US6412613B1 (en) | Electric brake | |
| RU2290735C1 (en) | Double-ended abutting induction electrical machine with built-in brake | |
| US9476464B2 (en) | Electromagnetic driving device and methods for manufacturing and controlling same | |
| RU2558704C1 (en) | Double axial asynchronous machine with in-built brake mechanism | |
| JPS6127986B2 (en) | ||
| US3502918A (en) | Electric motors | |
| US10944309B2 (en) | Electric motor device | |
| US2947393A (en) | Electric clutch and brake | |
| JP3805420B2 (en) | Hoisting device with brakes acting on both sides of the clutch | |
| US11569711B2 (en) | Mechanical brake for an electric motor | |
| SU1304761A3 (en) | Self-braking induction electric motor | |
| EP0105789A1 (en) | Power steering pump failsafe clutch | |
| RU2199176C1 (en) | Electric drive for intermittently running machines and mechanisms | |
| WO1995015876A1 (en) | Electric brake | |
| RU2655378C1 (en) | Self-braking double axial asynchronous electric motor for flow line drive | |
| RU2642435C1 (en) | Self-braking coupled axial asynchronous motor | |
| RU2232459C1 (en) | Face-type double-shaft induction machine | |
| WO2009091321A1 (en) | Electrically controlled brake | |
| SU1569457A1 (en) | Electromagnetic clutch-brake | |
| SU399651A1 (en) | ELECTROMAGNETIC COUPLING - TOR.MOZ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060331 |