DE2601558A1 - ELECTROMECHANICAL BRAKING DEVICE FOR ELECTRIC MOTORS - Google Patents
ELECTROMECHANICAL BRAKING DEVICE FOR ELECTRIC MOTORSInfo
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Description
STANDARD ELEKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFT
STUTTGARTSTANDARD ELECTRICS LORENZ
SHARED COMPANY
STUTTGART
W.Knuth-L.Griete 1^4-1W.Knuth-L.Griete 1 ^ 4-1
Elektromechanische Bremseinrichtung für elektrischeElectromechanical braking device for electrical
MotorenEngines
Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Bremseinrichtung für Elektromotoren insbesondere kleinerer Leistung, auf deren Welle, vorzugsweise auf einem zweiten freien Wellenstumpf, eine nicht oder gegen Widerstand in Umfangsrichtung verdrehbare Bremsnockenscheibe mit einer oder mehreren Nocken angeordnet ist, in die bei Abschalten des Motors von der Speisespannung ein beispielsweise durch Federkraft betätigtes Sperrglied eingreift.The invention relates to an electromechanical braking device for electric motors, in particular of lower power, on their shaft, preferably on a second free stub shaft, one not or against resistance in Circumferentially rotatable brake cam disk is arranged with one or more cams in which when switched off of the motor from the supply voltage engages a locking member actuated, for example, by spring force.
Bei ausgeführten Spaltpolmotoren der sogenannten unsymmetrischen Bauart, die ein relativ starkes magnetisches Streufeld aufweisen, hat man derartige Bremseinrichtungen so ausgeführt, daß das vorgenannte Sperrglied Teil eines vom Motorstreufeld betätigten Klappankers ist. Dieser aus ferromagnetische!!! Material bestehende Klappanker kommt bei Abschaltung des Motors durch Federkraft mit einer auf der Motorwelle befestigten Nockenscheibe in Eingriff und bremst damit den Motor ab. Die Nockenscheibe ist vorzugsweise nicht starr mit der Welle verbunden, um die mechanische Beanspruchung der einzelnen Bauteile durch die beim "Abbremsen frei werdenden Kräfte zu mildern.When executed shaded pole motors of the so-called asymmetrical design, which have a relatively strong magnetic Have stray field, one has such braking devices designed so that the aforementioned locking member is part of a is the hinged armature actuated by the stray motor field. This one made of ferromagnetic !!! Material existing hinged anchors comes in when the motor is switched off by spring force with a cam disk attached to the motor shaft Intervenes and brakes the engine. The cam disc is preferably not rigidly connected to the shaft to reduce the mechanical stress on the individual components to be mitigated by the forces released during "braking".
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Wenn auch der Aufwand für die Bremse relativ gering ist, so haften dieser Lösung doch verschiedene Mängel an. Da ist zunächst die Geräuschentwicklung zu nennen, die von Vibrationen des Klappankers herrührt und durch den magnetischen Wechselfluß verursacht ist. Diese Geräusche sind für viele Anwendungen nicht tragbar. Außerdem sind die magnetischen Kräfte relativ gering, daher funktioniert die bekannte Bremse nicht mehr zuverlässig, sobald die Speisespannung des Motors unter einen Wert absinkt, der erfahrungsgemäß nicht weit λοπ der Nennspannung entfernt liegt.Even if the effort for the brake is relatively low, this solution has various shortcomings. There First of all, there is the noise development that comes from the vibrations of the hinged armature and the magnetic Alternating flow is caused. These noises are unsustainable for many applications. Also are the magnetic forces are relatively low, so the known brake no longer works reliably as soon as the The supply voltage of the motor drops below a value which, based on experience, is not far from the nominal voltage lies.
Die geringen magnetischen Kräfte der Bremse haben auch zur Folge, daß die Zugkraft der Feder relativ klein gehalten sein muß. Das bewirkt oftmals auch im Zusammenhang mit magnetischen Klebeerscheinungen ungleiche Bremszeiten. Eine weitere Folge der geringen magnetischen Kräfte ist die Gefahr , daß die Nase (Sperrglied) des Klappankers nach Wiedereinschalten an der Bremsnocke hängenbleibt, d.h. der Motor nicht anlaufen kann.The low magnetic forces of the brake also mean that the tensile force of the spring is kept relatively small have to be. This often results in unequal braking times in connection with magnetic sticking phenomena. Another consequence of the low magnetic forces is the risk that the nose (locking member) of the hinged armature gets stuck on the brake cam after switching on again, i.e. the motor cannot start.
Um ein einigermaßen sicheres Arbeiten zu erreichen, sind deswegen aufwendige Justierarbeiten (Einstellung der Federkraft bzw. Verbiegen der Klappankernase) notwendig.In order to achieve a reasonably safe work, are therefore complex adjustment work (setting the spring force or bending the hinged anchor nose) is necessary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine betriebssichere Bremseinrichtung für Elektromotoren, insbesondere Kleinmotoren, zu schaffen, die abgesehen vom Eingriffsvorgang geräuschlos arbeitet, von der Speisespannung weitgehend unabhängig ist, keiner besonderen JustierarbeitenThe invention is based on the object of an operationally reliable braking device for electric motors, in particular To create small motors, which apart from the intervention process works silently, largely from the supply voltage is independent, no special adjustment work
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bedarf sowie gleichmäßige und kurze Bremszeiten ermöglicht. Außerdem sollte sie bei einer Vielzahl von Motortypen anwendbar sein.as well as uniform and short braking times. It should also work on a wide variety of engine types be applicable.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Sperrglied Teil eines besonderen Elektromagneten ist, der bei Einschalten des Motors ebenfalls an Spannung gelegt wird und das Sperrglied somit magnetisch wieder aus dem Eingriff mit der bzw. den Nocken der Nockenscheibe bringt.This object is achieved according to the invention in that the blocking element is part of a special electromagnet that is also connected to voltage when the motor is switched on is and the locking member thus magnetically out of engagement with the cam or cams of the cam disk brings.
Der Elektromagnet kann als Klappankermagnet, als Hubmagnet in ziehender oder drückender Ausführung oder auch als Drehmagnet ausgebildet sein. Er kann direkt aus der Netzspannung gespeist werden, die eine Gleich- oder Wechselspannung sein kann, er kann in der Ausführung als Gleichstrommagnet über eine Gleichrichteranordnung aus dem Wechselstromnetz oder aus einer Teilspannung, z.B. mit Hilfe einer angezapften Motorwicklung, gespeist werden. Auch als Wechselstrommagnet kann er mit einer Teilspannung, z.B. über eine Motorwicklungsanzapfung^ oderVneihenschaltung zur Motorwicklung betrieben werden.The electromagnet can be used as a hinged armature magnet, as a lifting magnet in a pulling or pushing design, or else be designed as a rotary magnet. It can be fed directly from the mains voltage, which is a DC or Can be alternating voltage, it can be made in the form of a direct current magnet via a rectifier arrangement the AC mains or from a partial voltage, e.g. with the help of a tapped motor winding will. It can also be used as an AC magnet with a partial voltage, e.g. via a motor winding tap ^ or can be operated in series with the motor winding.
Fig. 1 zeigt in Seiten- und Draufsicht die bekannte Bremseinrichtung mit einem durch das Streufeld Spaltpolmotors betätigtenKlappanker mit Sperrglied; Fig. 1 shows in side and top view the known braking device with a through the stray field Shaded pole motor operated armature with locking member;
Pig. 2 zeigt eine Ausführung der erfindungsgemäßen Brems einrichtung mit einem mittels eines Klappankermagneten betätigten Sperrglied;Pig. 2 shows an embodiment of the braking device according to the invention with a hinged armature magnet actuated locking member;
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Pig. 3 zeigt eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung mit einem Hubmagneten;Pig. 3 shows another embodiment of the braking device according to the invention with a lifting magnet;
Fig. H zeigt eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung mit einem Drehmagneten.Fig. H shows a further embodiment of the braking device according to the invention with a rotary magnet.
In den Figuren ist die Motorwelle jeweils mit 1 bezeichnet; sie trägt eine Bremsscheibenanordnung, die in bekannter Weise aus einer Nockenscheibe 2 und zwei Scheiben 3 gebildet wird. Die Nockenscheibe 2 hat an ihrem äußeren Umfang eine, zwei oder mehr ausgeprägte Nocken 1I, mit denen beim Abbremsen des Motors das Sperrglied in Eingriff gebracht wird. Die Scheiben 3In the figures, the motor shaft is denoted by 1; it carries a brake disk arrangement which is formed in a known manner from a cam disk 2 and two disks 3. The cam disc 2 has at its outer periphery one, two or more distinct cam 1 I, with which the locking member is engaged when the motor decelerates. The discs 3
sind starr z.B. formschlüssig, mit der Welle verbunden, während die Nockenscheibe 2 vorzugswiese in Umfangsrichtung gegenüber den Scheiben 3 mit einem bestimmten einstellbaren Reibmoment verdrehbar ist.are rigidly, e.g. positively, connected to the shaft, while the cam disk 2 is preferably in the circumferential direction is rotatable with respect to the discs 3 with a certain adjustable friction torque.
Fig. 1 zeigt die Bremseinrichtung bekannter Bauart. Der Klappanker 5 ist mittels der Achse 6 kippdrehbar gelagert und mit dem Bügel 7 am Stator 8 befestigt. Die Feder 9, die über einen Winkel 10 bzw. zusätzlich über eine Justierschraube 11 am Stator 8 befestigt ist, bringt beim Abschalten des Motors von der Stromquelle die Nase 12 des Ankers 5 mit einer der Nocken H der Nockenscheibe 2 in Eingriff und bremst damit den Läufer 13 ab. Beim Einschalten der Stromquelle verursacht das magnetische Streufeld des Stators 8 eine Kraft, die den Anker gegen die Federkraft anzieht und damit den Läufer 13 zur Drehung freigibt.Fig. 1 shows the braking device of known type. The hinged armature 5 is mounted such that it can tilt and rotate by means of the axis 6 and is fastened to the stator 8 with the bracket 7. The spring 9, which is attached to the stator 8 via an angle 10 or additionally via an adjusting screw 11, brings the nose 12 of the armature 5 into engagement with one of the cams H of the cam disk 2 when the motor is switched off from the power source and thus brakes the Runner 13. When the power source is switched on, the stray magnetic field of the stator 8 causes a force which attracts the armature against the spring force and thus releases the rotor 13 to rotate.
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Bei der Ausfuhrungsform der neuen Bremseinrichtung gemäß Fig. 2 wird die Bremsung des Motorläufers beim Abschalten der den Elektromagneten speisenden Stromquelle dadurch bewirkt, daß der Anker lh des Klappankermagneten, bestehend aus Spule 15, Kern 16, Rückschluß 17, Feder 18 und Anker 14, mit einer der Nocken U in Eingriff gelangt. Beim Einschalten der Stromquelle wird der Anker IA gegen die Kraft der Feder 18 angezogen und der Motorläufer zur Drehung freigegeben.In the embodiment of the new braking device according to FIG. 2, the braking of the motor rotor when the power source feeding the electromagnet is switched off is effected in that the armature lh of the hinged armature magnet, consisting of coil 15, core 16, yoke 17, spring 18 and armature 14, with one of the cams U comes into engagement. When the power source is switched on, the armature IA is attracted against the force of the spring 18 and the motor rotor is released to rotate.
Die Ausführungsform gemäß Fig'. 2 stellt eine integrierte Bauweise dar, d.h. der Rückschluß 17 ist direkt ein Teil des Haltewinkels 19, mit dem der Elektromagnet am Motor befestigt ist.The embodiment according to FIG. 2 represents an integrated Construction, i.e. the yoke 17 is directly a part of the bracket 19 with which the electromagnet on Engine is attached.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 erfolgt die Bremsung des Motorläufers beim Abschalten der Stromquelle dadurch, daß der Hubanker 20 des Hubmagneten, bestehend aus Spule 21, Rückschluß 22, Schraubendruckfeder 23, Segerring 2M undHubanker 20, mit einer der Nocken M in Eingriff gelangt. Mm Einschalten der Stromquelle wird der Hubanker 20 gegen die Kraft der Feder 23 angezogen und der Motorläufer zur Drehung freigegeben. Der Hubanker 20 besitzt zusätzlich die Führung 25, welche die Stoßbelastung beim Bremsvorgang auffängt. Die Führung 25 ist in den Haltewinkel 26 eingesetzt, mit dem das Magnetsystem am Motor befestigt ist. Die Hubmagnetbremse arbeitet unabhängig von der Motordrehrichtung.In the embodiment according to FIG. 3, the motor rotor is braked when the power source is switched off by that the lifting armature 20 of the lifting magnet, consisting of coil 21, yoke 22, helical compression spring 23, Seger ring 2M and lifting armature 20, with one of the cams M engages. When the power source is switched on, the lifting armature 20 is attracted against the force of the spring 23 and the motor rotor released for rotation. The lifting armature 20 also has the guide 25, which the shock load catches during braking. The guide 25 is in the bracket 26 is used, with which the magnet system is attached to the engine. The solenoid brake works independently from the direction of motor rotation.
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Bei der Ausführung nach Fig. 4 erfolgt die Bremsung des Motorlaufers bei Abschalten der Stromquelle dadurch, daß der Hebel 27 mittels der Feder 28 durch Drehbewegung der Welle 29 des Drehmagneten 30 mit einer der Nocken 4 in Eingriff gebracht wird. Die aus dem Haltewinkel 31 herausgebogene Lasche 32 dient zum Auffangen der Stoßbelastung beim Bremsvorgang.In the embodiment according to FIG. 4, the motor runner is braked when the power source is switched off by that the lever 27 by means of the spring 28 by rotating the shaft 29 of the rotary magnet 30 with one of the cams 4 is engaged. The tab 32 bent out of the bracket 31 serves to absorb the shock load during braking.
Beim Einschalten der Stromquelle wird der Hebel 27 gegen die Kraft der Feder 28 gedreht und der Motorläufer zur Drehung freigegeben.When the power source is switched on, the lever 27 is rotated against the force of the spring 28 and the motor rotor released for rotation.
6 Ansprüche6 claims
2 Bl. Zeichnungen2 sheets of drawings
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