DE2903362A1

DE2903362A1 - Electromagnetic air brake for rotary machine - combines flat and plunger armature attraction effects with electromagnet excitation to brake shaft

Info

Publication number: DE2903362A1
Application number: DE19792903362
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Ropelius; Hartmut Dipl Ing Sagner
Original assignee: Mannesmann Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1979-01-29
Publication date: 1980-07-31

Abstract

A brake lifting electromagnet for rotary electrical machines has a magnetic iron core (1) with an embedded exciter coil (3) firmly fixed in the motor casing (6). The armature (2) revolves with the motor shaft (4) and is axially displaceable. A spring (5) moves the armature away when the electromagnet is de-energised and applies the friction brake. When the electromagnet is switched ON and pulls the armature up to a stop (7), the vertical faces cause an attraction by the flat armature principle, and the horizontal faces by the plunger armature principle. The result is a balanced force of attraction as a function of the stroke of 10-20 mm with reduced excitation power.

Description

Elektromagnetische Bremslüfteinrichtung für rotierendeElectromagnetic brake release device for rotating

Motoren Beschreibung Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Bremslüfteinrichtung für rotierende Motoren mit Federspeicherbremse, die bei Ausfall der Erregerspannung den Antrieb stillsetzt.Motors Description The invention relates to an electromagnetic Brake release device for rotating motors with spring-loaded brake, which in the event of failure the excitation voltage stops the drive.

Es ist bekannt, für derartige Magnetsyster rotationssymmetrische Flachanker einzusetzen, z. B. nach Ds-AS 2257290. Der Anker ist mit einem Bremsbelag verbanden und wird durch Federkraft gegen eine Bremsfläche gedrückt. Bei Einsccaltung eines Erregerstroms überwindet die Magnetkraft den ~^^e~in luB, was zur Bremslüftung führt. Außer dem Flackak«rp- -z-- gibt es andere Magnetkonstruktionen, z. B. das Tauchar,Z3r:--nzip. Vor- und Nachteile der verschiedenen Ausführungen sind. z. B. aufgezeichnet im Taschenbuch Elektrotechnik, Band 2 Star-strontechnik, Kapitel 3.4 Elektromagnete, Herausgeber E. Philippow, 2. Auflage, VEB Verlag Technik, Berlin.It is known for such Magnetsyster rotationally symmetrical flat armatures to use, e.g. B. according to Ds-AS 2257290. The anchor is connected to a brake lining and is pressed against a braking surface by spring force. When a Excitation current overcomes the magnetic force of the ~ ^^ e ~ in luB, which leads to brake release. Besides the Flackak «rp- -z- there are other magnet constructions, e.g. B. das Tauchar, Z3r: - nzip. Advantages and disadvantages of the different versions are. z. B. recorded in paperback Electrical engineering, Volume 2 Star-strontechnik, Chapter 3.4 Electromagnets, publisher E. Philippow, 2nd edition, VEB Verlag Technik, Berlin.

Bremslüfteinrichtungen müssen den Verschleiß des Bremsbelags berücksichtigen, weil sich durch Änderungen der Luftspalte von Magnet u. Bremse Einflüsse auf das Kräfteverhältnis und das Zeitverhalten ergeben. Nachstelleinrichtungen sind meistens teuer und erfordern Wartung. Größere zulässige Verschleißwege können den Aufwand verringern, wenn dafür geeignete einfache Bremslüfteinrichtungen vorhanden sind. Bei der mechanischen Bremsfeder ist durch entsprechende Länge und Vorspannung auch auf größeren Verschiebewegen eine fast gleichbleibende Bremskraft zu erreichen. Der Zuganker allein hat aber eine über dem Weg sehr stark abfallende Kraftkennlinie. Das führt wieder zu Sondereinrichtungen (z. B. Sparschaltung) oder zu relativ hohen Erregerleistungen. Tauchanker weisen günstigere Kennlinien auf, sind jedoch in Bezug auf die Haltekraft und den konstruktiven Einbau nachteilig.Brake release devices must take the wear of the brake lining into account, because changes in the air gaps in the magnet and brake have an impact on the Balance of power and the time behavior result. Adjustment devices are mostly expensive and require maintenance. Larger permissible wear paths can reduce the effort if suitable simple brake release devices are available. The mechanical brake spring is also due to the appropriate length and preload to achieve an almost constant braking force on larger displacement distances. The tie rod alone, however, has a force curve that drops very sharply along the way. This in turn leads to special facilities (e.g. economy circuit) or to relatively high ones Excitation performance. Immersion anchors have more favorable characteristics, but are related detrimental to the holding force and the structural installation.

Aufgabe der Erfindung ist eine elektromagnetische Bremslüfteinrichtung für lange wrschleißbedingte Verschiebewege (z. B. 10-20 mm), die mit kleiner Erregerleistung und ohne Zusatzeinrichtungen auskommt.The object of the invention is an electromagnetic brake release device for long displacement distances caused by wear (e.g. 10-20 mm), those with low excitation power and works without additional equipment.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich die resultierende magnetische Zugkraft des Ankers aus einer Komponente nach dem Flachankerprinzip und einer Komponente nach dem Tauchankerprinzip zusammensetzt, wobei beide Komponenten am inneren und am äußeren Ankerrand auftreten und der rotationssymmetrisch aufgebaute magnetische Kreis ein Durchstecken der Motorwelle gestattet. Die hierdurch erreichbare relativ geringe Erreger leistung mit entsprechend niedrigen Verlusten erlaubt in Ausgestaltung der Erfindung das Betreiben der Einrichtung sowohl mit Gleichspannung als auch mit Wechselspannung.According to the invention the object is achieved in that the resulting Magnetic tensile force of the armature from one component based on the flat armature principle and a component according to the plunger principle, both components occur on the inner and outer anchor edge and the rotationally symmetrical magnetic circuit allows the motor shaft to be pushed through. The one achievable in this way relatively low excitation power with correspondingly low losses allowed in Embodiment of the invention, the operation of the device with both DC voltage as well as with alternating voltage.

Eine solche Lüfteinrichtung für lanze VP,PschleiOwege hat erhebliche günstige Auswirkungen auf die Schalthä'igkeit, die Standzeit, die Wartungsarmut der Bremse und den Preis Hinzu kommen weitere Vorteile aus der geringen Erregerleistung, der Anpassungsmöglichkeit der Zeitkonstanten über die Spannung.sform und der Flexibilität in Bezug auf die verschieden wählbaren Luftspaltanteile.Such a ventilation device for lance VP, PschleiOwege has considerable favorable effects on switching frequency, service life, low maintenance the brake and the price There are also other advantages from the low excitation power, the possibility of adapting the time constants via the voltage form and the flexibility in relation to the different selectable air gap proportions.

Ein Ausführungsbeispiel der Bremslüfteinrichtung ist in Fig. 1 dargestellt.An exemplary embodiment of the brake release device is shown in FIG. 1.

Der eiserne Magnetkern 1 mit darin eingebetteter Erregerspule 3 ist ortsfest im Motorgehäuse 6 angeordnet. Anker 2 rotiert - achsial verschiebbar - mit der Motorwelle 4. Die Bremsfeder 5 drückt den Anker mit nicht gezeichnetem Bremsbelag nach rechts, bis Reibung an einer gedachten Gegenfläche einsetzt. Bei Erregung der Spule wird der Anker nach links bewegt, durch Anschlag 7begrenzt und lüfter die Bremse. Zwischen Anker 2 und Magnetkern 1 befindet sich Uberall ein Luftspalt. Die in der Zeichnung vertikal gegenüberliegenden gemeinsamen Flächen von Magnetkern und Anker bewirken eine Zugkraft nach dem Flachankerprinzip, die mit größer werdendem Luftspalt stark abfällt. Zur Kompensation erzeugen die horizontal gegenüberliegenden Flächen Kräfte nach dem Tauchankerprinzip. Es ist eine Frage des Feinabgleichs mit Hilfsrechnungen über die magnetische Energie die gewünschten resultierenden Zugkraftkennlinien zu erreichen. In jedem Fall kann die durchgesteckte Welle für weitere Antriebsaufgaben verwendet werden.The iron magnetic core 1 with the excitation coil 3 embedded therein is Stationarily arranged in the motor housing 6. Armature 2 rotates - axially displaceable - with the motor shaft 4. The brake spring 5 presses the armature with the brake lining, not shown to the right until friction begins on an imaginary opposing surface. When the Coil, the armature is moved to the left, limited by stop 7 and ventilates the Brake. There is an air gap everywhere between armature 2 and magnetic core 1. the in the drawing, vertically opposite common surfaces of the magnetic core and anchors cause a tensile force according to the flat anchor principle, which increases with increasing Air gap drops sharply. To compensate, generate the horizontally opposite Surface forces based on the plunger anchor principle. It's a matter of fine-tuning with Auxiliary calculations on the magnetic energy, the desired resulting tractive force characteristics to reach. In any case, the inserted shaft can be used for further drive tasks be used.

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Claims

Electromagnetic brake release device for rotating motors Pat Ent claims 1. Electromagnetic brake release device for rotating motors with Spring-loaded brake that shuts down the drive if the excitation voltage fails, characterized in that the resulting magnetic tensile force of the armature from a component based on the decipple anchor principle and one component based on the plunger anchor principle composed, with both components occurring on the inner and outer anchor edge and the rotationally symmetrical magnetic circuit a pushing through of the motor shaft allowed.

2. Electromagnetic brake release device according to claim 1, characterized characterized in that the magnetic circuit with both DC excitation as also works with AC excitation.