Быстродействующие электромеханические тормозные устройства для электродвигателей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.01, доктор технических наук Бочкарев, Игорь Викторович

• Бочкарев, Игорь Викторович
• доктор технических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор технических наук Бочкарев, Игорь Викторович

Важнейшими путями развития всех отраслей народного хозяйства является их широкая механизация и автоматизация; повышение эффективности производственного оборудования на основе научно-технического прогресса и роста производительности труда.

Выполнение поставленных задач осуществляется на базе применения эффективных средств автоматизации, среди которых большую роль играют устройства точной остановки и фиксации валов приводных механизмов, позволяющие сократить непроизводительное рабочее время, т.е. время разгона и останова механизмов, уменьшить чистое время основных и подготовительных операций, зафиксировать рабочий орган приводного механизма в заторможенном состоянии, а также увеличить надежность и безопасность эксплуатации машин и механизмов. Эти устройства в настоящее время выполняются, в основном в виде механического тормоза, сочлененного с приводным механизмом [I]. Широко известные способы электрического торможения механизмов с электрическим приводом в устройствах точной остановки и фиксации не приемлемы, поскольку только механическое торможение является единственным способом остановки механизма после прекращения подачи электроэнергии и удержания вала в заторможенном состоянии. Этот способ позволяет обеспечить большое число торможений в единицу времени при постоянстве тормозного момента, надежно фиксировать вал электродвигателя при отключении сети, сократить количество элементов аппаратуры управления. Благодаря этим преимуществам, область применения и объемы выпуска электродвигателей с тормозными электромеханическими устройствами постоянно, расширяется.

Следовательно, создание надежных электромеханических тор мозных устройств с высокими технико-экономическими показателями является важной и актуальной практической задачей. Однако, несмотря на значительное количество исследований, посвященных данной проблеме, в настоящее время промышленность не обеспечивает существующие потребности в встраиваемых тормозных устройствах, полностью обеспечивающих выполнение предъявляемых к ним требований. Одной из причин является отсутствие математических моделей, достаточно точно описывающих физические процессы, протекающие в тормозных устройствах, а также инженерных методик проектирования этих устройств. По-прежнему актуальной остается разработка новых эффективных конструкций и схем управления тормозами. Известные результаты исследований по отдельным проблемам теории и расчета тормозов рассеяны в различных статьях в журналах и сборниках, что весьма затрудняет их практическое использование. Своей книгой автор попытался восполнить этот пробел.

Предлагаемая работа является попыткой сконцентрировать и систематизировать сведения об электромеханических тормозных устройствах. Она имеет прикладную направленность и базируется в основном на исследованиях и разработках, выполненных на кафедре «Электромеханика» Кыргызского технического университета, а также обобщает известные материалы. В книге описаны наиболее распространенные и перспективные конструкции и схемы управления тормозных устройств, встраиваемых в электродвигатели, рассмотрены основные вопросы их теории, расчета и конструирования, рекомендованы направления по созданию новых и улучшению известных тормозных устройств, а также приведены результаты разработки устройств диагностики их состояния. Автор надеется, что последовательное изложение материала от рассмотрения основных теоретических вопросов и анализа физических процессов, протекающих в тормозных устройствах, до инженерных методик их расчета и конструирования позволит не только понять физику работы и осуществлять практические расчеты тормозных устройств для заданных конкретных механизмов, но и явится базой для исследования и разработки новых высокоэффективных и экономичных конструкций с расширенными функциональными возможностями.

Основные теоретические положения, методики и предложенные конструкторские и схемные решения прошли производственную проверку и внедрены в серийное производство. Малый объем книги не позволил подробно рассмотреть и описать все многообразие процессов, протекающих в тормозных устройствах, а так же осветить ряд вопросов, касающихся проектирования этих устройств. Поэтому в некоторых разделах приведены лишь конечные результаты исследований без их подробного вывода.

Полученные математические модели и алгоритмы расчета, а так же предложенные схемы управления и устройства диагностики применимы не только для электромеханических тормозов, но и могут быть использованы при создании и эксплуатации целого ряда устройств, работа которых основана на электромагнитном преобразовании энергии. К таким устройствам можно отнести различные электромагниты, электромагнитные муфты, электромагнитные приспособления для крепления деталей при обработке и т.п.

Автор выражает искреннюю благодарность канд. техн. наук Н.А. Баукову, который осуществлял руководство всеми опытно-конструкторскими работами и принимал непосредственное участие в написании Гл.З. Автор признателен инженерам А.А. Соколову и Н И. Рычковой, активно участвовавшим в разработке и изготовлении описанных тормозных устройств и подготовке материалов книги. Автор также выражает благодарность канд. техн. наук А.П. Петрову за большую работу по подготовке рукописи к изданию.

Поскольку данная книга является первой попыткой обобщения и систематизации вопросов теории, проектирования и эксплуатации электромеханических тормозных устройств, то автор понимает, что она не лишена недостатков, и с благодарностью примет все замечания и пожелания. Их следует направлять по адресу: 113114, Москва, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.

Автор

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Быстродействующие электромеханические тормозные устройства для электродвигателей»

Электродвигатели со встроенным электромеханическим тормозным устройством (ЭМТУ) используются для привода механизмов, нормальное функционирование которых предусматривает остановку рабочих органов в регламентируемое время и удержание их в заторможенной состоянии даже при наличии усилия со стороны приводного механизма. Основные функции ЭМТУ сокращение времени инерционных выбегов вращающегося вала, аварийная остановка при исчезновении напряжения питания, удержание и фиксация вала электродвигателя с заданным тормозным моментом. Выполняя перечисленные функции, ЭМТУ обеспечивает значительное повышение производительности и качества выполнения приводным механизмом заданных операций, а также принципиально увеличивает безопасность работы этих механизмов. Именно поэтому потребность народного хозяйства в электродвигателях со встроенными ЭМТУ значительна (до 1 млн. штук в год [2]) и постоянно возрастает в связи с широкой интенсификацией производства и необходимостью повышения производительности труда. Такие электродвигатели находят применение в подъемно-транспортных и строительных машинах, авиации, станкостроении, робототехнике, а также в деревообрабатывающей промышленности, сельском хозяйстве и т. д. Они изготавливаются мощностью от единиц ватт до десятков киловатт с тормозными устройствами, обеспечивающими тормозной момент на валу от единиц до нескольких тысяч ньютонометров.

Все существующие электродвигатели с ЭМТУ делятся на два типа: тормозные электродвигатели, в которых для размыкания тормозного устройства применяется отдельный привод на базе электромагнита; самотормозящиеся электродвигатели, в которых тормозное устройство и электродвигатель имеют общую магнитную систему 13].

Проведенный анализ показал, что самотормозящиеся электродвигатели существенно уступают тормозным электродвигателям как по номенклатуре, так и по объемам выпуска. Это объясняется, с одной стороны, сложностью конструкций и технологии изготовления самотормозящихся электродвигателей, с другой — большей степенью унификации тормозных электродвигателей с обычными серийно выпускаемыми машинами, и возможностью изготовления ЭМТУв виде отдельного самостоятельного изделия с последующей пристройкой к серийному электродвигателю.

Для привода ЭМТУ в настоящее время на практике применяют электромагниты переменного и постоянного выпрямленного тока. До 1950-х годов, когда промышленность не имела малогабаритных и надежных выпрямителъных устройств, конструкции с электромагнитами переменного тока рассматривались как более предпочтительные. Однако с появлением дешевых и удобных в эксплуатации полупроводниковых диодов, позволяющих легко реализовать надежную и компактную схему выпрямления питающего напряжения, более широкое применение получили тормоза с электромагнитами выпрямленного тока. Этому способствовал ряд известных недостатков, характерных для электромагнитов переменного тока: необходимость шихтовки магнитопровода, что делает его конструкцию более трудоемкой в изготовлении и непригодной для использования в качестве несущей детали тормоза; при одном и том же тяговом усилии, производимой работе и времени срабатывания электромагниты переменного тока имеют значительно большие габариты, массу и потребляемую мощность по сравнению с электромагнитами постоянного тока [4].

Именно поэтому многие отечественные предприятия и зарубежные фирмы в последнее время отказываются от изготовления ЭМТУ с электромагнитами переменного тока и переходят на электромагниты выпрямленного тока, которые позволяют использовать для их питания широко распространенную сеть переменного тока, устранив при этом недостатки электромагнитных систем со знакопеременным магнитным потоком и сохранив преимущества электромагнитов постоянного тока [4].

Важнейшей составной частью ЭМТУ в значительной степени определяющей технико-экономические показатели тормозных электродвигателей, является фрикционный узел. Накопленный к настоящему времени опыт изготовления и эксплуатации тормозных электродвигателей позволяет сделать вывод о наиболее целесообразной конструкции рабочих элементов фрикционного узла тормозного устройства. Как правило, в отечественной и зарубежной практике применяются тормоза с осевым нажатием, имеющие рабочие элементы в виде дисков с плоскими или коническими фрикционными поверхностями. Такие ЭМТУ благодаря ряду принципиальных достоинств по сравнению с другими известными конструкциями (колодочными и ленточными) являются более перспективными. Кроме того, проведенный анализ показал, что в качестве источника тормозного усилия в основном используются предварительно сжатые пружины.

Таким образом, далее будут рассматриваться пружинные ЭМТУ с осевым нажатием, выполненные с приводом от электромагнита постоянного выпрямелнного тока, поскольку именно такие тормозные устройства представляют наибольший практический интерес, а также рассмотрены особенности конструкции и расчета ЭМТУ других типов.

Основные специальные термины, применяемые в книге, и их пояснение.

1. Тормозной момент Мр—момент сил трения в фрикционном ' узле, противодействующий повороту вала электродвигателя.

2. Номинальный тормозной момент М,.Н()м тормозной момент при отключенной обмотке растормаживающего электромагнита, численно равный максимальному вращающему моменту, приложенному к валу, при котором, вал еще остается неподвижным.

3. Коэффициент запаса торможения k3r= Мг тш/Мномл — отношение номинального тормозного момента к номинальному моменту электродвигателя.

4. Параметры быстродействия: а) время размыкания тормоза tp — время от момента подачи напряжения на обмотку растормаживающего электромагнита до снижения тормозного момента не более ОЛЩ^м', б) время замыкания t3 — время от момента снятия напряжения с обмотки растормаживающего электромагнита до достижения тормозным момента не менее 0,9М,, ном; в) полное время торможения tT — время от момента снятия напряжения с обмотки растормаживающего электромагнита до полной остановки вала.

5. Кратность форсировки kф — отношение установившейся МДС обмотки растормаживающего электромагнита в режиме форсировки к ее МДС в номинальном режиме.

6. Ток срабатывания /ср — минимальный ток обмотки растормаживающего электромагнита, достаточный для размыкания тормоза.

7. Ток удержания 1у — минимальный ток обмотки расторма^ • живающего электромагнита, обеспечивающий удержание тормоза разомкнутым.

8. Номинальный рабочий ток 1р ном — ток обмотки растормаживающего электромагнита, необходимый для длительного устойчивого удержания тормоза разомкнутым в процессе эксплуатации.

9. Коэффициент запаса удержания k3 y= TpHCM/Iy — отношение номинального рабочего тока к току удержания.

Заключение диссертации по теме «Электромеханика и электрические аппараты», Бочкарев, Игорь Викторович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Важнейшей задаей в области электромашиностроения в настоящее время наряду с совершенствованием электродвигателей общего назначения является расширение номенклатуры различных конструктивных модификаций этих электродвигателей, в том числе тормозных модификаций, а также значительный рост выпуска автоматических электроприводов и комплектующих изделий для гибких автоматизированных систем, основой которых, определяющей в значительной степени их технико-экономические показатели, являются часто электродвигатели со встроенным ЭМТУ. Так [125] электродвигатели подач станков с ЧПУ должны комплектоваться нормально замкнутым электромеханическим тормозным устройством, предназначенным для защиты кинематических узлов станка в случае аварийного исчезновения напряжения и для обеспечения позиционирования инструмента. Тем самым не только принципиально увеличивает ся надежность и безопасность работы станка, но и обеспечивает ся значительное повышение его производительности и качеств выполнения заданных операций. Таким образом, применени ЭМТУ не только в традиционных для них областях (подъем но-транспортные механизмы, строительные машины и т.п.), н и в перспективных интенсивно развивающихся технических си стемах (станки с ЧПУ, промышленные роботы, автоматически манипуляторы, программируемые автоматы), придает особу актуальность и практическую ценность проведенным исследова ниям, основные результаты которых нашли отражение в книге.

Вследствие расширения области применения, а также в свя зи с интенсификацией производственных процессов и росто общего технического уровня электромашиностроения, требо вания, предъявляемые к ЭМТУ, с каждым годом постоянно уже сточаются. Необходимость обеспечения всего комплекса эти требований ставит разработку ЭМТУ в ряд сложных инжене ных задач. Создание оптимальных ЭМТУ осложняется прот воречивостью как предъявляемых к ним требований, так и во можных путей их реализации, среди которых можно, напр мер, выделить следующие: увеличение тормозного момента путем увеличения среднего радиуса действия силы трения ограничивается диаметральными размерами тормоза, однозначно зависящими от габаритных размеров электродвигателя; повышение тормозного момента увеличением усилия пружин, прижимающих якорь к тормозному диску, приводит к увеличению осевого размера ЭМТУ и снижает быстродействие при размыкании тормоза; обеспечение заданного времени размыкания достигается повышением намагничивающей силы растормаживающего электромагнита, что увеличивает массогабаритные показатели ЭМТУ и ухудшает быстродействие при замыкании тормоза; снижение массогабаритных показателей ЭМТУ за счет использования эффекта форсировки тока в обмотке растормаживающего электромагнита приводит к увеличению габаритных размеров и стоимости схемы управления; обеспечение заданного времени замыкания путем разрыва цепи питания со стороны постоянного тока приводит к снижению надежности ЭМТУ вследствие значительных коммутационных перенапряжений на обмотке и элементах схемы, а применение схем принудительного уменьшения запасенной в магнитной цепи энергии приводит к увеличению габаритных размеров и стоимости схемы управления.

Очевидно, что вопросы рационального разрешения этих противоречий с учетом имеющихся в каждом конкретном случае ограничений как эксплуатационного, так и технологического характера, требуют комплексного, научно обоснованного подхода, сочетающего достижения теории с перспективными схемными и конструкторскими решениями.

В книге изложены теоретические вопросы протекающих в ЭМТУ процессов, даны математические модели для расчета параметров и характеристик как в статических, так и в динамических режимах работы, представлены методики поверочного и поискового оптимизационного расчетов, а также приведены и проанализированы перспективные конструкторские и схемные решения. Разработанные алгоритмы расчета позволяют учесть и рассчитать не только процессы, происходящие непосредственно в самом ЭМТУ, но и учесть их влияние на выходные характеристики электродвигателя. Адекватность полученных математических моделей ЭМТУ конкретным устройствам, подтвержденная сравнением расчетных и экспериментальных данных, позволяет проектировать ЭМТУ с наилучшими характеристиками в любом направлении оптимизационной стратегии (обеспечение минимума приведенных затрат, минимальных массогабаритных показателей и т.д.). Ограниченный объем книги не позволил рассмотреть все вопросы применения разработанных моделей, а также привести конкретные программы расчета. В случае необходимости автор готов дать необходимые консультации. Основное внимание в книге уделяется пружинным тормозам как наиболее распространенному типу ЭМТУ. В ряде перспективных разработок, например, в вентильных электродвигателях для станкостроения и робототехники, планируется переход на ЭМТУ, в которых в качестве источника тормозного усилия используются постоянные магниты. Вследствие ограниченного объема в книге рассмотрены только основные вопросы конструирования и расчета таких ЭМТУ.

Полученные математические модели и алгоритмы расчета, а также предложенные схемы управления применимы не только для ЭМТУ, но и могут быть использованы при создании устройств постоянного (выпрямленного) тока, работа которых, как и работа ЭМТУ, основана на электромагнитном преобразовании энергии. К таким устройствам следует отнести различные электромагниты, электромагнитные муфты, электромагнитные приспособления для крепления деталей при обработке, электромагнитные превмо- и гидроклапаны и т.п.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Бочкарев, Игорь Викторович, 2001 год

1. Тормозные устройства: Справочник. М.П. Александров, А.Г. Лысяков, В.Н.Федосеев, М.В. Новожилов/ Под общ. ред. М.П. Александрова. М.: Машиностроение. 1985.

2. Унифицированная серия асинхронных двигателей Интерэлект-ро/ В.И. Радин, Й. Лодин, В.Д. Розенкноп и др./ Под ред. В.И. Ра-дина. М.: Энергоатомиздат. 1990.

3. Гусельников Э.М., Цукерман Б.С. Самотормозящиеся электродвигатели. М.: Энергия. 1971.•4. Сливинская А.Г., Гордан А.В. Элекромагниты со встроенными выпрямителями. Энергия. 1970.

4. Асинхронные двигатели общего назначения/ Е.П. Бойко, Ю.В. Га-инцев, Ю.М. Ковалев и др./ Под ред. В.М. Петрова и А.Э. Кравчи-ка. М.: Энергия. 1980.

5. Bremsmotoren. Preislist 24. G. Bauknecht GmbH. 1975.

6. ZF — Lamellenkupplungen und Lamellenbremsen. Katalog KB4. Zahnradfabrik Friedrichshafen AG. 1986.

7. ZF — Schleifringlose Einflachenkupplungen und Einflachenbremsen, ZF — Kupplungs — Bremseinheiten, ZF — Zweistunfenkupplungen. Katalog KB1. Zahnradfabrik Friedrichshafen AG. 1986.

8. A. c. 1450043 СССР, МКИ4 H 02 К 7/102. Электромагнитный фрикционный тормоз электродвигателя/ И.В. Бочкарев, А.А. Соколов, Ф.Я. Масалимов, Н.А. Баутсов//Открытия. Изобретения. 1989. № 1.

9. А.с. 480154 СССР, МКИ3 Н 02 К 7/106. Электромагнитный тормоз двигателя/ Ю.Г. Борзяк, К. А. Малеванный// Открытия. Изобретения. 1975. № 29.

10. Модернизированные взрывозаицищеные асинхронные электродвигатели с тормозом/ Ф.К. Зинзивер, В.Д. Акулыпин, Л.М. Оборо-това и др.// Электротехн. пром-сть. Сер. Электрические машины. Вып. 5 (135).

11. Пат. 1638271 ФРГ, МКИ2 Н 02 К 7/102/ Aus Bremse und Elektromonor bestende Baueinheit/ G. Horst, H Osterloch, Е/ Fliige, H. Fischer/ SEW — Eurodrive GmbH & Co. Suddeutshe Elektromoto-renwerke// Ausgabetag. 18.03.76.

12. A.c. 828321 СССР, МКИ3 H 02 К 7/102. Электромагнитный тормоз/ В.Г. Каськов, Ф.К. Зинзивер, Н.А. Куцын// Открытия. Изобретения. 1981. №17.

13. Отечественные и зарубежные конструкции встроенных тормозов крановых электродвигателей/ В.Н. Федосеев, А.Л. Носко, Т.В. Хурцидзе и др. М.: ЦНИИТЭИТЯЖМАШ. 1987.

14. Электрические машины. Каталог. AG POL-ZW-02-8393/81. Польша. 1981.

15. Пат. 1292735 ФРГ, МКИ2 Н 02 К 7/102. Bremsmotoren/ Н Fischer. Siiddeutsche Elektromotorenwerke GmbH// Ausgabetag. 17.04.69.

16. Totally enclosed three — fase induction motors with brakes type KZK/ SEVER. Yugoslavia. 1980.

17. SEW-Eurodrive AB. Katalog 271. Sverige.

18. KEB-Combistop Тур 31. Brinkman, Karl GmbH. Barntrup. 1983.

19. Ne-w generation of brake motors. ASEAJurnal. 1982. Vol. 55. № 3.

20. Пат. 410036 Швеция, МКИ3 F 16 D 65/54. Elektromagnetisk skivbroms rned automarik efterstallnimgsanorndning/ B. Enberg, L. Jihanssin. ASEA AB // 17. 09. 79.

21. Тармаев В.Б., Гусельников Э.М. Исследование динамики тормозного электродвигателя с механическим усилителем// Изв. ТПИ, 1974. Т. 200.

22. А.с. 413586 СССР, МКИ4 Н 02 К 49/02. Электродвигатель со встроенным в корпус тормозным устройством/ Ю.П. Шевель, Э.М. Гусельников, В.И. Агалаков// Открытия. Изобретения. 1974. №4.

23. Пат. 4280073 США, МКИ3 Н 02 К 7/10. Electrimagnetucally released spring applied friction brake with torque booster/ L. Donald Miller. Facet Enterprises. Inc.// 21.07.81.

24. A.c. 773842 СССР, МКИ3 H 02 К 7/106. Тормозное устройство электродвигателя/ Н.А. Бауков, Э.А. Бошман, Ю.В. Губин, Э.И. Гусельников, М.К. Татаренков// Открытия. Изобретения. 1980. № 39.

25. Пат. 196809 ФРГ, МКИ3 Н 01 F 7/18. Scaltmagnet/ S. Alter.

26. Metzenauer & Jung GmbH// Ausgabetag 25.01.82.

27. Пат. 2456883 Франция, МКИ3 F 16 D 55/22. Moteurfrein elec-trique/ Moteurs Leroy—Somer// 12.12.80.

28. Mechanische Bremsen an Elektromotoren. Bauer, Eberhard GmbH und Co. Esslingen. 1983.

29. A.c. 1127046 СССР МКИ4 H 02 К 7/106. Электродвигетель/ И.В. Бочкарев, Н.А. Бауков, А.А. Соколов// Открытия. Изобретения. 1984. № 44.

30. А.с. 21523 Куба, МКИ Н 02 К 7/102. Motor electrico con freno elec-tronagnerico interno/ J. Hernandez Rodriquez, I.V. Bochkariov// Dado en la Ciudad de La Habana. 23.07.85.

31. A.c. 1136259 СССР, МКИ4 H 02 К 7/106. Тормозной электродвигатель/ И.В. Бочкарев// Открытия. Изобретения. 1985. № 3.

32. А.с. 1374349 СССР, МКИ4 Н 02 К 7/102. Электромеханический тормоз/ А.А. Соколов, И.В. Бочкарев, Н.А. Бауков// Открытия. Изобретения. 1988. №6.

33. А.с. 27043 Болгария, МКИ4 Н 02 К 49/00. Безлюфтовый электромагнитный тормоз/ Д. Ангелов, Рачев и др.// 15.08.79.

34. Тормозы электромагнитные безлюфтовые НЗТБ-12/ Электротехника СССР. Отрасл. каталог; 07.17.15-86. М.: Информэлектро.• 1986.

35. Тормозы электромагнитные безлюфтовые НЗТБ-11/ Электротехника СССР. Отрасл. каталог; 07.17.22-86. М.: Информэлектро. 1986.

36. А.с. 1181066 СССР, МКИ4Н 02 К 7/106. Электродвигатель со встроенным электромагнитным тормозом/ И.В. Бочкарев, Х.А. Эр-нандес Родригес// Открытия. Изобретения. 1896. № 35.

37. А.с. 21547 Куба, МКИ3 Н 02 К 7/102. Motor electrico con freno eletromagnetico interno/ J. Hernandez Rodriquez, I.V. Bochkariov// Dado en la Ciudad de La Habana. 26. 09.85.

38. Ac. 1239789 СССР, МКИ4 H 02 К 7/106. Тормозной электродвигетель/ И.В. Бочкарев, Н.А. Бауков, А.А. Соколов// Открытия. Изобретения. 1986. №23.

39. Коц Б.Э. Электромагниты постоянного тока с форсировкой. М.: Энергия. 1973.

40. Sammelkatalog SA1 1983/1984. Siemens AG.1984.

41. Сливинская А.Г. Электромагниты и постоянные магниты. М.: Энергия. 1973.

42. Схемы управления электромагнитами постоянного тока двигателей со встроенным тормозом/ Ю.Г. Борзяк, И.И. Сосницкий,

43. А.Д. Колесник и др.// Электротехн. пром-сть. Сер. Электрические машины. 1982. Вып. 10 (140).

44. Гринберг B.C. Идентичность характеристк электромагнита в двух известных типах схем форсировки//Изв. ВУЗов. Электромеханика. 1990. №1.

45. Гринберг B.C., Гусельников Э.М., Соленков В.В. Выбор схемы форсировки электромагнита по условиям работы шунтирующих контактов// Электричество. 1978. № 8.

46. Леоненко Л.И. Полупроводниковые форсирующие схемы. М: Энергия. 1974.

47. Дмитриенко Л.П., Лутаев К.И. Тринисторные схемы форсированного переключения электромагнитов// Электротехника. 1978. №6.

48. А.с. 826536 СССР, МКИ Н 02 Р 3/04, Н 02 К 7/106. Самотормозящийся электродвигатель переменного тока/ В.В. Соленков, Э.М. Гусельников, B.C. Гринберг//Открытия. Изобретения. 1981. №16.

49. Пат. 1488601 ФРГ, МКИ3 Н 02 К 7/106. Schaltungsanordnung fur Bremsluftung von elektromagnetischen Bremsvottichtung/ H. Schrjeder. Maschienenfabrik Augsbirg — Ntimberg AG// Ausgabetag. 26.04.71.

50. Бессонов Л.А. Автоколебания в электрических цепях со сталью/ М-Л.: Госэнергоиздат. 1968.

51. Исследование режимов форсировки срабатывания электромагнитов для асинхронных двигетелей со встроенным тормозом/ Н.А. Бауков, Б.А. Давлятова, К.А. Алымкулов и др.// Электротехника. 1979. №12.

52. Расчет переходных процессов в однофазной мостовой выпрямительной схеме с предвключенной емкостью/ К.А. Алымкулов, Н.А. Бауков, Б.К. Буль и др.// Электротехника. 1979. № 9.

53. А.с. 609183 СССР, МКИ4 Н 02 К 7/106. Электродвигетель переменного тока/ Э.М. Гусельников, Н.А. Бауков// Открытия. Изобретения. 1978. № 20.

54. А.с. 1127047 СССР, МКИ4 Н 02 К 7/106. Электродвигаетль переменного тока/ Э.М. Гусельников, А.А. Соколов, Н.А. Бауков// Открытия. Изобретения. 1984. X? 44.

55. Пат. 1271829 ФРГ, МКИ3 Н 01 F 7/18. Schaltungsanordnung zur Speisung der Erregersoule eines Zugmagnenen mittels Gleichrichtung in Bruckenschaltung/ R. Mais. Metzenauer & Jing GmbH// Ausgabetag. 4.07.68.

56. А.с. 788192 СССР, МКИ3 Н 01 F 7/18. Устройство питания электромагнитного привода постоянного тока/ К.К. Намитков, Б.В. Клименко, А.А. Сокол и др.// Открытия. Изобретения. 1980. № 46.

57. А.с. 1141456 СССР, МКИ4 Н 01 F 7/18. Электромагнит с форсировкой/ Э.М. Гусельников, А.А. Соколов, Н.А. Бауков, К.В. Грапе-нин// Открытия. Изобретения. 1985. № 7.

58. А.с. 845183 СССР, МКИ3 Н 01 F 7/18, Н 02 Р 3/04. Устройство для управления электромагнитом/ B.C. Гринберг, Б.Е. Трофименко, Э.М. Гусельников, В.В. Соленков// Открытия. Изобретения. 1981. №25.

59. Гринберг B.C., Гусельников Э.М., Кононенко Е.В. Время трогания двухобмоточных электромагнитов с параллельным включением обмоток// Электричество. 1974. № 8.

60. Сливинская А.Г., Коц Б.Э. Сравнение некоторых схем форсировки электромагнитов по времени трогания//Электротехника. 1971. № 9.

61. А.с. 788193 СССР, МКИ3 Н 01 F 7/18. Устройство для форсированного включения двухобмоточного электромагнита постоянного тока/ К.К. Намитков, В.В. Клименко, А.А. Сокол, Г.Ш. Бер, Е.А. Поляков// Открытия. Изобретения. 1980. № 46.

62. Пат. 2257290 ФРГ, МКИ2 Н 02 К 7/102. Elektromagnetische Brense fur Wechselstronnororen/ H. Schetelig, R. Weppler. Siemens AG// Aisgabetag. 28.09.78.

63. Пат. 3223260 ФРГ, МКИ3 H 02 Р 3/04. Schaltungsanordnung zur Unterbrechung des Freilaufstrom fur Liiftmagnenen von Brems-motoren/ G. Rupprecht. Ebenhard Bauer Elektromotoren fabrik GmbH//Auslegetag. 29.12.83.

64. Brake motor and disc brakes. Catalogue MK 92-2E. ASEA. 1982.

65. A. c. 1252893 СССР, МКИ4 H 02 P 3/26. Электропривод переменного тока/ Н.А. Бауков, И.В. Бочкарев, И.В. Брякин, А.А. Соколов// Открытия. Изобретения. 1986. № 31.

66. А. с. 1282299 СССР, МКИ4 Н 02 Р 3/26. Электропривод/ Н.А. Бауков, И.В. Бочкарев, И.В.Брякин. А.А. Соколов// Открытия. Изобретения. 1987. № 1.

67. А. с. 1246309 СССР, МКИ4 Н 02 Р 3/04. Устройство для управления асинхронным электродвигателем с тормозом/ И.В. Бочкарев, Н.А. Бауков, А.А. Соколов// Открытия. Изобретения. 1986. № 27.

68. А. с. 1101906 СССР, МКИ Н 01F 7/18. Устройство для управления электромагнитом/ М.Н. Апалихин// Открытия. Изобретения. 1984. № 25.

69. А. с. 1574349 СССР, МКИ4 Н 02 К 7/102, Н 01 F 7/18. Электромагнитный фрикционный тормоз/ И.В. Бочкарев, А.А. Соколов, Н.А. Бауков// Открытия. Изобретения. 1990. № И.

70. А. с. 1580075 СССР, МКИ4 F 16 D 27/01. Фрикционный механизм с электромагнитным приводом/ А.А. Соколов, И.В. Бочкарев, Н.А. Бауков, Ф.Я. Масалимов// Открытия. Изобретения. 1990. № 27.

71. А. с. 1295458 СССР, МКИ4Н 01 F 7/18. Устройство для управления электромагнитом / В.А. Балыбердин, Н.С. Кононова, И.В. Бочкарев и др.//Открытия. Изобретения. 1987. № 9.

72. Гринберг B.C., Гусельников Э.М. Выбор схемы форсировки электромагнита при большой частоте включений// Электротехника. 1974. № 8.

73. Гринберг B.C. Выбор схемы включения двухобмоточного электромагнита// Электричество. 1982. № 10.

74. Баранов П.Р., Гринберг B.C. Выбор схемы включения двухобмо-точного электромагнита// Электричество. 1986. № 4.

75. Яуре А. Г., Певзнер Е.М. Крановый электропривод: Справочник. М.: Энергоатомиздат. 1988.

76. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. Т. 2/ В.В. Алисин, Б.М. Асташкевич, Э.Д. Браун и др.: Под ред. И.В. Крачельского и В.В. Алисина, М.: Машиностроение. 1979.

77. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел. М.: Наука. 1977.

78. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник/ Под ред. А.В. Чичинадзе. М.: Машиностроение. 1980.

79. Александров М.П. Тормоза подъемно-транспортных механизмов. М.: Машиностроение. 1976.

80. ГОСТ 1786-80. Дисковые асбестовые фрикционные накладки.

81. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расче тов на трение и износ. М.: Машиностроение. 1977.

82. Бочкарев И.В., Бауков Н.А. Расчет электромеханических тормоз ных устройств для электродвигателей. Фрунзе: Фрунзенский поли технический институт. 1988.

83. Бинс К., Лауренсон П. Анализ и расчет электрических и магнит ных полей. М.: Энергия. 1970.

84. Гринченко В.П., Никитенко А.Г., Павленко А.В. Исследовани динамических процессов в электромагнитах// Изв. ВУЗов. Элект ромеханика. 1982. № 12.

85. Никитенко А.Г., Бахвалов Ю.А., Щербаков В.Г. Аналитически" обзор методов расчета магнитных полей электрических аппара тов// Электротехника. 1997. № 1.

86. Гринченков В.П., Ершов Ю.К. Моделирование динамических характеристик электромагнитов, имеющих массивный магнитопровод, с учетом потоков рассеяния/ /Изв. ВУЗов. Электромеханика. 1997. №6.

87. Новиков Ю.Н. Теория и расчет электрических аппаратов. Л.: Энергия. 1970.

88. Буль Б.К. Основы теории и расчета магнитных цепей. М.-Л.: Энергия. 1964.

89. Тер-Акопов А.К. Динамика быстродействующих электромагнитов. М.- Л.: Энергия. 1965. . Постоянные магниты: Справочник А.Б. Альтман, Э.Е. Верниковс-кий, А.Н. Герберг и др./ Под общ. ред. Ю.М. Пятина. М.: Энергия. 1980.

90. А.с. 1791641 СССР, МКИ F 16 D 13/40, 55/02, 65/092, 27/07.

91. Фрикционный узел/ И.В. Бочкарев// Открытия. Изобретения.1993. № 4.

92. Нейман Л.Р. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах.

93. М.-Л.: Госэнергоиздат. 1949. . Бухгольц Г. Расчет электрических и магнитных полей. М.-Л.: Энергия. 1961.

94. Пеккер И.И. О влиянии вихревых токов на время трогания и отпускания броневого электромагнита с массивным сердечником//Электричество. 1953. № 12.

95. Рюденберг Р. Переходные процессы в электротехнических системах. М.: Иностранная литература. 1955.

96. Сорокер Т.Г. О переходных процессах в цепях с массивным сердечниками// Электричество. 1941. № 5.

97. Петрушенко Е.И. Постановка задачи по расчету вихревых ток в телах произвольной формы// Известия ВУЗов. Электромех ника. 1966. № 11.

98. Агаронян Г.Н., Юринов В.М. Исследование переходных пр цессов в электрических цепях, содержащих катушки с массивн ми сердечниками// Труды ЛПИ. 1966. Вып. 273.

99. Колесников П.М. Введение в нелинейную электродинамик Минск.: Наука и техника. 1971.

100. Бауков Н.А. Исследования и расчет электромагнитных тормоз для асинхронных двигателей// Электротехника. 1961. № 4.

101. Нейман Л.Р., Калантаров П.Л. Теоретические основы электр техники. Ч. 2. М.-Л.: Госэнергоиздат. 1969.

102. Копченова Н.В., Марон И.А. Вычислительная математика в пр мерах и задачах. М.: Наука. 1972.

103. Щуп Т. Решение интегральных задач на ЭВМ. М.: Мир. 1982.

104. Лопухина Е.М., Семенчуков Г.А. Проектирование асинхроннь микродвигателей с применением ЭВМ. М. : Высш. школа. 1980.

105. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Машиностроение. 1980.

106. Копылов И.П. Применение вычислительных машин в инжене но-экономических расчетах (Электрические машины). Высш. школа. 1980.

107. Аветисян Д.А. Основы автоматизированного проектирован электромеханических преобразователей. М.: Высш. школа. 198

108. А. с. 1261017 СССР, МКИ4 Н 01 F 7/18. Электромагнит с форс ровкой/ А.А. Соколов, И.В. Бочкарев, П.П. Решетников и др. Открытия. Изобретения. 1986. № 36.

109. Быстродействующие электромеханические тормоза для высо моментных электродвигателей/ А.А. Соколов, Н.И. Рычко И.В. Бочкарев и др.// Электротехника. 1988. № 7.

110. Унифицированная серия малогабаритных тормозных устройс с постоянными магнитами типа ТПМ для станкостроения и ро тотехники/ А.А. Соколов, Н.И. Рычкова, И.В. Бочкарев, Н.А. уков//Электротехника. 1991. № 3.

111. А.с. 1788557 СССР, МКИ Н 02 К 7/102, F 16 D 13/64. Электро. ханический тормоз электродвигателя/ И.В. Бочкарев// Откр тия. Изобретения. 1993. № 2.

112. Пат. 310 Кыргызской Республики, МКИ Н 02 К 7/102. Фриконный тормоз с электромагнитный приводом/ И.В. Бочкарев// Интеллектуальная собственность. 1999. № 1.

113. Бочкарев И.В. Разработка электромеханических тормозов с постоянными магнитами с улучшенными удельными показателями// Электротехника. 1998. № 4.

114. Пат. 100 Кыргызской Республики, МКИ Н 01 Н 47/00, Н 02 К 7/102. Устройство для контроля электромеханического тормоза электродвигателя/ И.В. Бочкарев// Интеллектуальная собственность. 1996. № 4.

115. А.с. 1797099 СССР, МКИ G 05 В 23/02. Устройство контроля срабатывания электромагнитного механизма/А. А. Соколов, В.П. Ма-риночкин, В.А. Мочалов, И.В. Бочкарев. // Открытия. Изобретения. 1993. № 7.

116. Пат. 205 Кыргызской республики, G 05 В 23/02. Устройство контроля электромагнитного механизма/ И.В. Бочкарев// Интеллектуальная собственность. 1998. № 1.

117. Пат. 2115151 Российской Федерации, G 05 В 23/02, G 06 G 7/52, G 01 R 35/00, 29/08. Устройство диагностики состояния электромагнитного механизма/ И.В. Бочкарев// Огкрыгия.'Изобрете-ния. 1998. № 19.

118. Бочкарев И.В. Устройство контроля срабатывания электромеханических тормозов// Электротехника. 1997. № 9.

119. ГОСТ 27803-91. Электроприводы регулируемые для металлообрабатывающего оборудования и промышленных роботов. М.: Изд-во стандартов. 1991.

120. ГОСТ 27222-91. Машины электрические вращающиеся. Метод определения сопротивления обмоток без отключения машины от сети. М.: Изд-во стандартов. 1991.

121. А.с. 1108337 СССР, G 01 К13/08, G 01 R 27/08, Н 02 К 3/00, Н 02 Н 5/04. Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины переменного тока под нагрузкой/ А.В. Ашмарин, И.В. Бочкарев// Открытия. Изобретения. 1984. № 30.

122. Бочкарев И.В. Устройство для измерения температуры обмотки электрической машины переменного тока под нагрузкой// Электротехника. 1999. № 2.1. ОГЛАВЛЕНИЕ1. Предисловие Введение

123. Глава первая. Устройство, принцип действия и современное состояние развития электромеханических тормозных устройств, встраиваемых в электродвигатели.1

124. Устройство и принцип действия электромеханических тормозных устройств.1

125. Технические требования, предъявляемые к электромеханическим тормозным устройствам.I.

126. Конструкции тормозов и их классификация .1

127. Анализ схем управления тормозами. .5

128. Выбор конструкции и схемы управления тормозногоустройства.6

129. Фрикционные материалы и особенности их примененияв узлах трения ЭМТУ .7

130. Глава втарая. Математическое описание электромеханических и электромагнитных процессов, протекающих в ЭМТУ в различных режимах работы.8

131. Основные особенности динамических и статических режимов работы растормаживающих электромагнитов ЭМТУ.8

132. Основные уравнения, описывающие динамику электромагнита,и допущения, обусловленные особенностями работы ЭМТУ .9

133. Математическое описание переходных процессов ЭМТУв режиме включения растормаживающего электромагнита .9

134. Математическое описание квазиустановившегося режима работы растормаживающего электромагнита в режиме удержания.10

135. Переходные процессы при отключении растормаживающего электромагнита .10

136. Вопросы проектирования растормаживающего электромагнита ЭМТУ.11

137. Особенности расчета тормозных устройств с постоянными магнитами.12

138. Вопросы расчета и конструирования тормозногофрикционного узла пружинных ЭМТУ.134

139. Методики и примеры расчета ЭМТУ различных типов .143

140. Глава третья. Расчет переходных процессов в электромеханических тормозных устройствах .17031. Методы исследования.170

141. Математическое описание электромагнитных явленийв массивной системе тормоза. Граничные условия . 172

142. Расчет режима включения ЭМТУ с учетом переходныхпроцессов, протекающих в схеме управления.176

143. Нелинейные модели расчета переходных процессовв электромагнитной системе тормоза.181

144. Расчет и анализ переходных процессов .188

145. Взаимное влияние электродвигателя и тормозногоустройства в переходных режимах .195

146. Глава четвертая. Поверочные и оптимизационные расчеты электромеханических тормозных устройств.204

147. Поверочный расчет тормозного устройства .204

148. Поисковый расчет тормозного устройства .208

149. Пример практического использования разработанных алгоритмови методик оптимального проектирования ЭМТУ .218

150. Вопросы проектирования ЭМТУ с постоянными магнитами.231

151. Глава пятая. Диагностика состояния ЭМТУ в процессе эксплуатации . .238

152. Общие вопросы диагностики режима работы ЭМТУ.238

153. Устройства контроля, регистрирующие положение якоря.241

154. Устройства контроля, регистрирующие движение якоря.250

155. Пример практической реализации устройства контроля . .260

156. Вопросы выбора, эксплуатации и испытания тормозных устройств.2641. Заключение.2741. Литература .277

157. Производственно-практическое издание1. Бочкарев Игорь Викторович

158. Быстродействующие электромеханические тормозные устройства для электродвигателей

159. Редактор Н. Л. Пароева Художественный редактор Б. Н. Тумин Художник обложки Б. Н. Тумин1. ЛР №010256 от 07.07.97.

160. Подписано в печать с оригинал-макета 25.03.2001 г. Формат 60x88/16. Усл. печ. л. 18,0. Усл. кр.-отт. 18,31. Уч.-изд. л.18,48. Тираж 500 экз. Заказ т

161. Отпечатано в ГУП "Фирма "Полиграфресурсы". 101429, Москва, ул. Петровка, 26.