Электрический привод Советский патент 1983 года по МПК H02K41/35 

(Б) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропривода поступательно переме1:;а10(цихся деталей или рабочих органов промышленных или транспортных установок, где требуется прямолинейное движение с широким диапазоном плавного регулирования скорости, достигаемым простыми средствами.

Известен линейный электрический двигатель постоянного тока, содержащий неподвижный магнитопривод и подвижную часть с якорной обмоткой и обмоткой возбуждения. В-данном двигателе обеспечивается выполнение указанных вьпие условий благодаря непосредственной встройке их активных частей вприводимые механизмы, что дает возможность практически устранять промежуточные механические передачи, повышая точность и надежность промышленной установки в целом. В известном двигателе тяговое электромагнитное усилие обеспечивается

взаимодействием магнитного поля возбуждения ,создаваемого электромагнитио (обмотками возбуждения) или магнитоэлектрически (постоянными магнитами) ,с Токами активных проводников якорной обмотки, коммутируемой известными методами I .

Недостаток данного двигателя заключается в том, что он обладает сложной конструкцией.

10

Известен также электрический привод, включающий линейный двигатель постоянного тока, содержащий подвиж,5 ную часть, несущую на себе питающиеся от источника постоянного тока якорные обмотки и обмотку возбуждения, питакхцуюся от своего источника постоянного тока, неподвиж20 ную часть с Ферромагнитными выступами, расположенными в шахматном порядке в два ряда в направлении движения, и электромеханический коллектор, имеющий токораспределятиий

элемент, связанный с приводным устройством ,

Недостатком указанного привода является ограниченная область применения, что обуславливается наличием электромеханического коллектора, который, находясь на подвижном элементе, должен в данной конструкции иметь жесткое механическое соединение с неподвижной частью двигателя, реализуемое, например, системой зубчатая рейка - шестерня и обуславливающее необходимую обратную связи по положению. В этом случае не достигается полное устранение всех промежуточных механических передач, ради которого,, собственно, и создаются линейные электрические двигатели, 1аежность системы и ее эксплуатацион ые качества здесь находятся на поиженном уровне.

Цель изобретения - расширение об-. асти применения.

Указанная цель достигается тем, что в электрическом приводе, включающем линейный двигатель постоянного тока, содержащий подвижную часть с обмоткой возбуждения и якорными оботками, питающимися от источников остоянного тока, неподвижную часть с ферромагнитными выступами и электромеханический коллектор, приводное устройство токораспределяющего элемента электромеханического колектора выполнено в виде исполнительного двигателя, размещенного автономно от линейного двигателя постоянного токаи имеющегосисгаму управения, которая содержит обмотку управления, источник управления, источник переменного тока, усилитель и три пары контакторов, причем непод вижные зажимы одного контактора первой пары соединены с источником переменного тока, а подвижные его зажимыс зажимами обмотки возбуждения и с

неподвижными контактами второго контактора той же пары, подвижные контакты которого соединены с источни- . ком постоянного тока, питающим обмотку возбуждения, подвижные контакты одного из контакторов второй пары соединены с зажимами источника постоянного тока, питающего якорные обмотки,а неподвижные зажимы - с контактными кольцами коллектора и с подвижными зажимами второго контактора той же пары контакторов, неподвижный зажим которого соединен с

ВХОДОМ усилителя, выход, которого связан с неподвижными контактами одного из контакторов третьей пары контакторов, подвижные контакты которого соединены с зажимами обмотки управления и неподвижными контактами второго контактора той же пары, подвижные контакты которого соединены с зажимами источника управления.

На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый электрический привод; на фиг. 2 - схема управления.

Электрический привод включает линейный двигатель .постоянного тока, содержащий подвижную часть 1, несущую на себе питающиеся от источника Уд постоянного тока якорные обмотки 2 и обмотку 3 возбуждения, питающуюся от своего источника Ug постоянного тока. Неподвижная часть k имеет ферромагнитные выступы 5, расположенные в шахматном порядке в два ряда в направлении движения.

Выводы секций якорной обмотки 2 через кабель 6 связи подключены к кол- лекторным пластинам 7 автономного электромеханического коллектора, находящегося, например, в шкафу управления ( не показан }. В комплект Q электромеханического коллектора входят контактные кольца 8 и 9 и щетки 10, укрепленные на цилиндрическом стакане 11 , находящемся на исполнительного двигателя 12 с обмотками 13 и 14 возбуждения и управления соответственно.

Система управления исполнительным двигателем содержит три пары контакторов .

Обмотка 3 возбуждения двигателя с помощью нормально разомкнутых контактов контакторов 15 или 1б может в зависимости от сигналов системы управления бытБ подключена либо к

зажимам источника U , переменного тока, либо к зажимам источника Ug

тока питающей сети возбуждения. Соответственно контактные кольца 8 и 9 коллектора могут подключаться нормально разомкнутыми контактами контакторов 17 и 18 либо на вход усилителя 21 ,либо к зажимам источника и постоянное тока, питающего якорные обмотки. В это же время с помощью нормально разомкнутых контакторов 19 или 20 обмотка I управления исполнительного двигателя 12, приводящего стакан 11 со щетками 10, может быть подключена либо к выходу усилителя 21, либо к зажимам источника Uy управления. Электрический привод работает следующим образом. При нажатии кнопки Пуск получают питание катушки реле 22 времен и промежуточного реле 23. Нормально разомкнутый контакт реле 23 блокирует кнопку Пуск и осуществляет подключение катушек реле 22 времени и промежуточного реле .23 после отпускания кнопки Пуск. В связи с тем, что нормально замкнутый контакт реле 22 в цепи катушек контакторов 15, 17 и 19 размыкается, а его нормалльно разомкнутый контакт в цепи катушек контакторов 1б, 18 и 20 замыкается с выдержкой времени, несколько превышающей время поиска исполнительным двигателем нейтрального положения щеток 10 на коллекторных пластинах 7, то через нормально замкнутые контакты реле 22, контакторов 16, 18 и 20 получают -питание катушки контакторов 15, 17 и 19. При этом обмот.ка 3 возбуждения двигателя (Фиг.1 ) подключаетс к Зажимам источника Uj переменного тока , кольца 8 и 9 - на вход усилит ля. 21, а обмотка Н управления испо нительного двигателя - к выходу уси лителя 21. В случае, когда наблюдается несоответствие положения ще ток 10 на коллекторе и пространственного расположения полюсов подвиж ной части 1 относительно полюсообра зующих ферромагнитных выступов 5, на обмотку управления дополнительно го двигателя подается напряжение и последний начинает отрабатывать управляющий сигнал. . В процессе вращения щеток 10 по коллекторным пластинам 7 напряжение между щетками, а следовательно, и м ду контактными кольцами понижается вследствие приближения оси потока возбуждения к оси поля якоря к 90 эл.град. Скорость ротора исполнител ного двигателя уменьшается, а при достижении этим углом величины в 90 эл.град. двигатель останавливает ся, установив щетки 9 в положение, при котором пуск линейного двигателя и его работа происходят при ус ловиях, соответствующих нахождению осей потоков возбуждения и якоря ли нейного двигателя в квадратуре. К этому времени реле 22 времени (фиг размыкает нормально замкнутый контакт в цепи контакторов 15, 17 и 19 и замыкает нормально разомкнутый контакт в цепи контакторов 16, 18 и 20. При этом через нормально открытое реле 22 и нормально замкнутые контакты контакторов 15, 17 и 19 получают питание катушки контакторов 16, 18 и 20, благодаря чему (фиг.1) получают нормальное питание постоянного тока обмотки 3 возбуждения и якоря 2 линейного двигателя, который, начинает двигаться в соответствии с наличием управляющего импульса, подаваемого на обмотку Н управления исполнительного двигателя 12 со стороны источника управления. Реверс и регулирование скорости двигателя производятся методами, обычными для электрических двигателей постоянного тока. Формула изобретения Электрический привод, включающий линейный двигатель постоянного тока содержащий подвижную часть, несущую на себе питающиеся от источника постоянного тока якорные обмотки и обмотку возбуждения, питающуюся от своего источника постоянного тока, неподвижную часть с ферромагнитными выступами, расположенными в шахматном порядке в два ряда в направлении движения, и электромеханический коллектор, имеющий токораспределяющий элемент, связанный с приводным устройством, отличающийс я тем, что, с целью расширения области применения, приводное устройство выполнено в виде исполнительного двигателя, размещенного автономно от линейного двигателя постоянного тока и имеющего систему управления, источник переменного тока, усилитель и три пары контакторов, причем неподвижные зажимы одного контактора первой пары соединены с источником переменного тока,, а подвижные его зажимы - с зажимами обмотки возбуждения и с неподвижными контактами второго контактора той же пары, подвижные контакты которого соединены с источником постоянного тока, питающим обмотку возбуждения, подвижные контакты одного из контакторов второй пары соединены с зажимами источника постоянного тока, питающего якорные обмотки, а неподвижные

71001

зажимы - с контактными кольцами коллектора и с подвижными зажимами второго контактора той же пары контакторов, неподвижный зажим которого соединен с входом усилителя, выход 5 которого связан с неподвижными контактами одного из контакторов третьей пары контакторов, подвижные контакты которого соединены с зажимами обмотки управления и неподвижными контактa i ми второго контактора той же пары.

518

подвижные контакты которого соединены с зажимами источника управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

с. 93-95.

еI - Ртагг

/7i/cff

J

23

п

/J

-a

18

го

сриг.1