Новости

Отзывы

Каталог авто

Объявления

Вопрос - Ответ






1 ";}?>



Популярные марки:
 


Управление линейным двигателем. Способ управления однообмоточным линейным электромагнитным двигателем ударного действия

Опубликовано: 22.08.2018

видео Управление линейным двигателем. Способ управления однообмоточным линейным электромагнитным двигателем ударного действия

Управление двигателем под нагрузкой 10кг



Конструктивные особенности линейных электродвигателей | RuAut

Конструкция линейных электродвигателей

Линейные электрические машины наиболее распространенные имеют плоское и цилиндрическое исполнение. Составными частями электродвигателя являются индуктор и вторичный элемент. Индуктор плоского двигателя состоит из магнитопровода и обмотки. Магнитопровод электродвигателя набирается из отдельных секций, которые шихтуются на сборочных призмах. Потом магнитопровод прессуется и скрепляется с помощью нажимных плит. Секции обмотки электродвигателя укладываются в пазы магнитопровода и соединяются между собой по заданной схеме. Для механической защиты и герметизации индуктор заливается специальным компаундом. В отдельных случаях лобовые части обмотки закрываются защитным кожухом. Естественное охлаждение индуктора осуществляется через вентиляционные жалюзи защитного кожуха. На рабочих режимах электродвигателя с интенсивным тепловыделением применяются системы принудительного охлаждения. Плоские линейные электродвигатели могут быть односторонними и двухсторонними. Вторичный элемент одностороннего электродвигателя обычно выполняется в виде стальной полосы с алюминиевым или медным покрытием. В двухстороннем электродвигателе вторичный элемент представляет собой токопроводящую полосу. Применяются и другие конструкции вторичных элементов, в том числе с короткозамкнутыми и фазными обмотками. В исполнительных устройствах и механизмах возвратно-поступательного движения преимущественно применяются цилиндрические линейные электродвигатели, в основу конструкции которых положен модульный принцип. Магнитопровод электродвигателя состоит из отдельных стальных шайб. Катушки обмотки наматывают на каркасы и помещают в пазы шайб магнитопровода. Образуются монтажные модули, из которых набирается индуктор электродвигателя. Необходимый воздушный зазор между индуктором и вторичным элементом поддерживается с помощью подшипника скольжения запрессованного в торцевую крышку, конструкция фиксируется кольцами. Вторичный элемент цилиндрического линейного электродвигателя выполняется в виде стержня или трубы с токопроводящим покрытием. Применение короткозамкнутого вторичного элемента повышает тягово-энергетические показатели электродвигателя. Внедрение линейных электродвигателей в различное технологическое оборудование сопровождается усовершенствованием существующих и разработкой новых конструкций этого типа электрических машин.


Пьезодвигатель для поступательного линейного перемещения с нагрузкой 2 кг

Управление линейными электродвигателями

К автоматизированному электроприводу предъявляются повышенные требования по критериям качества и регулирования. Этим требованиям в большинстве случаев отвечает линейный электропривод. В нерегулируемом режиме вторичный элемент линейного асинхронного электродвигателя будет перемещаться со скоростью близкой к синхронной скорости электромагнитного поля. Скорость линейного асинхронного электродвигателя по аналогии с ротационными электродвигателями регулируется путем изменения полюса деления, частоты питающего напряжения или скольжения. Управление движением в системах со стационарными редукторами, имеющими разное полюсное деление, обеспечивают требуемое ускорение и замедление. Изменение частоты питающего напряжения приводит к пропорциональному изменению синхронной скорости двигателя и скорости вторичного элемента. Частотное управление обеспечивает широкий диапазон регулирования. Применение вторичного элемента состоящего из отдельных участков с разными электромагнитными свойствами обеспечивает изменение скольжения и скорости. Снижение питающего напряжения приводит к соответствующему уменьшению тягового усилия электродвигателя и скорости перемещения вторичного элемента. Такой способ особенно эффективен для управления двухфазными линейными электродвигателями с волновым полем способным реализовывать низкие скорости и уравновешивать силу тяжести груза без пульсации вторичного элемента. Применение вычислительных средств для управления многоиндукторными системами позволяет реализовать программируемые режимы движения вторичного элемента. При этом могут быть использованы различные способы управления, в том числе и комбинированные. Реализация сложных траекторий движения имеет особое значение при создании роботизированных технических комплексов.

ruaut.ru


Модули линейного перемещения, серия PLLM-52

Мехатроника в действии. Задавая тенденции в линейном перемещении

Тенденции современного информационного общества, стремительное развитие техники и сплетение различных областей знаний воедино дают мощный толчок для использования системного подхода в разработке средств автоматизации вообще и систем управления движением в частности.

Таким системным подходом для Festo является концепция Мехатроники, в рамках которой разработан оптимизированный набор компонентов (пневматических, механических, электрических и электронных), программные средства для расчета и выбора элементов системы перемещения, а также для конфигурирования, настройки и программирования. Все механические, электрические и электронные интерфейсы стандартизованы, благодаря чему можно гибко подбирать состав системы перемещения под конкретную задачу. Базовые компоненты системы дополнены исчерпывающим набором опций и переходных элементов, что позволяет решать задачи построения мехатронных систем в комплексе.

Задавая тенденции в линейном перемещении

Стремясь не просто следовать тенденциям в управляемом линейном перемещении, но и задавать их, компания Festo разработала и запустила в серийное производство уникальный по своим характеристикам электромеханический привод ELGL-LAS на базе линейного двигателя с магнитно-воздушной подвеской каретки и интегрированной измерительной системой. Этот привод способен решать задачи высокоточного позиционирования с высокой скоростью и ускорением, обладая при этом встроенной функцией стояночного тормоза. Высокая надежность, отсутствие износа, высокая линейность перемещения – все это характерные особенности ELGL-LAS.

Конструкция и принцип действия

Конструкция линейного привода

Рассмотрим более подробно конструкцию линейного привода. На рисунке представлены и обозначены элементы, составляющие линейный привод ELGL-LAS.

Основание изготовлено из стали, на нем с шагом 5 мм отфрезерованы зубцы, пространство между зубцами залито компаундом. Получившаяся плоскость отшлифована. На каретке расположены постоянные редкоземельные магниты, обмотки и форсунки для подачи воздуха. Также на каретке расположены необходимые пневматические и электрические интерфейсы для подачи сжатого воздуха и подключения силового и информационного кабелей. Обязательным элементом линейного привода ELGL-LAS является измерительная система линейных перемещений. В стандартном оснащении эту функцию выполняет магнитный линейный энкодер с высоким разрешением.

Линейный энкодер состоит из магнитной ленты, наклеенной на основании, и измерительной головки, закрепленной на каретке. Также линейный привод ELGL-LAS имеет необходимые крепежные и установочные отверстия, оснащается механическими ограничителями хода и дополнительными монтажными элементами.

Стоит отметить, что магнитная система ELGL-LAS сконструирована так, что в процессе работы магнитное поле замыкается внутри самого линейного двигателя (линии магнитной индукции не достигают даже нижней плоскости привода – измерительная система магнитная, чувствительная к внешним магнитным полям, работает абсолютно четко).

Принцип действия линейного двигателя

При объяснении принципа работы линейного двигателя чаще всего прибегают к аллегории: «Представьте себе двигатель вращательного движения, который распилен вдоль оси вращения, и его статор и ротор развернуты в плоскость». Для понимания и проведения аналогии этого, как правило, достаточно. Посмотрим более подробно принцип действия линейного двигателя, конструкция которого заложена в линейный привод ELGL-LAS. В основу конструкции ELGL-LAS положен принцип работы вентильно-индукторного двигателя (Switch Reluctance Motor).

В конструкции ELGL-LAS предусмотрены три активные обмотки, расположенные на каретке.

Обмотки смещены друг относительно друга по оси движения на определенное расстояние. Рассмотрим режим поочередного подключения обмоток. Сначала подключаем первую обмотку L1. Магнитная система основания и каретки пытается занять наиболее оптимальное положение: обмотка L1 притягивается к ближайшему зубцу и фиксирует положение. Далее подключаем следующую обмотку L2. Под действием магнитных сил каретка перемещается вправо к следующему зубцу. То же самое происходит и по сле подключения третьей обмотки L3.

Если мы переходим от поочередного режима подключения к непрерывному, т. е. формируем трехфазный синусоидальный ток, а как следствие, и бегущее магнитное поле, то линейный двигатель осуществляет уже не шаговые движения, а плавные и непрерывные.

Важной особенностью линейных электроприводов подобного принципа действия является возможность установки дополнительных кареток на основание и управление каждой из них по отдельности или синхронизированно, в зависимости от требований задачи.

Принцип действия воздушного подшипника

Если сравнивать с другими типами подшипников, воздушный подшипник имеет особенность: он работает бесконтактно. Это значит, что в штанном режиме эксплуатации отсутствует износ, а как следствие, пропадает необходимость в обслуживании.

В таком подшипнике воздушная подушка создается между кареткой и основанием. Для подвешивания каретки над основанием в определенном положении необходима сила, уравновешивающая действие сжатого воздуха. В качестве этой силы выступает сила притяжения постоянных магнитов, установленных на каретке, к стальному основанию. При отключении сжатого воздуха каретка притягивается к основанию.

Таким образом, каретка удерживает свою позицию и не может быть сдвинута с места. То есть функция удерживающего тормоза заложена в самом принципе действия воздушного подшипника. При уравновешивании сил магнитного притяжения и сжатого воздуха устанавливается воздушный зазор в пределах 7–15 мкм. Малый воздушный зазор диктует высокие требования на плоскостность монтажных поверхностей. А при выполнении этих требований возможно достичь хороших значений по точности и линейности перемещений.

Принцип действия такого подшипника идеально подходит для линейного двигателя, который призван решать задачи с высокими требованиями по точности и линейности перемещений.

Измерительная система

В качестве измерительной системы, как уже отмечено, используется линейный магнитный энкодер. Энкодер состоит из магнитной ленты, наклеенной на основании, и считывающей головки, закрепленной на каретке. Энкодер выполняет функцию измерения текущего положения и скорости. Эти данные, обрабатываемые системой управления, используются для организации внутренних законов управления (замыкания контуров тока, скорости, положения), а также для достижения высоких показателей по повторяемости перемещений. Энкодер – относительный с дискретностью 2 мкм.

Контроллер двигателя

В качестве системы управления линейным электроприводом ELGL-LAS используется интеллектуальный электронный преобразователь – контроллер двигателя CMMP-AS, включающий в себя силовую и управляющую часть. Поскольку линейный двигатель ELGLLAS представляет собой не стандартный синхронный серводвигатель или шаговый двигатель, а электрическую машину по принципу действия вентильно-индукторного двигателя, для управления которого должны использоваться алгоритмы частотно-токового регулирования индукторными синхронными двигателями, то и контроллер двигателя должен поддерживать эти требования.

Контроллер двигателя CMMP-AS полностью оснащен алгоритмами управления линейным двигателем подобного типа, а также оптимизирован для работы с конкретными двигателями ELGLLAS. Помимо наличия необходимых алгоритмов CMMP-AS обладает целым рядом функций, которые позволяют использовать его без внешней системы управления движением. Это, например, функции «Летающая пила», «Электронный кулачок», «Электронный редуктор» и т. д.

Типоразмер 30 64 120
Размер каретки S S M S M L
Длительное усилие, Н 44 110 160 217 282 330
Макс. усилие, Н 44 119 164 240 310 450
Макс. длина основания, мм ...1000 ...2000 ...2000 ...2000 ...2000 ...2000
Скорость, м/с            
Повторяемость, мкм ±10 ±10 ±10 ±10 ±10 ±10

Применения

Электромеханический привод ELGLLAS на базе линейного двигателя с воздушным подшипником используется в задачах перемещения и позиционирования, где требуются высокая точность и линейность перемещения. Основные области применения – это электроника, полупроводниковая техника и измерительные системы. Также схожие требования присущи задачам для перемещения и сборки миниатюрных изделий, например, при производстве часов.

Расчет и ввод в эксплуатацию

Для сокращения времени расчета и ввода в эксплуатацию, для оптимального выбора и максимального удобства вработе разработаны специализированные программные продукты для расчета и подбора элементов систем перемещения и программные средства для конфигурирования и ввода в эксплуатацию. Подробные характеристики линейного привода ELGL-LAS введены в базу программного обеспечения.

Подбор и расчет

PositioningDrives – простая и одновременно мощная программа для расчета и подбора систем электропривода – позволяет исключить ошибки, сократить время и оптимизировать решение. Исходные данные – ход, масса, повторяемость, направление перемещения – необходимо ввести в программу.

Предусмотрено ограничение требуемого времени перемещения, а также предварительный выбор типа привода и вариантов комплектации.

Для удобства выбора подобранные варианты можно отсортировать по типам двигателя и привода, функции компонентов, продолжительности цикла или стоимости.

Программа также выдает подробные результаты, такие как графики движения, результаты расчета динамики, параметры системы, характеристики и список компонентов.

Ввод в эксплуатацию

Программа конфигурирования FCT Festo для ввода в эксплуатацию. Управление и сохранение всех параметров приводной системы можно осуществлять в одном общем проекте. Управление проектом и данными для всех типов поддерживаемых устройств. Простота в использовании благодаря графически поддерживае мому вводу параметров. Универсальный режим работы для всех приводов. Работа в автономном режиме, сидя за компьютером, или в оперативном режиме, находясь непосредственно рядом со станком.

Программные продукты Posidioning Drives и FCT доступны для свободного скачивания на сайте компании.

Пневматика + электромеханика + электроника = Мехатроника

Линейный привод ELGL-LAS от Festo стал средоточием самых последних тенденций в области управляемого линейного перемещения.

Здесь применены технологии линейного непосредственного двигателя, воздушного подшипника, высокоточных измерений линейных перемещений на базе магнитных датчиков, а также оптимизированные алгоритмы системы управления.

Также ELGL-LAS является идеальным воплощением концепции Мехатроники Festo, поскольку сочетает в себе и пневматику, и электромеханику, и электронику, причем каждая из областей техники является неотъемлемой его частью.

Материалы предоставлены Festo

konstruktor.net

Способ управления однообмоточным линейным электромагнитным двигателем ударного действия

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах ударного действия с линейным электромагнитным двигателем, в котором рабочий ход якоря осуществляется за счет единственной системы обмоток, а его возврат - под действием механического усилия, например под действием усилия возвратной пружины. Для увеличения удельной энергии удара при повышении КПД двигателя первый импульс напряжения подают в период рабочего хода якоря, а второй и последующие импульсы напряжения в период холостого хода с периодом не более суммарного времени рабочего и холостого хода, при этом импульс подают в момент времени, соответствующий воздушному зазору вкл, при котором смена знака скорости якоря на противоположный происходит в точке с координатой положения якоря, равной начальному воздушному рабочему зазору н, причем вкл< н. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах ударного действия с линейным электромагнитным двигателем, в котором рабочий ход якоря осуществляется за счет единственной системы обмоток, а его возврат под действием механического усилия, например, под действием усилия возвратной пружины.

Известен способ управления однообмоточным линейным электромагнитным двигателем, состоящий в том, что напряжение на обмотку подается в период рабочего хода при оптимальном начальном воздушном зазоре и неподвижном якоре, а по завершении рабочего хода якоря источник питания отключают (см., например, П.С. Туровский, А.В.Фролов // Расчет, конструирование и создание электромагнитных генераторов силовых импульсов. - Фрунзе: Илим. 1984. - 128 с., стр. 40).

Недостатком известного способа управления является низкая удельная энергия удара и КПД линейного электромагнитного двигателя.

Известен также способ управления однообмоточным двигателем колебательного движения, заключающийся в том, что периодически изменяют полярность питающего напряжения, при этом в каждом полупериоде изменения питающего напряжения прерывают питание обмотки двигателя (авт.св. N 1601729 Способ управления однообмоточным двигателем колебательного движения. Опубл. в Б.И., 1990, N 39).

Однако недостатком данного способа управления является также низкая удельная энергия удара.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению аналогом является способ управления линейным электромагнитным двигателем однообмоточного типа с удержанием якоря, заключающейся в том, что обмотку электромагнитного двигателя подключают к источнику питания, а якорь неподвижно удерживают, причем движение якорь под действием этой обмотки получает, когда величина тока трогания достигнет установленного значения, а электромагнитное усилие превысит усилие удержания якоря. По завершении рабочего хода источник питания отключают, а якорь при обесточенной обмотке совершает холостой ход (Н. П. Ряшенцев, Г.Г. Угаров, А.В. Львицын. Электромагнитные прессы. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. - 215 с., стр. 99, 169).

Однако данный способ управления в свою очередь ведет к увеличению линейных размеров, массы и усложнению конструкции за счет использования вспомогательных устройств для удержания якоря на этапе трогания в период рабочего и холостого хода, что также снижает удельную энергию удара. К основным недостаткам данного способа также следует отнести повышенный шум в работе, вызванный механическим взаимодействием якоря и удерживающего устройства, его низкую надежность, регулирование в узком диапазоне энергии удара.

Техническая задача, решаемая в предлагаемом изобретении, заключается в увеличении удельной энергии удара при повышении КПД двигателя.

Поставленная задача решается тем, что на обмотку двигателя подают импульс напряжения, причем, первый импульс напряжения подают в период рабочего хода якоря, а второй и последующие импульсы напряжения в период холостого хода с периодом не более суммарного времени рабочего и холостого хода.

Таким образом, сущность изобретения заключается в том, что при возврате якоря под действием механического усилия (например, усилия возвратной пружины), до момента времени, когда якорь займет начальное положение, на обмотку подают напряжение, под действием которого в цепи обмотки начинает протекать ток, величина которого к моменту времени начала рабочего хода якоря следующего цикла успевает достичь предельного значения, чем обеспечивается увеличение удельной энергии удара без увеличения веса двигателя, повышение КПД и надежности.

При этом для увеличения начального тока трогания якоря двигателя не требуется специальных устройств удержания, увеличивающих массу и снижающих удельные показатели.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В момент включения первый импульс напряжения подают на обмотку двигателя в период рабочего хода якоря, а затем отключают его. Второй импульс напряжения подают в период холостого хода якоря с периодом не более суммарного времени рабочего и холостого хода. Последующие импульсы также подают в период холостого хода якоря с периодом не более суммарного времени рабочего и холостого хода.

На фиг. 1 изображена функциональная схема управления, на фиг. 2 графики тока обмотки и перемещения якоря.

Реализация управления по предлагаемому способу может быть наиболее просто осуществлена по функциональной схеме фиг. 1, включающей следующие функциональные узлы: 1 - источник питания постоянного или переменного тока; 2 - блок формирования управляющих импульсов рабочего хода с устройством их управления; 3 - линейный электромагнитный двигатель, содержащий обмотку 4, якорь 5 и возвратную пружину 6.

Работа функциональных узлов 2 и 3 синхронизирована по времени, т.е. время подачи напряжения на обмотку двигателя согласовано с движением якоря. Предлагаемая функциональная схема не исключает использования дополнительных узлов, например датчиков, для управления обмоткой по положению якоря.

Кривые 7 и 8 на фиг.2 - зависимости перемещения якоря и тока обмотки от времени при движении якоря с начальной нулевой скоростью; кривые 9 и 10 - зависимости перемещения якоря и тока обмотки от времени при движении якоря с начальной отрицательной скоростью.

Пример конкретного осуществления способа.

В начальный момент времени при отключенном источнике питания 1 якорь 5 двигателя 3 под действием усилия возвратной пружины 6 занимает крайнее верхнее положение, которое соответствует начальному воздушному рабочему зазору в магнитной цепи двигателя н и неподвижен (фиг.1). При включении источника питания 1 на блок формирования управляющих импульсов 2 поступает напряжение. В обмотке 4 под действием приложенного напряжения появляется ток, обуславливающий возникновение в рабочем зазоре н электромагнитной силы FЭМ. Одновременно с электромагнитной силой на якорь 5 действуют противоположно направленные силы трения и упругости пружины 6, благодаря чему в механической системе двигателя 3 сохраняется равновесие и якорь 5 остается неподвижным на время tmp1 (кривая 7). С нарастанием тока в обмотке 4 до значения imp1 (кривая 8) якорь 5 под действием электромагнитной силы начинает движение, преодолевая противодействие сил трения и упругости пружины. После втягивания якоря 5 в обмотку 4 за время tдв1 она обесточивается и якорь под действием упругих сил сжатой пружины начинает холостой ход в направлении, противоположном FЭМ. При возврате якоря в момент времени, соответствующий воздушному рабочему зазору вкл (кривая 9), который может отличаться от начального вкл/н на обмотку, с блока формирования управляющих импульсов 2 поступает напряжение, вызывающее протекание тока по обмотке и возникновение в рабочем воздушном зазоре вкл электромагнитного усилия FЭМ. Якорь 5, обладая некоторым запасом кинетической энергии, приобретенной под действием пружины, продолжает движение в направлении, противоположном усилию FЭМ, которое к этому моменту времени еще недостаточно велико для преодоления противодействующей силы за счет инерционности нарастания тока в обмотке двигателя. Движение якоря с отрицательной скоростью, увеличивающее рабочий воздушный зазор на интервале tmp2 обуславливает более интенсивное, чем в первом цикле, нарастание тока imp (кривая 10) за счет снижения индуктивности электромагнитной системы, а также за счет некоторого повышения питающего напряжения обмотки, наводимого движущимся против разворачивающегося магнитного поля ферромагнитным якорем ЭДС движения. При этом механическая энергия, запасенная пружиной во время рабочего хода якоря в предыдущем цикле, преобразуется частично в магнитную и передается в электрическую систему для использования в последующем цикле энергопреобразования. Через интервал времени tmp2 якорь под действием электромагнитной силы меняет свое направление движения на противоположное и ускоренно втягивается в обмотку за время tдв2, после чего протекание тока по обмотке прекращается. Якорь под действием упругих сил сжатой пружины совершает холостой ход. Далее цикл повторяется, а работа двигателя осуществляется в автоколебательном режиме.

Работа двигателя, при которой смена знака скорости якоря на противоположный совпадает с координатой положения якоря в точке н, будет характеризоваться максимальной энергией удара. Регулируя момент подачи напряжения на обмотку двигателя, при возврате якоря, в пределах воздушного зазора 0 < вкл/н можно регулировать энергию удара двигателя в широких пределах с высоким КПД.

Сопоставление первого и последующих рабочих циклов (фиг. 2) показывает, что первый рабочий цикл характеризуется меньшим интервалом времени трогания tmp1 < tmp2 и током трогания imp1 < imp2, большим интервалом времени движения якоря tдв1 > tдв2. Увеличение времени трогания tmp2 позволяет повысить ток трогания imp2 и среднее значение тока обмотки, тем самым снизить время движения якоря за счет его ускоренного перемещения под действием большей электромагнитной силы. Это позволяет повысить предударную скорость якоря, увеличить ударную энергию и КПД в сравнении с известными устройствами при одинаковых массогабаритных показателях, а следовательно, и удельную энергию удара.

Способ управления однообмоточным линейным электромагнитным двигателем, включающий подачу импульса напряжения на обмотку двигателя в период холостого хода якоря и отключение его по завершении рабочего хода с периодом не более суммарного времени холостого и рабочего хода, отличающийся тем, что импульс напряжения подают в момент времени, соответствующий такому воздушному рабочему зазору вкл, чтобы смена знака скорости якоря на противоположный происходила в точке с координатой положения якоря, равной начальному воздушному рабочему зазору н, причем вкл< н.

Рисунок 1, Рисунок 2

www.findpatent.ru

Способ управления линейным электродвигателем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Соцмалистичесник

Реслублин (и758419

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.07.78 (21) 264137 1/24-07 с присоедииением заявки J% (23) П риоритет

Опубликовано 23.08.80. Бюллетень №3 1

Дата опубликования описания 25.08.80

{5()М. К.1.

Н 02 К 41/02

Гееудерстееииый камитет (53) УДК 62 . .3l3.333 (088.8) ав делен изебретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Б. Н. Чирышев, В. Я. Уфимцев и В. С. Минчаков (7l) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЛИНЕЙНЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к автоматическому управлению линейными электродвигателями, используемыми в качестве привода механизмов возвратно-поступательного движения на транспорте, в химической, металлургической, горной и других отраслях промышленности.

Известен способ управления линейными электродвигателями, заключающийся в определении местоположения подвижно30 го объекта и в автоматическом включении и вьпипоченяи двигателя в зависимости от положения подвижного объекта $1).

В случае применения этого способа для определения местоположения подвиж15 ного элемента используются различного рода датчики вдоль пути. Наличие этих датчиков снижает надежность двигателя.

Известен также способ управления линейным электродвигателем, включающий регистрацию момента прохождения подвижным объектом секций индуктора, преобразование сигнала регистрации в управляющкй сигнал и коммутацию секций индуктора 2 .

В этом способе регистрация положения подвижного элемента также осущест— вляется путем установки вдоль пути следования или непосредственно на подвижном объекте датчиков положения, например магниточувствительных резисторов, фотоэлементов, сигналы которых преобразуются в сигналы, управляющие коммутационными блоками секций индуктора.

С днако наличие датчиков положения в устройствах, реализующих способ, не обеспечивает надежную работу системы управления механизма. Это происходит потому, что для надежного срабатывания датчиков необходимо с большой точностью поддерживать постоянное расстояние между подвижным объектом и датчиками, либо поддерживать датчики в чистоте (фотоэлементы), Например, в устройствах, в которых в качестве датчиков используются индукционные преобр азователн или магнитоуправляемые элементы, тре58419 4 начинает увеличиваться, При Р), 7 из

On элемента 6 сравнения поступает сигнал в блок 1 коммутации, который осуществляет перектпочение секции двигателя 2.

Переключение секции двигателя осуществляется последовательно по мере передвижения подвижного элемента от одной секции двигателя 2 к другой.

При перемещении подвижного объекта в обратном направлении процесс коммутации секций индуктора производится аналогичным образом, но в обратной последовательности.

3 7 буется во время эксплуатации поддержи- вать в определенных пределах зазоры между преобразователями и расположенными на подвижном объекте возбуждающими элементами (ферромагнитные полосы, постоянные магниты и т.п.}, Это предъявляет дополнительные повышенные требования к точности изготовления отдельных деталей устройства и к траектории движения подвижного объекта, что связано с большими эксплуатационными расходами и остановками механизмов для ремонтно-профилактических работ.

Цель изобретения увеличение надежност

-У работы линейного электродвигателя.

Указанная цель достигается тем, что о положении подвижного элемента относительно секций индуктора судят по величине фазового сдвига между током и напряжением включенной секции.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит блок 1 коммутации секций двигателя 2, блок 3 формирования сигналов о положении подвижного элемента 4, преобразователь 5 фазы тока двигателя в фазоимпульскый сигнал, элемент 6 сравнения и задатчик 7 опорного сигнала.

Задатчик 7 опорного сигнала подключен к одному входу элемента 6 сравнения, который соединен вторым своим входом с выходом преобразователя 5 фазы тока двигателя в фазоимпульсный сигнал, связанного своими входами с выходами блока 1 коммутации.

При движении подвижного элемента 4 фазоимпульсный сигнал с преобразователя 5, пропорциональный углу фазового сдвига между векторами тока и напряжения секций двигателя 2, подается в элемент сравнения 6, где сравнивается с сигналом Р д задатчика опорного сигнала 7, Когда подвижный элемент 4 двигателя находится за пределами какой-либо секции двигателя 2, угол Р имеет минимальное значение, Если подвижный элемент полностью перекрывает включенную секцию дви— гателя 2, угол Р достигает своего максимального значения.

При подходе подвижного элемента 4 к включенной секщш двигателя 2 угол и

Использование предлагаемого способа позволяет по сравнению с известным исключить датчики с пути следования подвижного элемента, избежать прокладку кабельных линий к ним, а следова— о тельно, существенно повысить надежность устройства управления. При осуществле— нии этого способа размещение всех преобразователей возможно непосредственно в шитах управления, что значительно ио 5 вышает работоспособность и удобство обслуживания преобразователей. Все это позволяет снизить. капитальные затраты при создании устройства управления ли— кейкым электродвигателем и эксплуата3О ционные расходы при его обслуживании.

Кроме этого, повышается надежность работы системы управления.

Формул а изобр етения

Способ управления линейным электродвигателем, включающий регистрацию момента прохождения подвижным элементом секции индуктора, преобразование сигнала регистрации в управляющий сигнал и коммутацию секций индуктора, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы, о положении подвижного элемента относительно секций индуктора судят по величине фазового сдвига между током и напряжением включенной секции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Патент Внликобритании No 1352908, кл. Н 02 К 41/02, 1974.

2. Промышленный транспорт, Экспресс— информация, N 29, 1974, с. 1-9.

758419

Составитель 3. Горник

Редактор А. Маковская Техред E. Гаврилешко Корректор M. нигула

Заказ 5765/19 Тираж 783 Подписное

UHHHFIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

   

www.findpatent.ru

rss