RU2672855C1 - Electric drive with vibrating motion - Google Patents

Electric drive with vibrating motion Download PDF

Info

Publication number
RU2672855C1
RU2672855C1 RU2018106193A RU2018106193A RU2672855C1 RU 2672855 C1 RU2672855 C1 RU 2672855C1 RU 2018106193 A RU2018106193 A RU 2018106193A RU 2018106193 A RU2018106193 A RU 2018106193A RU 2672855 C1 RU2672855 C1 RU 2672855C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
active
signal
magnetic starter
voltage source
rotor
Prior art date
Application number
RU2018106193A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Константинович Ким
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority to RU2018106193A priority Critical patent/RU2672855C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2672855C1 publication Critical patent/RU2672855C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/032—Reciprocating, oscillating or vibrating motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering and can be used in automated electric drives with oscillatory movement of the working element. When three-phase winding (1) is energized, active rotor (4) rotates, for example clockwise. At the start of the turn, position sensors (6) and (7) generate signals that are sent to magnetic starter (10). Control signal from output (11) of the magnetic starter is applied to input (12) of voltage source (3), causing the latter to be on. As active rotor (4) rotates, active part (5) exits sensor area (7), the signal from which decreases, but its value is sufficient to maintain the activation state of magnetic starter (10). Then, active part (5) exits position sensor (6) and its signal stops, and the control signal from magnetic starter (10) is reset. Voltage source 3 is switched off and the torque stops. Active part (5) starts moving in the opposite direction under the action of gravity. As the rotation is pivoted, position sensor (6) is first triggered, which begins to produce a signal that is insufficient to trigger magnetic starter (10). When active part (5) enters the range of position sensor (7), the latter starts to generate a signal that is summed with sensor signal (6). Total signal ensures the activation of magnetic starter (10) and the activation of voltage source (3). Rotation cycle of active rotor (4) is repeated.EFFECT: increased reliability of the electric drive.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в автоматизированных электроприводах с колебательным движением рабочего органа.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in automated electric drives with oscillatory movement of the working body.

Известен электропривод, содержащий электрическую машину переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре и регулируемый источник постоянного напряжения, подключенный к одной из обмоток статора, три тиристора и блок управления (SU. А.с. 1334348, H02P 7/62, 1987).A known electric drive containing an electric AC machine with a three-phase winding on the stator and an adjustable constant voltage source connected to one of the stator windings, three thyristors and a control unit (SU. A.S. 1334348, H02P 7/62, 1987).

Знакопеременный режим работы электрической машины достигается попеременным включением двух обмоток статора на постоянное напряжение. В результате такого переключения обмоток статора ротор электродвигателя совершает колебательное движение.Alternating operation of the electric machine is achieved by alternating the inclusion of two stator windings at a constant voltage. As a result of such a switching of the stator windings, the rotor of the electric motor oscillates.

Необходимость использования регулируемого источника постоянного напряжения, тиристоров и блока управления обуславливает низкую надежность работы электропривода.The need to use an adjustable source of constant voltage, thyristors and a control unit leads to low reliability of the drive.

Известен электропривод колебательного движения, выбранный в качестве прототипа (RU 2050687, H02P 7/62, 20.12.1995), содержащий электрическую машину переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре и регулируемый источник постоянного напряжения, подключенный к одной из обмоток статора, введены последовательно соединенные фазосдвигающее звено и усилитель, выход которого подключен к другой обмотке статора, при этом вход фазосдвигающего звена соединен с третьей обмоткой статора, а ротор электрической машины выполнен активным, например, выполненного с постоянными магнитами. Первая обмотка статора выполняет функцию электрической пружины, жесткость которой может изменяться за счет изменения тока, протекающего по ней, с помощью регулируемого источника постоянного напряжения.A known oscillatory electric drive, selected as a prototype (RU 2050687, H02P 7/62, 12/20/1995), containing an electric alternating current machine with a three-phase winding on the stator and an adjustable constant voltage source connected to one of the stator windings, is introduced in series connected phase shifting the link and amplifier, the output of which is connected to another stator winding, while the input of the phase-shifting link is connected to the third stator winding, and the rotor of the electric machine is made active, for example, made with permanent magnets. The first stator winding performs the function of an electric spring, the rigidity of which can be changed by changing the current flowing through it, using an adjustable constant voltage source.

Недостатком прототипа является невысокая надежность работы, обусловленная наличием регулируемого источника постоянного напряжения, подключенного к одной из обмоток статора, фазосдвигающего звена и усилителя.The disadvantage of the prototype is the low reliability due to the presence of an adjustable constant voltage source connected to one of the stator windings, phase shifting link and amplifier.

Задача изобретения - повышение надежности работы электропривода колебательного движения за счет использования силы тяжести для создания возвращающего момента.The objective of the invention is to increase the reliability of the electric drive oscillatory motion by using gravity to create a returning moment.

Технический результат достигается тем, что в электроприводе колебательного движения, содержащем электрическую машину переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре и источник напряжения, подключенный к обмотке статора, и активный ротор, трехфазная обмотка размещена на нижней части статора, на концах которой жестко закреплены датчики положения активной части активного ротора, которая расположена в нижней части активного ротора и выполнена из материала с большим удельным весом, чем с удельный вес материала остальной части активного ротора, выходы датчиков положения активной части активного ротора соединены со входом магнитного пускателя источника напряжения, выход которого соединен со входом управления источника напряжения.The technical result is achieved by the fact that in an oscillating electric drive containing an electric alternating current machine with a three-phase winding on the stator and a voltage source connected to the stator winding, and an active rotor, a three-phase winding is placed on the lower part of the stator, at the ends of which active position sensors are fixed part of the active rotor, which is located in the lower part of the active rotor and is made of material with a higher specific gravity than the specific gravity of the material of the rest of the active of the rotor, the outputs of the position sensors of the active part of the active rotor are connected to the input of the magnetic starter of the voltage source, the output of which is connected to the control input of the voltage source.

Предлагаемое устройство показано на чертеже.The proposed device is shown in the drawing.

Электропривод колебательного движения содержит электрическую машину, трехфазная обмотка 1 которой расположена в нижней части статора 2. К трехфазной обмотке 1, выполненной по петлевой или волновой схеме (Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. С. 403-431) подключен источник напряжения 3. Внутри статора 2 расположен активный ротор 4, активная часть 5 которого размещена в его нижней части. Активная часть 5 активного ротора 4 может быть выполнена из листовой электротехнической стали с обмоткой типа беличьей, клетки, расположенной в пазах активной части 5 активного ротора 4, или массивной из стали или чугуна (Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. С. 593-594). Причем удельный вес активной части 5 активного ротора 4 больше удельного веса остальной части активного ротора 4. На концах трехфазной обмотки 1 жестко закреплены датчики 6 и 7 положения активной части 5 активного ротора 4, например, индуктивного типа. Выходы 8 датчиков 6 и 7 положения активной части 5 соединены со входом 9 магнитного пускателя 10, например, ПМ 12-010100 220 В 1з или TDM ПРК80-16 SQ0212-0021, выход 11 которого соединен с управляющим входом 12 источника напряжения 3.The oscillating electric drive contains an electric machine, a three-phase winding 1 of which is located in the lower part of the stator 2. To a three-phase winding 1, made according to a loop or wave scheme (A. Voldek Electric machines. L .: Energy, 1974. P. 403-431 ) a voltage source 3 is connected. Inside the stator 2 there is an active rotor 4, the active part 5 of which is located in its lower part. The active part 5 of the active rotor 4 can be made of sheet electrical steel with a squirrel-type winding, a cell located in the grooves of the active part 5 of the active rotor 4, or massive of steel or cast iron (Voldek A.I. Electric machines. L .: Energy, 1974.P. 593-594). Moreover, the specific gravity of the active part 5 of the active rotor 4 is greater than the specific gravity of the remaining part of the active rotor 4. At the ends of the three-phase winding 1, the sensors 6 and 7 of the position of the active part 5 of the active rotor 4, for example, an inductive type, are rigidly fixed. The outputs 8 of the sensors 6 and 7 of the position of the active part 5 are connected to the input 9 of the magnetic starter 10, for example, PM 12-010100 220 V 1z or TDM PRK80-16 SQ0212-0021, the output 11 of which is connected to the control input 12 of the voltage source 3.

Работа устройства происходит следующим образом. При запитывании трехфазной обмотки 1 от источника напряжения 3 токи, протекающие по трехфазной обмотке 1, создают бегущее магнитное поле, которое индуцирует токи в активной части 5. Взаимодействие этих токов с бегущим магнитным полем приводит к возникновению вращающего момента, который поворачивает активный ротор 4, например, по часовой стрелке. В начале поворота активного ротора 4 поле токов, индуцированных в активной части 5, индуцирует токи в датчиках положения 6 и 7 активной части 5. Последние вырабатывают сигналы, которые с их выходов 8 поступают на вход 9 магнитного пускателя 10. Управляющий сигнал с выхода 11 магнитного пускателя 10 идет на вход 12 источника напряжения 3, заставляя последний быть во включенном состоянии. По мере поворота активного ротора 4 активная часть 5 выходит из зоны действия датчика 7, сигнал с которого прекращается, но датчик 6 продолжает вырабатывать сигнал, которого достаточно для поддержания состояния включения магнитного пускателя 10.The operation of the device is as follows. When a three-phase winding 1 is energized from a voltage source 3, the currents flowing through the three-phase winding 1 create a traveling magnetic field that induces currents in the active part 5. The interaction of these currents with a traveling magnetic field leads to a torque that rotates the active rotor 4, for example , clockwise. At the beginning of the rotation of the active rotor 4, the field of currents induced in the active part 5 induces currents in the position sensors 6 and 7 of the active part 5. The latter produce signals that from their outputs 8 go to input 9 of the magnetic starter 10. The control signal from output 11 of the magnetic the starter 10 goes to the input 12 of the voltage source 3, forcing the latter to be on. As the active rotor 4 rotates, the active part 5 leaves the range of the sensor 7, the signal from which ceases, but the sensor 6 continues to generate a signal that is sufficient to maintain the state of inclusion of the magnetic starter 10.

После дальнейшего поворота активной части 5 на угол, при котором активная часть 5 выходит из зоны действия датчика положения 6 активной части 5 сигнал с датчика положения 6 прекращается и управляющий сигнал с магнитного пускателя 10 обнуляется. В результате источник напряжения 3 отключается, трехфазная обмотка 1 обесточивается и вращающий момент прекращается. Активный ротор 4 под действием силы тяжести активной части 5 начинает движение в противоположном направлении - против часовой стрелки. По мере поворота активного ротора 4 сначала срабатывает датчик положения 6, который начинает вырабатывать сигнал, но его величины недостаточно для срабатывания магнитного пускателя 10, активный ротор 4 продолжает поворот против часовой стрелки. Когда активная часть 5 входит зону действия датчика положения 7, последний начинает вырабатывать сигнал, который суммируется с сигналом датчика 6. Суммарного сигнала с датчиков положения 6 и 7 достаточно для срабатывания магнитного пускателя 10, которое вырабатывает управляющий сигнал на включение источника напряжения 3. По трехфазной обмотке 1 начинает протекать ток, который создает вращающий момент, поворачивающий активный ротор 4 по часовой стрелке. Цикл поворота активного ротора 4 повторяется.After further rotation of the active part 5 by an angle at which the active part 5 leaves the range of the position sensor 6 of the active part 5, the signal from the position sensor 6 stops and the control signal from the magnetic starter 10 is reset. As a result, the voltage source 3 is turned off, the three-phase winding 1 is de-energized and the torque is stopped. The active rotor 4 under the action of gravity of the active part 5 begins to move in the opposite direction - counterclockwise. As the active rotor 4 rotates, the position sensor 6 is first triggered, which starts to generate a signal, but its value is not enough for the magnetic starter 10 to operate, the active rotor 4 continues to turn counterclockwise. When the active part 5 enters the range of the position sensor 7, the latter starts to generate a signal that is summed with the signal of the sensor 6. The total signal from the position sensors 6 and 7 is enough to trigger the magnetic starter 10, which generates a control signal to turn on the voltage source 3. Three-phase winding 1 begins to flow current, which creates a torque that rotates the active rotor 4 clockwise. The rotation cycle of the active rotor 4 is repeated.

Как можно заметить, в заявляемом устройстве отсутствует необходимость в использовании регулируемого источника постоянного напряжения, подключенного к одной из обмоток статора, фазосдвигающего звена и усилителя, что приводит к более высокой надежности работы по сравнению с прототипом.As you can see, in the inventive device there is no need to use an adjustable constant voltage source connected to one of the stator windings, phase shifting link and amplifier, which leads to higher reliability compared to the prototype.

Claims (1)

Электропривод колебательного движения, содержащий электрическую машину переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре, источник напряжения, подключенный к обмотке статора, и активный ротор, отличающийся тем, что трехфазная обмотка размещена на нижней части статора, на концах которой жестко закреплены датчики положения активной части активного ротора, которая расположена в нижней части активного ротора и выполнена из материала с
Figure 00000001
удельным весом, чем удельный вес материала остальной части активного ротора, выходы датчиков положения активной части активного ротора соединены с входом магнитного пускателя источника напряжения, выход которого соединен с входом управления источника напряжения.An oscillating electric drive comprising an electric alternating current machine with a three-phase winding on the stator, a voltage source connected to the stator winding, and an active rotor, characterized in that the three-phase winding is located on the lower part of the stator, at the ends of which position sensors of the active part of the active rotor are rigidly fixed located at the bottom of the active rotor and made of material with
Figure 00000001
specific gravity than the specific gravity of the material of the rest of the active rotor, the outputs of the position sensors of the active part of the active rotor are connected to the input of the magnetic starter of the voltage source, the output of which is connected to the control input of the voltage source.
RU2018106193A 2018-02-19 2018-02-19 Electric drive with vibrating motion RU2672855C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106193A RU2672855C1 (en) 2018-02-19 2018-02-19 Electric drive with vibrating motion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106193A RU2672855C1 (en) 2018-02-19 2018-02-19 Electric drive with vibrating motion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2672855C1 true RU2672855C1 (en) 2018-11-20

Family

ID=64327986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018106193A RU2672855C1 (en) 2018-02-19 2018-02-19 Electric drive with vibrating motion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2672855C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1334348A1 (en) * 1986-04-03 1987-08-30 Закавказский Филиал Экспериментального Научно-Исследовательского Института Металлорежущих Станков Electric drive
RU2006173C1 (en) * 1992-08-08 1994-01-15 Анатолий Иванович Копейкин Vibratory electric drive
RU2050687C1 (en) * 1992-08-18 1995-12-20 Анатолий Иванович Копейкин Electric motor drive of oscillatory motion
US20010017527A1 (en) * 1997-06-16 2001-08-30 Ghislain Lambert Rotating electric motor system capable of vibrating and method for operating a rotating electric motor capable of vibrating
EP2338219A2 (en) * 2008-10-22 2011-06-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Vibration motor
FR2916107B1 (en) * 2007-05-11 2015-11-27 Centre Nat Etd Spatiales ALTERNATIVE ACTUATOR WITH CLOSED LOOP LOADING
JP6133712B2 (en) * 2012-07-12 2017-05-24 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Motor drive signal generation system, semiconductor device, and electronic device
CN107231113A (en) * 2017-06-19 2017-10-03 钟祥新宇机电制造股份有限公司 A kind of intelligent frequency-conversion vibrating motor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1334348A1 (en) * 1986-04-03 1987-08-30 Закавказский Филиал Экспериментального Научно-Исследовательского Института Металлорежущих Станков Electric drive
RU2006173C1 (en) * 1992-08-08 1994-01-15 Анатолий Иванович Копейкин Vibratory electric drive
RU2050687C1 (en) * 1992-08-18 1995-12-20 Анатолий Иванович Копейкин Electric motor drive of oscillatory motion
US20010017527A1 (en) * 1997-06-16 2001-08-30 Ghislain Lambert Rotating electric motor system capable of vibrating and method for operating a rotating electric motor capable of vibrating
DE69828282T2 (en) * 1997-06-16 2005-12-08 Hydro-Québec, Montréal ROTATING ELECTROMOTIVE SYSTEM WITH VIBRATION CAPACITY AND METHOD FOR OPERATING A ROTATING ELECTRIC MOTOR WITH VIBRATION CAPACITY
FR2916107B1 (en) * 2007-05-11 2015-11-27 Centre Nat Etd Spatiales ALTERNATIVE ACTUATOR WITH CLOSED LOOP LOADING
EP2338219A2 (en) * 2008-10-22 2011-06-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Vibration motor
JP6133712B2 (en) * 2012-07-12 2017-05-24 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Motor drive signal generation system, semiconductor device, and electronic device
CN107231113A (en) * 2017-06-19 2017-10-03 钟祥新宇机电制造股份有限公司 A kind of intelligent frequency-conversion vibrating motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3791402B2 (en) Drive control method and drive control apparatus for linear vibration motor
JP3382061B2 (en) Linear vibration motor
JP4065769B2 (en) Vibration generator
JP6643980B2 (en) Improved switch reluctance motor and switch reluctance device for hybrid vehicles
RU2672855C1 (en) Electric drive with vibrating motion
US20120242174A1 (en) Hybrid Electro-Magnetic Reciprocating Motor
JP4178523B2 (en) Motor and motor drive system
JP3468011B2 (en) Startup control method for linear vibration motor
JP5997707B2 (en) Electromagnetic retarder
JP2017225203A (en) Switched reluctance motor drive system
ITPD990190A1 (en) ELECTRONIC POWER SUPPLY OF A SYNCHRONOUS MOTOR WITH PERMANENT MAGNETS AND TWO PAIRS OF POLES.
RU2600311C2 (en) Electric machine
RU2361351C2 (en) Single-valve contact-free dc machine
JP2015512608A5 (en)
JP3945254B2 (en) electric toothbrush
RU144223U1 (en) MAGNETO ELECTRIC MACHINE
RU2629946C1 (en) Ventile electric drive with vibrating motion
RU76395U1 (en) PERMANENT MAGNET ELECTROMECHANICAL DRIVE
RU2050687C1 (en) Electric motor drive of oscillatory motion
RU2466800C1 (en) Electromagnetic vibrator of torsional vibrations
JP6471929B2 (en) Direct acting motor
Krishnan et al. A microcontroller based five phase BLDC motor drive
RU2440660C2 (en) Exciter of mechanical oscillations
SU650194A1 (en) Inertial electric drive
KR100517920B1 (en) Detecting method for resonant frequency of resonant motor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200220