SU1001419A1 - Устройство дл нереверсивного управлени линейным электродвигателем посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электро технике и может найти применение в тех отрасл х техники, где требуетс  обеспечивать поступательные перемещени  различных объектов и исполнительных органов машин.

Известно устройство дл  управлени  линейным электрод вига те.лем посто нного тока с многополюсным индуктором г каждый полюс которого снабжен обмоткой возбуждени , и  корем с обмоткой управлени , соединенной с коллектором, подключающим  корь к источнику посто нного тока jjlj.

Однако при больших перемещени х  кор , превышающих длину самого  кор j участвуют в создании движут щегос  усили  только те полюсы, пор которыми в данный момент находитс   корь, остальные полюса не работают и бесполезно расходуют электрическую энергию, что резко снижает КПД линейных электродвигателей посто нного тока, используемых при больших перемещени х  кор .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управлени  линейным электродвигателем посто нного тока с многоплюсным индукторол каждый полюс которого снабжен обмот

кой возбуждени , и  корем с обмоткой управлени , подключенной к коллектору , содержащее датчики положени  и скорости  кор  и многоканальный коммутатор обмоток возбуждени  с ключевыми элементами, св занными с датчиками положени   кор  f 2 ;}.

Датчик положени  при движении  кор  подключает обмотку возбужде10 ни  полюса, к которому подходит  корь, и отключает обмотку возбуждени  полюса, пройденного  корем.

Недостатком, известного устройства  вл етс  невозможность достижений

15 высоких скоростей движени   кор , что обусловлено инерцией обмоток возбуждени . При высоких скорост х движени   корь может пройти полюс раньше, чем в нем установитс  номи20 нальный поток и не сможет развить необходимого усили . Причем с ростом скорости движени  этот недостаток будет сказыватьс  в большей степени,

Цель изобретени  - повышение КПД

25 К увеличение скорости двигател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  нереверсивного управлени  линейным элект- |родвигателем посто нного тока с

0 многополюсным индуктором, каждый

полюс которого снабжен обмоткой возбуждени  , и  корем с обмоткой управлени , подключенной к коллектору содержащее датчики положени  и скорости  кор  и многоканальный коммутатор обмоток возбуждени  с ключевыми элементами, св занными с датчиками положени   кор , введен преобр зователь аналог-код, а каждый канал коммутатора снабжен элементом ИЛИ и двухвходовыми элементами И, подключенными первыми входами к первому входу элемента ИЛИ этого же канала и выходу датчика положени  предыдущего по ходу движени   кор  полюса, вторыми входами - к выходам преобразовател  аналох-код, соединенного своим входом с выходом датчика скорости  кор , а выходами к входам последующих по ходу движени   кор  элементов ИЛИ, каждый из которых подключен выходом к входу ключевого элемента этого же канала коммутатора,

На чертеже приведена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Устройство включает в себ  индуктор , имеющий станину 1 с установленными на ней полюсами 2 и  рмо 3, и поступательно движущийс   корь 4 с обмоткой управлени  и коллектором (не показаны). Датчики положени   кор  содержат источники 5 света,- установленные на  рме 3 против фотоприемников 6, установленных между . полюсами 2.

Обмотка возбуждени  каждого полюса 2 (не показана св зана с источником питани  посто нного тока чере ключевый элемент 7 коммутатора, каждый канал которого включает в себ  логический элемент ИЛИ 8, инвертор 9 и логические элементы И 10 - 12. Общий дл  всех каналов коммутатора преобразователь аналог-код 13 подключен входом к датчику 14 скорости. или к источнику 15 посто нного тока через переключатель 16. Выходы V, VjL: Vo,, преобразовател  аналог-код 13 подключены к вторым входам элементов И 10 - 12 всех каналов, аих первые входы - к выходам датчиков п ложени  через инверторы 9. I

Устройство работает следующим

образом.

В исходном состо нии все фотоприемники6 , кроме тех, над которым находитс   корь 4, освещены и вырабатывают .единичный электрический сигнал. Соответственно на выходах инверторов 9, соединенных с этими Фотоприемниками, сигнал равен нулю и все св занные с ними через элементы ИЛИ 8 ключевые элементы 7 обестоны . Поэтому (обмотки возбуждени  полсов 2 индуктора, над которыми не находитс   корь 4, отключены.

На выходах инверторов 9, соединенных с затемненными фотоприемникам б по витс  электрический сигнал, который включает через элемент ИЛИ 8 и ключевой элемент 7 обмотку возбуждени  последующего по ходу движени   кор  полюса, смежного с возбужденным полюсом. Последующие по ходу движени   кор  ключевые элементы 7 коммутатора заперты, поскольку на вторы входы элементов И 10 - 12 поступают запрещающие сигналы с выходом преобразовател  аналог-код 13.

Таким образом в исходном состо нии будут включены обмотки возбуждени  только тех полюсов, над которыми стоит  корь и первый по ходу движени  полюс.-г

При подаче на обмотку управлени   кор  4 двигател  напр жени  создаетс  движуща  сила и  корь начнет движение.

На входе преобразовател  аналогкод 13 по витс  сигнал, пропорционал ный скорости движени . При достижении определенного значени  скорости единичный сигнал по витс  на выходе 1 преобразовател  13, что обеспечит подачу разрешающего сигнала на вторые входы элементов. И 10 всех каналов коммутатора. При этом единичный сигнал, вырабатываемый на выходе инвертора 9 затемненного фотоприемника 6, будет поступать не только на вход элемента ИЛИ 8 смежного канала, но и на вход элемента 8 последующего по ходу движени   кор  канала.

Следовательно, в этом случае при затемнении очередного фотоприемника 6 возбуждаютс  два следующих по ходу движени   кор  полюса 2, т.е. создаетс  опережение включени  обмоток возбуждени  на два. полюса.

При дальнейшем увеличении скорости  кор  4 линейного двигател  единичный сигнал по витс  на выходе V преобразовател  13, что приведет к опережению включени  обмоток возбуждени  на три полюса и т.д. Число полюсов , включаемых с опережением, определ етс  числом элементов И в каждом канале коммутатора и числом выходов преобразовател  аналог-код 1

При уменьшении скорости движени   кор  4 устройство автоматически уменьшает число полюсов, возбуждаемых с опережением.

При прохождении задней кромки  кор  4 над соответствующим фотоприемником б обеспечиваетс  запирание ключевых элементов 7 предыдущих по ходу движени  каналов.

В тех случа х, когда нет необхо димости управл ть опережением включени  полюсов в функции скорости  кор , можно устанавливать посто нную

степень опережени , включив переключатель 16 и подобрав соответствующее напр жение на выходе источника питани  15. Тахогенератор 14 должен быть при этом отключен.

Необходимую степень опережени  включени  полюсов индуктора, определ емую числом полюсов, включаемых заранее.. перед движущимс  со скот-ростью V  корем, можно определить из соотношени 

v,ly±§VM

г-.где Та - посто нна  времени обмотк

- возбуждени }

tr - полюсное деление электродвигател .

Предлагаемое устройство осуществл ет коммутацию обмоток возбуждени  полюсов индуктора по положению  кор  и автоматически вводит опережение включени  полюсов в зависимости от скорости движени   кор , что позвол ет повысить скорость перемещени   кор , сохранив при этом величину т гового усили , увеличить быстродействие машины. Управл емое опережение включени  полюсов обеспечивает получение наибольшего КПД машины за счет выбора оптимального режима работы.

Claims (2)

1.Патент США 3136934, кл. 318-130, 1972.

2.Патент Франции 1521402, кл. Н 02 К, 1971.