SU1720099A1 - Электромагнитное исполнительное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и автоматике, в частности к исполнительным устройствам дл  использовани , например, в автоматизированных системах регулировани  скорости двигателей внутреннего сгорани . Цель - повышение эксплуатационной надежности. Электромагнитное исполнительное устройство содержит модульную головку 1 с соединителем 2, валом 3 с механической передачей 4, датчиком 5 положени , пружиной 6, два электромагнита с  кор ми 8. установленными на штоках 11 в подшипниках 9. Шток 11 содержит винтовую нарезку 13. предназначенную дл  взаимодействи  с зубчатым сектором 14 электромеханического привода 15. В корпусе 12 установлен резервный привод 17, предназначенный дл  взаимодействи  со штоком  кор  8. Цель достигаетс  встречным взаимодействием  корей 8, чем уменьшаетс  усилие электромагнитов и нагрев их обмоток, а также включением в аварийной ситуации электромеханического привода 15 и стопорение им подвижных частей. 1 ил. 17 (/ с VI ю о о ю ч

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и автоматике, в частности к исполнительным устройствам модульного типа дл  использовани , например, в автоматизированных системах регулировани  скорости двигателей внутреннего сгорани .

Известно электромагнитное исполнительное устройство, которое включает в себ , магнитопровод щие статор и  корь, корпус, выходной вал, св занный с  корем, ось, электрическую катушку, датчик положени  вала и пружину, св занную одним концом с  корем, а другим - с корпусом. При этом  корь установлен на подшипниковых опорах относительно оси, установленной в корпусе.

Однако известное устройство характеризуетс  недостатачной жесткостью конструкции подвески  кор , высокой теплонапр женно- стью обмотки и невозможностью повышени  (наращивани ) мощности устройства по модульному принципу, что ограничивает возможности практического использовани  указанного устройства.

Известно также устройство модульного типа, содержащее модульную головку, вал, датчик положени  вала, механическую передачу , систему пружин и электромагнитные модули, каждый из которых включает в себ  статор,  корь, электрическую катушку, шток, жестко св занный с  корем и установленный в подшипниковых опорах. При этом модульна  головка св зана с одним из модулей , вал через механическую передачу св зан с одним из штоков, модули соединены друг с другом последовательно, штоки наход тс  в физическом контакте, а направлени  перемещени  всех штоков при возбуждении тока в обмотках электрических катушек совпадают.

Недостатком такого устройства  вл етс  высока  теплонапр женность электрических катушек в процессе эксплуатации, что повышает веро тность выхода их из стро  и обуславливает недостаточно надежную работу устройства в целом.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности электромагнитного исполнительного устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известное устройство, содержащее модульную головку, вал с механической передачей, датчик положени , упругий элемент и два модул , каждый из которых включает магнитол ровод   щий статор, подшипниковые опоры , катушку,  корь со штоком, установленным в подшипниковых опорах, снабжено соединителем, резервным приводом , корпусом, с расположенными в нем электромеханическим приводом с зубчатым

сектором и муфтой, шток  кор  по крайней мере одного из модулей снабжен винтовой нарезкой и шлицами, соединитель размещен в модульной голове и соединен со штоками  корей обоих модулей и с датчиком положени , корпус св зан по крайней мере с одним из модулей, резервный привод св зан с корпусом с возможностью взаимодей- стви  с  корем через муфту,

0 электромеханический привод установлен с возможностью взаимодействи  его зубчатого сектора с винтовой нарезкой штока  кор .

На чертеже представлена конструктив5 на  схема электромагнитного исполнительного устройства.

Устройство включает в себ  модульную головку 1 с размещенными в ней соединителем 2, валом 3 с механической передачей 4,

0 датчиком 5 положени  и упругим элементом (пружиной) 6, два сходных (конструктивно) модул , каждый из которых включает магни- топровод щий статор 7,  корь 8, подшипниковые опоры 9, электрическую катушку 10 и

5 шток 11  кор  8. Устройство дополнительно содержит корпус 12 с размещенным в нем участком штока 11  кор  8 одного из модулей , снабженным винтовой нарезкой 13, котора  соответствует нарезке зубчатого

0 сектора 14, св занного с электромеханическим приводом .15, шлицевую муфту 16 и резервный привод 17. При этом соединитель 2 св зан с датчиком 5 положени , механической передачей4 вала3 и соштоками

5 11  корей 8,

Устройство работает следующим образом .

В нормальном режиме работы устройства , например, при регулировании скорости

0 главных судовых двигателей осуществл етс  позиционирование соединител  2 и св занного с ним через механическую передачу 4 вала 3 за счет согласованного изменени  токов в катушках 10, измен ющего баланс

5 усилий, возникающих при взаимодействии  корей 8 и статоров 7 и действующих на соединитель 2 через штоки 11 модулей. Контроль фактического положени  соединител  2 и вала 3, св занных с приводным механиз0 мом (например, рейками топливных насосов двигател ), осуществл етс  с помощью датчика 5 положени , который электрически св зан с внешним по отношению к устройству блоком (не показан).

5 В установившемс  режиме обе катушки 10 возбуждены одновременно и создают противоположно направленные усили . При этом ток в одной из катушек 10 может быть минимальным, вплоть до нулевого, в другой - относительно малым, таким, чтобы создать электромагнитную силу, достаточную дл  уравновешивани  создаваемого упругим элементом 6 малого усили . Величина тока при работе устройства задаетс  упом нутым внешним блоком. При необходимо- сти перемещени  исполнительного устройства в одном из двух возможных направлений ток в одной из катушек 10 уменьшаетс  (в пределе до 0), а в другой возрастает (в пределе до максимально допу- стимого по услови м работы системы значени ). Этот ток определ ет максимальную перестановочную силу, развиваемую устройством . Таким образом, в установившихс  режимах, которые преобладают в большинстве практических применений (например , в системах регулировани  скорости двигателей), потребл емый ток относительно мал, достига  больших значений только в переходных режимах. Этим обеспечивает- с  общее снижение энергопотреблени  и теплонапр женности исполнительного устройства модульного типа.

В случае аварийной ситуации, например при исчезновении основного электри- ческого сигнала, подвижна  часть электромеханического привода 15 по сигналу от внешнего источника (не показан) приводит зубчатый сектор 14 в зацепление с винтовой нарезкой 13 на штоке 11 и тем самым фиксирует шток 11, соединитель 2 и вал 3 в положении, предшествовавшем аварийной ситуации. При необходимости аварийного позиционировани  выходных элементов устройства шлицева  муфта 16 вводитс  в зацепление со штоком 11, на конце которого имеютс  продольные шлицы , и приводитс  во вращение с помощью резервного привода 17 (вручную или автоматически ). При этом шток 11, взаимодейст- ву  с зубчатым сектором 14, перемещаетс  совместно с соединителем 2 в осевом направлений , поворачива  с помощью механической передачи 4 вал 3, чем достигаетс  аварийное позиционирование св занного с валом 3 приводимого механизма (например, реек топливного насоса двигател ).

В случае, если в аварийном режиме необходима установка соединител  2 и вала 3

в одно из крайних положений, например при необходимости останова двигател  при исчезновении электропитани  сигнал на срабатывание электромеханического привода 15 не поступает, зубчатый сектор 14 остаетс  в неподвижном состо нии и упругий элемент 6, разжима сь, перемещает соединитель 2 и соответственно вал 3 в заданное крайнее положение.

Поскольку при работе устройства в отличие от прототипа отсутствует потребность в посто нном поддержании значительного тока катушек его модулей, необходимого дл  обеспечени  величины электромагнитной силы, компенсирующей усилие сжати  силовой возвратной пружины, оно характеризуетс  пониженной теплонапр женно- стью обмоток электрических катушек и повышенной эксплуатационной надежностью .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электромагнитное исполнительное устройство , содержащее модульную головку, вал с механической передачей, датчик положени , упругий элемент и два модул , каждый из которых включает магнитопрово- д щий статор, подшипниковые опоры, катушку ,  корь со штоком, установленным в подшипниковых опорах, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности, оно снабжено соединителем , резервным приводом, корпусом с расположенными в нем электромеханическим приводом с зубчатым сектором и шли- цевой муфтой, шток  кор  по крайней мере одного из указанных модулей снабжен винтовой нарезкой и шлицами, указанный соединитель размещен в указанной модульной головке и соединен со штоками  корей обоих указанных модулей и с указанным датчиком положени , указанный корпус св зан по крайней мере с одним из указанных модулей , резервный привод св зан с корпусом с возможностью взаимодействи  с  корем через муфту, указанный электромеханический привод установлен в корпусе с возможностью взаимодействи  его зубчатого сектора с указанной винтовой нарезкой штока  кор .