SU1755352A1 - Линейный асинхронный электропривод - Google Patents

Abstract

Использование: в промышленных роботах и манипул торах. Сущность изобретени : электропривод включает линейный асинхронный двигатель и коммутирующее устройство, линейный асинхронный двигатель содержит индуктор и  корь. Трехфазна  обмотка индуктора выполнена в виде отдельных катушек, охватывающих полюса сердечника индуктора. П ть последовательных катушек индуктора поочередно образует р д, в котором до середины р да один, а после середины р да противоположный пор док следовани  фаз. Дл  шагового перемещени   кор  отключают последнюю катушку р да, а после завершени  шага дл  фиксации  кор  одновременно отключают первую катушку р да, подключают последнюю катушку р да и катушку, следующую за последней катушкой р да. Первой катушкой р да считаетс  та, над которой расположен край  кор . Дл  перемещени   кор  полюса индуктора снабжены направл ющими роликами . Изобретение позвол ет повысить точность позиционировани  и фиксации  кор . 6 ил. С/,

Description

Изобретение относитс  к области электротехники , а более точно к линейным асин- хронным электроприводам, и предназначено дл  использовани  в робототехнике .

Известны линейные асинхронные электроприводы , содержащие индукторы, состо щие из магнитопроводов с полюсами и трехфазными обмотками, и  кори.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому  вл етс  линейный асинхронный электропривод, содержащий индуктор, состо щий из магнитопроеода с полюсами и трехфазной обмоткой,  корь и коммутирующее устройство. Этот электропривод прин т в качестве прототипа.

Невысока  точность позиционировани  и фиксации  кор  - недостатки прототипа .

Цель изобретени  - повышение точности позиционировани  и фиксации  кор .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в линейном асинхронном электроприводе, содержащем индуктор, состо щий измагни- топровода с полюсами и трехфазной обмоткой ,  корь и коммутирующее устройство, трехфазна  обмотка индуктора выполнена из отдельных катушек, охватывающих полюсы магнитопровода индуктора, начала которых соединены с клеммами дл  подключени  нулевого провода источника питани , а концы каждой катушки соединены через замыкающий контакт коммутирующего устройства с общей точкой подключени  размыкающих контактов трех фаз, соединенных с клеммами дл  подключени  соответствующих фаз источника питани , причем управл ющий блок

коммутирующего устройства выполнен с возможностью одновременного подключени  дл  фиксации  кор  п ти фазных катушек , образующих р д, у которого до середины один, а после середины - противоположный пор док следовани  фаз, причем дл  начала шага - с возможностью отключени  последней катушки р да, а дл  завершени  шага - с возможностью одновременно отключени  первой катушки р да, подключени  последней катушки р да и катушки , следующей за последней катушкой р да, где край  кор  расположен над первой катушкой р да,

Полюсы магнитопровода индуктора снабжены направл ющими роликами.

На фиг. 1 изображен общий вид линейного асинхронного электропривода с фиксированным положением  кор Тна фиг. 2 - общий вид электропривода с отключенной последней катушкой р да дл  начала шага; на фиг. 3 - общий вид линейного асинхронного электропривода с зафиксированным  корем после завершени  первого шага; на фиг. 4 - общий вид линейного асинхронного электропривода с отключенной последней катушкой р да дл  совершени  второго шага; на фиг. 5 - общий вид линейного асинхронного электропривода с зафиксированным  корем после завершени  второго шага; на фиг. б - схема подключени  катушек обмотки индуктора посредством коммутирующего устройства к источнику трехфазного напр жени .

Индуктор линейного асинхронного двигател  содержит сердечник 1 и трехфазную обмотку, состо щую из отдельных катушек 2, охватывающих полюсы сердечника (магнитопровода ) 1. Индуктор жестко закреплен на станине 3, размещенной на стойках 4, На полюсах магнитопровода 1 установлены направл ющие ролики 5, на которых размещен  корь 6. Кажда  катушка 2 трехфазной обмотки имеет два вывода 7, соединенных с коммутирующим устройством 8, электрически соединенным с источником трехфазного напр жени  9. Начала каждой катушки 2 соединены с клеммами дл  подключени  нулевого провода источника напр жени  9, а концы каждой катушки 2 соединены через замыкающие контакты (на фиг. 1 не показаны ) с общей точкой подключени  размыкающих контактов трех фаз. Одновременно подключены к источнику напр жени  п ть фазных катушек 2, размещенных на п ти крайних полюсах (справа налево) магнитопровода 1. При этом до середины р да образован пр мой, а после середины - противоположный пор док следовани  фаз. Якорь б в данном положении зафиксирован

относительно оси 10. действующие на него усили  FI и FZ одинаковы по величине и уравновешивают друг друга.

Начало совершени  первого шага  кор 

5 6 (фиг. 2) осуществл етс  при отключении последней катушки 2 р да Усилие F2 больше чем FL

Линейный асинхронный электропривод после завершени  первого шага изображен

10 на фиг. 3. Здесь перва  катушка 2 первоначального р да отключена, а следующа  за последней (левой) катушкой первоначального р да подключена к источнику напр жени  9. Образовалс  новый р д из п ти

15 катушек 2. Усили  FI и F2 снова уравновешивают друг друга, фиксиру   корь 6 в новом положении относительно оси 11

На фиг. 4 показано начало совершени  второго шага. Последн   (лева ) катушка 2

20 нового р да из п ти катушек 2 отключена, равенство сил FI и Fa нарушаетс  и  корь 6 начинает движение.

На фиг. 5 показан электропривод после завершени  второго шага:  корь 6 зафикси5 рован относительно оси 12, проход щей через центр третьего р да из п ти подключенных к источнику 9 катушек 2. Усили , действующие на  корь 6, снова уравновешивают друг друга.

0 Схема подключени  катушек 2 индуктора электропривода к коммутирующему устройству 8 показана на фиг. 6. Показаны четыре провода. Причем верхний провод  вл етс  нулевым, а нижние - фазными. Под

5 нулевым проводом расположен провод фазы А, затем В и С. Дл  фиксированного положени   кор  б, соответствующего фиг 1, замкнуты замыкающие контакты 13, 14, 15, 16 и 17 и размыкающие контакты 18, 19,20,

0 21 и 22. Разомкнуты размыкающие контакты 23. 24, 25, 26, 27, 28. 29. 30. 31 и 32 и разомкнуты замыкающие контакты 33 и 34.

Управление контактами коммутирующего устройства может осуществл тьс  раз5 личными реле, могут быть использованы и бесконтактные коммутаторы. Дл  осуществлени  большого числа шагов линейного электропривода управление коммутацией катушек может осуществл тьс  при помощи

0 микропроцессоров.

Линейный асинхронный электропривод работает следующим образом.

Дл  точной фиксации  кор  6 (фиг. 1 и 6) замыкаютс  замыкающие контакты 13, 14,

5 15.16 и 17 и остаютс  замкнутыми размыкающие контакты 18,19, 20. 21 и 22, размыкаютс  размыкающие контакты 23, 24, 25, 26, 27,28,29,30.31 и 32. Разомкнуты замыкающие контакты 33 и 34. При этом первые п ть катушек 2 обмотки индуктора подключаютс  к источнику напр жени  9, образу  р д. у которого до середины один, а после середины - противоположный пор док следовани  фаз, т е. до середины р да будет пор док следовани  фаз С, В, А, а после середины - противоположный пор док следовани  фаз А, В, С.

Токи, протекающие по катушкам р да, возбуждают бегущие навстречу друг другу магнитные пол , пересекающие  корь 6 и навод щие в нем электродвижущие силы, под действием которых в  коре потекут трехфазные вихревые токи, вступающие во взаимодействие с бегущими навстречу друг другу магнитными пол ми. В результате этого взаимодействи  создаетс  пара усилий FI и Р2уприложениых к  корю. Эти усили  равны по величине и уравновешивают друг друга, фиксиру   корь 6 относительно оси 10. Если  корь 6 под действием каких- либо сил сместитс  относительно оси 10, то равновесие этих сил нарушитс  и под действием разности сил  корь 6 вернетс  в прежнее положение

Дл  осуществлени  первого шага  кор  6 (фиг. 2 и 6) размыкают замыкающий контакт 17, все остальные контакты остаютс  в прежнем положении. При этом отключаютс  от источника напр жени  последн   (крайн   лева ) катушка 2 первоначально го р да. Равновесие сил FI и Fa нарушаетс  из-за ослаблени  магнитного потока, бегущего слева направо Сила F2 становитс  больше силы FI Под действием разности этих сил  корь 6 начинает перемещатьс  влево и будет двигатьс  до тех пор, пока силы FI и F2 не станут равными, Это произойдет , когда  корь 6 переместитс  влево на величину (длину) одного полюса.

Дл  точной электромагнитной фикса- ции  кор  (фиг. 3 и 6) размыкаетс  замыкающий контакт 13, отключа  первую катушку 2 (крайнюю справа) первоначального р да от источника напр жени . При этом замкнуты замыкающие контакты 14, 15, 16, 17, 33; замкнуты размыкающие контакты 23,24,27, 28 и 31. Разомкнуты размыкающие контакты 18, 20, 19, 21, 22, 25, 26, 30 и 32. Обрадуетс  новый р д из п ти катушек, у которого до середины р да один, а после середины противоположный пор док следовани  фаз. Возбуждаютс  одинаковые, бегущие навстречу друг другу, магнитные пол , пересекающие  корь 6 и навод щие электродвижущие силы. По  корю текут то- ки, взаимодействующие с бегущими магнитными пол ми, в результате чего создаютс  усили  FI и F2, одинаковые по величине, направленные навстречу друг другу и взаимно уравновешивающие друг друга. Якорь

6 фиксируетс  относительно оси 11 в новом положении.

Дл  осуществлени  следующего шага (фиг. 4 и 6) размыкаетс  замыкающий контакт 33 и от источника питани  отключаетс  последн   катушка р да. Равновесие усилий Ft и F2 нарушаетс  и под действием разности этих сил  корь 6 будет двигатьс  влево до взаимного уравновешивани  усилий . Положение остальных контактов остаетс  тем же, что и при фиксации  кор  6 после завершени  первого шага.

Дл  фиксации  кор  6 (фиг. 5 и 6) замыкаютс  замыкающие контакты 15.16,17,33 и 34, замкнуты размыкающие контакты 25, 26, 29, 30 и 32; разомкнуты замыкающие контакты 13 и 14, разомкнуты замыкающие контакты 20,21,22,24,27,28 и 31. При этом образуетс  новый р д из п ти катушек, у которого до середины р да один, а после середины - противоположный пор док следовани  фаз. Усили  FI и Fa взаимно уравновешиваютс  и  корь 6 фиксируетс  в новом положении относительно оси 12. И так далее.

Достигнута возможность повышени  точности позиционировани   кор  и его электромагнитной фиксации.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Линейный асинхронный электропривод , содержащий индуктор, состо щий из магнитопровода с полюсами и трехфазный обмотки,  корь и коммутирующее устройство , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности позиционировани  и фиксации  кор , трехфазна  обмотка индуктора выполнена из отдельных катушек, охватывающих полюса магнитопровода индуктора, начала которых Соединены с клеммами дл  подключени  нулевого провода источника питани , а концы каждой катушки соединены через замыкающий контакт коммутирующего устройства с общей точкой подключени  размыкающих контактов трех фаз, соединенных с клеммами дл  подключени  соответствующих фаз источника питани , причем управл ющий блок коммутирующего устройства выполнен с возможностью одновременного подключени  дл  фиксации  кор  п ти фазных катушек , образующих р д, у которого до середины один, а после середины - противоположный пор док следовани  фаз, причем дл  начала шага - с возможностью отключени  последней катушки р да, а дл  завершени  шага - с возможностью одновременного отключени  первой катушки р да , подключени  последней катушки р да и

   катушки, следующей за последней катушкой р да, где край  кор  расположен над первой катушкой р да.
2. 2. Электропривод по п. 1.отличающий с   тем, что полюса магнитопроводз индуктора снабжены направл ющими роликами.

   ix

   Г

   ЛЛ

   и

   iTT Фт.1

   5

   Фиг. 2.

   77777

   и

   J

   T т.1

   F,

   Ј

   t/f/7

   /Hill

   Г777Т

   Фиг. 4

   7777Т

   Фиг. 6