Привод линейного перемещения исполнительного механизма

ения раб ОСУДАРСТВЕННЪИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельствМ 1570892, кл, В 25 Л 9/00,(54) ПРИВОД ЛИНЕИНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для перемещения различных исполнительных механизмов, например руки манипулятора, Целью изобретения является повышение КПД и снижение энергозатрат. Устройство содержит источник питания, установленный на основании индуктор, якорь, управляемые фиксаторы крайних положений, упругий элемент, блок аккумулирования электричеИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано для перемещения, например, руки манипулятора.Целью изобретения является снижение энергозатрат и повышение КПД за счет рекуперации электроэнергии.На чертеже изображена схема привода линейного перемещения.Устройство содержит источник 1 постоянного тока, преобразователь 2 напря.- жения, индуктор 3, якорь 4, управляемые фиксаторы 5 крайних положений, упругий элемент 6., основание 7, а также блок 8мулирования электрической энергии, ртор 9, генератор 10, элементы коммускои энергии, инвертор и генератор, причем источник питания электрически соединен через блок аккумулирования электрической энергии с индуктором и инвертором.якорь механически связан с подвижным звеном, взаимодействующим с генератором. Упругий элемент связан с подвижным звеном и с основанием, а генератор электрически связан с инвертором, Для осуществления прямого хода подвижного звена блок аккумулирования электроэнергии, заряженный от источника питания, подключается к индуктору, в который при этом втягивается якорь. Обратный ход подвижного звена производится за счет растянутого упругого элемента, который при этом сжимается, В этом случае производится под ключение генератора и инвертора к блоку аккумулирования электроэнергии, который подзаряжается. Таким образом, осуществляется рекуперация энергии, которая вновь используется при прямом ходе подвижного звена, 1 ил. тации - нормально открытый 11 и нормаль- Я но закрытый 12 контакты и выключатель 13, Со механически соединенные с фиксаторами 5. ( ) Источник 1 постоянного тока и преобразо р ватель 2 напряжения представляют собой источник питания, блок 8 может быть выполнен в виде конденсатора, а индукто представляет собой, например, соленоид с якорем 4 из магнитомягкого материала. С якорем 4 механически связано подвижное звено 14, взаимодействующее с генератором 10 и связанное с основанием 7 через1662838 Т Редактор Т.Лазоренко оставитель Н,Богданехред М,Моргентал ктор МЛожо аказ 222 ВНИИ Тираж 480 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбина "Патент", г. Уж л,Гагарина. 10 В начальный момент времени контакты 12 и 11 находятся в исходном состоянии, Напряжение от маломощного источника 1 постоянного тока посредством преобразователя 2 напряжения трансформируется до требуемого значения и заряжает малым током блок 8 аккумулирования электрической ,энергии, В требуемый момент времени замыкается выключатель 13 и катушка индуктора 3 подключается к выводам блока 8, При этом ток, возникающий в катушке индукто,ра 3, определяется напряжением на выходе блока 8 (т.е, на обкладке конденсатора) и собственным сопротивлением катушки индуктора 3. Развивающаяся при этом намагничивающая сила действует на якорь 4, вызывая его втягивание в индуктор 3, что определяет перемещение подвижного звена 14, Одновременно с движением якоря 4 начинается удлинение упругого элемента 6, при этом сила противодействия движению якоря 4 пропорциональна жесткости упругого элемента 6 (пружины) и ее удлинению. ,Усилие, развиваемое в катушке индуктора 3, уменьшается во времени по экспоненциальному закону,При равенстве усилий, создаваемых в индукторе 3 и упругом элементе 6, поступательное движения якоря 4 прекращается и ,якорь 4 становится на соответствующий фиксатор 5,В следующий требуемый момент времени якорь 4 снимается с фиксатора 5, при этом контакт 12 разомкнут 1 п замкнут контакт 11. Под действием усилия, развиваемого упругим элементом 6, якорь 4 начинает двигаться в обратном направлении, при этом на выходе генератора 10 наводится ЭДС,Управляя инвертором 9, можно регулировать ток, протекаемый в генераторе % 1.0, что определяет величину развивае"мого тормозного момента, пропорциональную обратному движению якоря 4. Это влияет на скорость обратного хода подвижного звена, Ток, протекающий в генераторе 10 10, определяет величину тока заряда конденсатора 8, при этом рекуперируется энергия, запасенная в упругом элементе 6, т,е. в конденсаторе 8 аккумулируется энергия, используемая з следующем цикле движения 15 при его подключении к индуктору 3,Формула изобретения Привод гинейного перемещения исполнительного механизма, содержащий установленный на основании индуктор, якорь, 20 механически связанный с подвижным звеном, управляемые фиксаторы крайних положений, упругий элемент, связанный с подвижным звеном, а также источник питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 25 снижения энергозатрат и повышения КПД,в него введены последовательно соединенные генератор, элемент коммутации, инвертор и блок аккумулирования электроэнергии, соединенный также с источни ком питания, при этом генератор имеетвозможность постоянного взаимодейст вия с подвижным звеном, блок аккумулирования электроэнергии связан также через дополнительно введенные элементы 35 коммутации с индуктором, а упругий элемент вторым концом связан с основанием.