Электропривод

(19) (Н) 3(51) Н 02 Р 15/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ИТЕТ СССЙ И ОТНРЫТ(56) 1. Клубникин П.ф. Быстродейст. - вующие индукционные муфты в систе:мах автоматического регулирования М , Машгиз, 1962, с. 107-109.2. Авторское свидетельство СССР В 535681, кл. И 02 К 49/04, 197654) (г 57) ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий реверсивную электромагнигную .муфту с индуктором и обмотками, подклю-. чен(йки к источнику напряжения, ведущий элемент, соединенный,с приводным узлом, и ведомый э)цемент,выполненный из токопроводящего материала, о т л. и ч а.ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения конструк- .ции н повышения быстродействия,приводной узел выполнен в виде электромагнитного вибратора механическихколебаний с обмоткой, обмотка индтора выполнена двухфазной, а выходисточника переменного напряжения,выполненного также двухфазным, под-.ключен к обмотке вибратора и.черезвстречно включенные диоды - к обмотке индуктора.Изобретение относится к электрическому приводу и может быть использовано в автоматических системах позиционирования.Известен электропривод, содержащий электродвигатели, усилитель,реверсивную электромагнитную муфтус двумя соосными вращающимися в противоположные стороны индукторами собмотками и роторы, выполненные ввиде токопроводящей пластины, причемобмотки индукторов включены в мостовую схему оконечного каскада усилителя, а электродвигатели механически связаны с индукторами 1 Ц .В данном электроприводе из-за 11наличия подвижных механических узлов, трения, люфта и кинематическойпогрешности понижена точность отработки положения.Известен также электропривод, содержащий реверсивную электромагнит .ную муфту с индуктором и обмотками,подключенными к источнику напряжения, ведущий элемент, соединенныис приводным узлом, и ведомый элемент, выполненный из токопроводящего материала 23 .Недостатком известного электропривода является то, что для получения вращения.в противоположных нап- З 0равлениях используются два электродвигателя, что усложняет его конструкцию. Кроме того, при пусках ивыключениях электродвигателей требуется время для набора номинальнойскорости вращения, при которой обеспечивается его функционирование,что приводит к снижению быстродействия. Постоянная же работа электродвигателей понижает срок использования электропривода,уменьшает КПД; Кроме того, наличие в известном электро- приводе вращающихся частей приводит к усложнению его конструкции, так как требуется использовать специальные опоры, вращения, требуется ба лансировка. Для повышения эффективности работы электромагнитной муфты необходимо наличие высоких скольжений между ее ведущим и ведомым элементами, а это возможно при увеличе нии скорости вращения электродвигателей, что повышает требования к качеству изготовления электропривода.Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение быстродействия 11 электропривода.Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе, содержащем реверсивную электромагнитную муфту с индуктором и обмотками, подключенны ми к источнику напряжения, ведущий элемент, соединенный с приводным узлом и ведомый элемент, выполненныйУиз токопроводящего материала, приводной узел выполнен в виде электромаг нитного вибратора механических колебаний с обмоткой, обмотка индуктора выполнена двухфазной и подключена, а выход источника переменного напряжения, выполненного также двухфазным, подключен к обмотке вибратора и через встречно включенные диоды - к обмотке индуктора.На фиг.1 представлена электромагнитная муфта, продольный разрез; на фиг.2 - схема синхронизации вибратора механических колебаний и обмотки индуктора электромагнитной муфты; на фиг.3 - конструкция электромагнитной муфты с двухфазной обмоткой управления.Злектропривод содержит реверсивную электромагнитную муфту 1 индукционную или гистерезисную), индуктор 2 с двухфазной обмоткой 3. Обмотка 3 через встречно включенные диоды 4 и 5 подключена к источнику б двухфазного напряжения. Ведущий элемент 7 муфты 1 выполнен из магнитомягкого материала с зубцами 8 на наружной поверхности и соединен с приводным узлом 9 в виде электромагнитного вибРатора механических колебаний с обмоткой (не показана), подключенный также к Источнику б двухфазного напряжения. Между ведущим элементом 7 и полюсами 10 индуктора 2 расположен ведомый элемент 11 муфты 1, выполненный из токопроводящего матери- ала. В цепь источника 6 двухфазного напряжения могут быть включены ограничители величины тока, резисторы 12 и 13.Для получения вращательного движения ведомого элемента 11 вибратор 9 создает крутильные колебания, а для получения линейного перемещения ведомого элемента 11 вибратор 9 создает. линейные колебания.Электропривод работает следующим образом. На вибратор 9 поступает электрический сигнал от источника б напряжения, что вызывает вибрацию ведущего элемента 7 электромагнитной муфты 1. Одновременно происходит выделение отдельных сигналов при помощи диодов 4 и 5, каждый из которых поступает на фазу обмотки 3, Магнитный поток индуктора 2 проходит через токопроводящий ведомый элемент 11 и замыкается через зубцы 8 ведущего элемента 7. Вибрация зубцов 8 ведущего элемента 7 вызывает изменение вектора магнитного потока, что приводит к наведению в токопроводящем материале ведомого элемента 11 вихревого тока. Вза имодействие вихревого тока с магнитным потоком вызывает образование .электромагнитного момента вращения (для варианта с линейным перемещением образуется сила) в направлениивКорректор А Фе дактор Н.Кова Заказ 11057/58 ВНИИПИ по 113035, 67:нного коми тений и от 5, Раушска Подлисноета СССРрытиинаб., д.4/5 Тираж Государств елам изобр Москва, ЖФилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная совпадающем с направлением движения ведущего элемента 7. Таким образом, в электроприводе на ведомом элементе 11 создаются два противоположно направленных момента вращения, Изменением величины тока обмотки 3 при помощи резисторов 12 и 13 можно регулировать величину момента. Разност ный момент, равный сумме высокочастотных моментов, каждый из которых, является разностным, осуществит вращение ведомого элемента 11. Время переходного процесса определяется инерционностью подвижного ведомого элемента 11 и его нагрузки. Ввиду того, что могут быть получены высокие частоты колебаний ведущего элемента 7 (до десятКов тысяч Гц), при которых величина угловой скорости ведущего элемента 7 на порядок больше превосходит угловую скорость при осуществлении.вращения ведущего элемента 7 (как в известном электроприводе), в предлагаемом. электроприводе осуществляется высокое скольжение, что позволяет создавать в электромагнитной муфте 1 максимальный момент на протяжении всего периода работы электро- привода при пуске, промежуточном процессе и остановке. При условии автоматического изменения величины тока в обмотке .3, т.е., например, когда резисторы 12 и 13 включены в мостовую схему с задатчиком и датчиком требуемого перемещения, предлагаемый электро- привод обеспечит позиционирование ведомого элемента.11 с большой точностью.По сравнению с известными электроприводами наличие вибрирующего ведомого элемента электромагнитной муфты, взаимодействующего с пульсирующими магнитными потоками, сдвинутыми по фазе на 180 ф, позволяет одним вибратором механических колеба,ний и двухфазными обмотками муфты образовать дифференциальное воздействие электромагнитных сил, что уп, рощает конструкцию устройства. Приодних и тех же габаритах электромагнитный вибратор механических колеба ний развивает большую мощность, чемэлектродвигатели вращения, что позволяет уменьшить габариты предлагаемого электропривода.Кроме того, в предлагаемом электроприводе имеется возможность регулировки не только силой тока через двухфазную обмотку, но и возможна регулировка амплитудой и частотой вибрации ведущего элемента. В извест ном электроприводе возможность регулирования скорости вращения электродвигателей. ограничена, так как для получения высоких скольжений они должны иметь высокую скорость вращения, причем с высокой равномерностью и равную месяцу собой. Благодаря более высоким частотам вибрации в предлагаемом электроприводе гораздо легче обеспечить регулировку частотой вибрации и стабильную вибрацию. Предлагаемый электропривод позволяет обеспечить позиционирование как по угловой координате,. так и по линейной,