Устройство для контроля и регулирования магнитоэлектрических микродвигателей

СО 1 ОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4(5) С 01 К 31 34 ОБРЕТЕ ПИСА СТВ во СССР975. си правоч и 10 фе 9,(54) (57) Уст И РЕГУЛИРОВА МИКРОДВИГАТЕЛ крепления ис ля, нагрузоч .частоты вращ соосной уста пода осев новл зак а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИД(56) 1, Авторское свидетельВ 611275, кл. Н 02 К 15/00,2, Микроэлектродвигателитем автоматики, Техническийник, Под ред. Э.А,Лодочниковрова Ф,М., М., "Энергия", 19с245-249. ОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯИЯ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХЕЙ, содержащее узел дляытуемого микродвигатеый тормоз с датчикомния, предназначенный дляовки с испытуемым микроЯО 1141 5 гателем, две катушки для намагн чивания и размагничивания микродвигателя, расположенные перпендикулярнооси вращения тормоза, и стыковочныйузел для соединения валов двигателяи тормоза, о т л и ч а Ю щ е е с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точности и увеличения производительности, в него введены П-. образный магнитопровод с полюсами, установленнымис возможностью осевого перемещениявнутри катушек и соединенными с двумя приводными механизмами, закрепленными на магнитопроводе, и механизм и, на котором-с возможностьюго взаимного перемещения устаны узел крепления микродвигатетормоз, причем стыковочный узелплен на тормозе, а катушки -гнитопроводе, 1141352Изобретение относится к электро- машиностроению, а именно к устройствам для испытания электрических машин, и может найти применение в устройствах для контроля и регулирования электродвигателей постоянного тока.Известно устройство для испытания электродвигателя, содержащее нагрузочный тормоз, муфту с захватом, ус О тановленную на валу тормоза, узел крепления электродвигателя 1.1 3 Однако данное устройство при испытаниях позволяет только контролировать параметры электродвигателей и не может их регулировать, например, путем намагничивания или размагничивания индукторов магнитоэлектрических микродвигателей. 20Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля и регулирования магнитоэлектрических микродвигателей, содержащее узел крепления испытуемого микродвигателя, нагрузочный тормоз с датчиком частоты вращения, установленный соосно с испытуемым микро- двигателем, две катушки для намагничивания и размагничивания микродвигателя, расположенные перпендикулярно его оси вращения, и стыковочный узел для соединения валов двигателя и тормоза 21.35Однако известное устройство имеет ораниченные возможности, поскольку не позволяет регулировать микродвигатели, имеющие постоянные магниты с большой коэрцитивной силой, из-за низкой напряженности поля в зазоре между соленоидньюи катушками, выполненными без магнитопровода. Кроме того, оио имеет большую погрешность при задании режимов испытаний, что снижает точность измерений параметров микродвигателей и ухудшает их динамические характеристики. Причина этого заключается в том, что вращающийся в незапитанном тормозе нагру зочный элемент за счет собственныхвентиляционных и электромеханических потерь и массы создает,на валу испытуемого микродвигателя паразитный нагрузочный момент и дополнительный момент инерции, увеличивающие его ток холостого хода и электромеханическую постоянную. Данное устройство имеет также низкую производительность и не позволяет полностью автоматизировать процессиспытаний ввиду необходимости проведения ручных работ по закреплениюнагрузочного элемента на валу микродвигателя и его центровки в магнитной системе тормоза,Целью предлагаемого изобретенияявляется расширение функциональныхвозможностей, повышение точности иувеличение производительности.Эта цель достигается тем, что вустройство для контроля и регулирования магнитоэлектрических микродвигателей, содержащее узел крепленияиспытуемого микродвигателя, нагрузочный тормоз с датчиком частоты вращения, предназначенный для сооснойустановки с испытуемым микродвигателем, две катушки для намагничиванияи размагничивания микродвигателя,расположенные перпендикулярно осивращения тормоза, и стыковочный узелдля соединения валов тормоза и микродвигателя, введены П-образный магнитопровод с полюсами, установленными с возможностью осевого перемещения внутри катушек и соедине,ными сдвумя приводными механизмами, закрепленными на магнитопроводе, имеханизм подачи, на котором с возможностью осевого взаимного перемещенияустановлен узел крепления микродвигателя и тормоз, причем стыковочныйузел закреплен на тормозе, а катушки - на магнитопроводе. На фиг.1 представлено устройство, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1.Устройство содержит узел 1 крепления, стыковочный узел 2, нагрузочный тормоз 3 с фотодатчиком 4 частоты вращения, П-образный магнитопровод 5 с подвижными полюсами 6 и 7, катушки 8 и 9, приводные механизмы 10 и 11, механизм 12 подачи.Узел 1 крепления состоит из основания 13 и зажима 14, стыковочный узел 2 - из направляющей втулки 15 и гибкого вала 16 с захватом 17, закрепленных соответственно на корпусе и выходном валу тормоза 3.В,.качестве тормоза 3 использован нагрузочный узел гистерезисного типа с дисковым ротором 18, зубцы которого перемещаются в зазоре фотодатчика 4 частоты чращения. Каждый из привод 3 11413 ных механизмов 10 или 11 включает фланец 19, гильзу 20 с приводным электродвигателем 21, механическую муфту 22, ходовой винт 23 и ходовую гайку 24 с демпфером 25, закрепленных в подвижном полюсе 6 или 7 датчики 26 и 27 положения. Механизм 12 подачи содержит корпус 28, направляющие 29 и 30, ходовой винт 31, муфту 32, фланец 33 с электродвигателем 34, подвижную каретку 35 с ходовой гайкой 36 и демлфером 37, датчики 38 и 39 положения.Катушки 8 и 9 крепятся к магнитопроводу 5 так, что полюсы 6 и 7 имеют возможность перемещаться внутри них от приводных механизмов 10 и 11.Узлы 1 и 2 с тормозом 3 установле- ны соосно на подвижной каретке 35 и корпусе 28 механизма 12. Продольная ось узлов 1 и 2 перпендикулярна продольной оси катушек 8 и 9 и полюсов 6 и 7 в одной горизонтальной плоскости.Для удобства установки испытуемого микродвигателя 40 на рабочую позицию и снятия с нее узел 1 с кареткой 35 расположен в начально.1 положении за пределами катушек 8 и 9 с раздвинутыми полюсами 6 и 7.В процессе испытания магнитоэлектрических микрсдвигателей постоянного тока устройство может работать в двух режимах: контрольном и контрольно-регулировочном.В кбнтрольном режиме, когда изме ряются параметры испытуемого микро- двигателя 40 при .холостом ходе и номинальной нагрузке, устройство работает следующим образом.40Микродвигатель 40 закрепляют вузле 1, ориентируя магнитную ось его полюсов по выводной втулке 4 1 в горизонтальном направлении. В начальном положении узла 1 вал работающего 45 микродвигателя 40 не связан с валом тормоза 3. При этом величина контролируемого тока холостого хода определяется только качеством микродвигателя 40. 50Затем включают .механизм 12 подачи и узел 1 с кареткой 35 перемещается в осевом направлении в пространство между катушками 8 и 9 до совпадения магнитной оси двигателя 55 с продольной осью катушек 8 и 9 и стыковки микродвигателя 40 с тормозом 3, когда шпонка 42 его возвра 52 4щающегося вала входит в зацепление с захватом 17 гибкого вала 16, Срабатывает датчик 39, по сигналу которого отключают механизм 12. Далее в обмотке тормоза 3 создают ток, соответствующий номинальному нагрузочному моменту, и контролируют параметры ток, частоту вращения) нагруженного микродвигателя 40.Если измеренные параметры находятся в допустимых пределах, производят отключение микродвигателя 40 и реверсное включение механизма 12. Узел 1 с кареткой 35 возвращается в начальное положение, а микродвигатель 40 отстыковывается от тормоза 3. Срабатывает датчик 38, по сигналу которого выключают механизм 12.Если микродвигатель 40 имеет заниженную или завышенную частоту вращения, устройство продолжает работу в контрольно-регулировочном режиме. В первом случае регулировку микродвигателя 40 производят путем раз.". магничивания инцуктора возрастающими по амплитуде однополярными импульсами противополя, создаваемыми катушка ми 8 и 9, и измерения частоты его вращения после каждого воздействия противополя. В процессе размагничивания значение частоты вращения работающего микродвигателя 40 постепенно возрастает и достигает необходимой величины. После этого обесточивают катушки 8 и 9, отключают микродвигатель 40 и возвращают устройство в исходное состояние.Во втором случае регулировку микродвигателя 40 производят путем предварительного намагничивания и последующего размагничивания индукторадо получения необходимой частоты вращения. Для этого отключают микродвигатель 40 и включают механизмы 10 и 11, которые перемещают полюсы 6 и 7вплотную к микродвигателю 40. Срабатывают датчики 26, по сигчалам которых отключают механизмы 10, 11 икратковременно эапитывают катушки 8.и 9. В зазоре между полюсами 6 и 7 возникает сильное постоянное и гнитноеполе, совпадающее по направлению с полем индуктора микродвигателя 40, которое намагничивает его до.насыщения. Затем производят реверсное включение механизмов 1 О и 11, ко.орые отводят полюсы 6 и 7 в крайние положения для устранения их влияния на1141352 1 параметры микродвигателя 40. Срабаты, вают датчики 27, по сигналам которых отключают механизмы 10 и 11 и включают микродвигатель 40. После намагничивания работающий под номинальной нагрузкой микродвигатель 40, как правило, имеет заниженную частоту вращения и его, как и в первом случае, размагничивают до получения необходимой частоты вра-: щения. Предлагаемое устройство наиболее целесообразно использовать в составе автоматизированных систем контроля и регулирования параметров магнитоэлектрических микродвигателей постоянного тока в условиях их серийного производства. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении точности заданиярежимов испытаний за счет устранения 5 паразитных моментов на валу испытуе-мого микродвигателя, вносящих дополнительные погрешности в измеренияхего параметров расширении функциональных возможностей за счет регули рования микродвигателей, имеющих магниты с большой коэрцитивной силой;повышении производительности контроляи регулирования в 2-3 раза за счетустранения ручных работ по стыковке 15 и расстыковке валов микродвигателя итормоза, подачи микродвигателя в зонурегулирования автоматизации комплексного процесса контроля и регулирования микродвигателя с малыми нагрузоч ными моментами.