Главная Электромагнитные устройства




12 3 1)

Рио. 3.28. Шаговое линейное устройство с улучшенными техническими характеристиками

вой силы. Вследствие этого ШЛУ в каждом из положений выходного вала имеет различные коэффициенты запаса по силе и разные времена срабатывания. Эти недостатки ШЛУ ограничивают область его применения.

Равные начальные тяговые усилия ЭМ могут быть получены, например, путем форсирования соответствующих ЭМ в зависимости от предыстории включения ШЛУ; путем одновременного включения соответствующих ЭМ и суммирования их тяговых сил с последующим раздельным отключением ЭМ при подходе их якорей к стопу; в результате выравнивания начальных проводимостей рабочих зазоров ЭМ путем изменения формы полюсов якорей и стопой.

Реализация первых двух вариантов приводит к значительному усложнению схем управления ЭМ. Наиболее просто с минимальными конструктивными изменениями реализуется последний вариант (рис. 3.28).

В данном исполнении якоря 4 ЭМ имеют выточки 5, а стопы / - выступы 2, причем длина выточки якоря и выступа стопа у каждого ЭМ равна ходу якоря этого ЭМ. Диаметр выточки определяется по формуле dB=yrf-frfi)/2, где d -диаметр якоря; d[-диаметр отверстия в якоре.

Диаметр выступа 2 на доли миллиметра меньше диаметра выточки 3 якоря для обеспечения свободного без касания внедрения выступа стопа в выточку якоря. Кроме того, для уменьшения неравномерности тяговых сил на протяжении хода выходного штока выступ стопа ЭМ выполняется в виде усеченного конуса с углом при вершине 6... 10°.

Такое исполнение ЭМ при одинаковых МДС катушек уменьшает различие и повышает до максимального уровня значения начальных тяговых сил ЭМ I-V в каждом из положений выходного штока, уменьшает неравномерность тяговых сил на протяжении хода выходного вала, стабилизирует времена срабатывания ШЛУ. В итоге ШЛУ при прочих неизменных параметрах совершает большую механическую работу и может работать иа значительно большую нагрузку (противодействующую силу). Отмеченные достоинства улучшают его технико-экономические показатели, расширяют области применения.

Шаговое линейное устройство на п дискретных положений штока (рис. 3.29). Такое устройство содержит шесть ЭМ (/-VI) с дисковыми якорями, установленных на общем штоке 7. Левый ЭМ (/) закреплен на штоке неподвижно, остальные свободно с возможностью осевого перемещения. Магнитопроводы 3 (корпуса) последующих ЭМ являются дисковыми якорями предыдущих ЭМ; якорем ЭМ IV является диск 6, закрепленный на корпусе 5 устройства. Все магнитопроводы, включая диск 6, соединены между собой жесткими стяжка-




Рис. 3.29. Шаговое линейное устройство на п дискретных положений штока

ми 4, orpai ичивающими их перемещения. Шток 7 подпружинен пружиной / и при отключенных ЭМ сдвинут влево (исходное состояние устройства). Катушки 2 соседних ЭМ включены между собой встречно. Магиитопровод 3 и диск 6 выполнены из магнитомягкого материала, все остальные детали - из немагнитных материалов.

При включении любого ЭМ (полярность напряжения питания указана на рис. 3.29) он притягивается к магнитонроводу 3 последующего ЭМ, при этом через стяжки 4 включенный ЭМ перемещает вправо предыдущие ЭМ и шток 7 иа один шаг б, сжимая пружину /. При включении любого другого ЭМ шток 7 аналогично сдвигается вправо еще на один шаг б. При включении всех шести ЭМ шток смещается вправо на максимальное значение, равное шести шагам 66. Отключение любого из включенных ЭМ (одного или нескольких) приводит к смещению штока 7 влево на один или несколько шагов благодаря действию возвратной пружины /. В устройстве, несмотря иа наличие обших участков магнитной цепи, ЭМ не влияют друг на друга, так как в общем участке их магнитные потоки совпадают по направлению.

Устройство характеризуется относительной простотой конструкции н управления (включение ЭМ одного или нескольких в любой комбинации приводит к перемещению штока вправо, а отключение - влево на соответствующее число шагов, независимо от предыдущего состояния; в отключенном состоянии шток автоматически возвращается в исходное положение); одинаковыми тяговыми силами ЭМ (при равных б и намагничивающих силах катушек); принципиальной возможностью получения п дискретных положений штока (по числу ЭМ).

При расчете рассмотренных ШЛУ определяются: число ЭМ (по числу фиксированных положений выходного вала); ходы якорей ЭМ (по расстояниям каждого положения выходного вала относительно некоторой базы); желаемые тяговые характеристики ЭМ (по нагрузочным характеристикам на выходном валу в каждом положении). Далее рассчитываются ЭМ, размерные цепи, уточняются допускаемые отклонения ходов якорей и проводятся другие необходимые расчеты.



3.2.2. Шаговые линейные устройства неограниченного перемещения подвижных элементов

Шаговое линейное устройство на основе двух ЭМ (рис. 3.30). Устройство предназначено для получения протяженного, в общем случае иеограииченного хода подвижного элемента (нагрузки) в шаговом режиме.

Устройство (рис. 3.30, а) содержит ЭМ / и ЭМ 2 и расположенный внутри них якорь, состоящий из двух размещенных соответственно электромагнитам частей, одна из которых б жестко соединена с магнитопроводом 3 ЭМ / и имеет центральное отверстие, внутри которого расположен стержень 2, жестко связывающий другую часть / с магнитопроводом 9 ЭМ 2. На магнито-проводах обоих ЭМ размещены подпружиненные 7 стопорные элементы (собачки) 5, осуществляющие поочередную фиксацию ЭМ / и ЭМ 2 с упорами 4 направляющих 8. Элементы магнитной цепи (магнитопроводы, якоря) выполнены из магнитомягкого материала, а стержень, собачки и направляющие - из немагнитного материала.

2 3 4 5 6 7 8 S


K\\\\\\\\\\\ЧW\УУ

Рис. 3.30. Шаговое линейное устройство на основе двух ЭМ: а - схема конструкции; б - диаграммы работы



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 [35] 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116


0.0139