Главная Электромагнитные устройства



При включении ЭМ / (рис. 3.30,6) якорь / притягивается к стопу 3, при этом якорь перемещает нагрузку Рв устройства и выдвигает ЭМ 2 вперед до захода собачек 5 за следующие упоры 4 направляющих 8. После фиксации ЭМ 2 включается, а ЭМ / отключается, при этом якорь 6 притягивается к стопу 9 ЭМ 2 и подтягивает ЭМ /, собачки 5 которого аналогично заходят за следующие упоры 4 направляющих 8 и фиксируют ЭМ /. Далее цикл повторяется.

Таким образом, ЭМ / с каждым импульсом Сэм от фронта импульсов осуществляет перемещение нагрузки Рн на шаг S й выдвижение вперед ЭМ 2 до фиксации его, а ЭМ 2 в паузе между импульсами fgjvi, по сигналам эм s подтягивает ЭМ / на шаг до фиксации его.

К недостаткам данного устройства можно отнести, в частности, сложность и дороговизну конструкции, обусловленные наличием двух ЭМ, сложно связанных между собой.

Шаговое линейное устройство на основе одного ЭМ (рис. 3.31). Это устройство более простое, но выполняет те же функции что и устройство, показанное иа рис. 3.30. Оно обеспечивает функционирование аналогично преды-


<-)

Рис. 3.31. Шаговое линейное устройство на основе одного ЭМ: а - схема конструкции; б - диаграммы работы



дущему устройству иа основе одного ЭМ, что упрощает конструкцию из-за уменьшения числа ЭМ. более простых связей якоря, простоты управления. В данном исполнении масса устройства снижается в 1,8...1,9 раза, габаритные размеры - в 1,6...1,8 раза, потребляемая мощность - почти в 2 раза, а также упрошаются сборка и регулировка. Стоимость в целом снижается в 1,8-1,9 раза.

Устройство (рис. 3.31, а) состоит из ЭМ 10, якорь 5 которого посредством стержней 4 к 12 жестко соединен соответственно с фланцем 2 и ограничителем перемещения 13, при этом стержень 12 проходит сквозь отверстие магнитопровода . Между корпусом ЭМ 10 и фланцем 2 размещена пружина сжатия 3. ЭМ 10 и фланец 2 имеют стопорные элементы (собачки) 7, подпружиненные пружинами 8 и взаимодействующие с упорами 6 направляющих 9. Фланец 2 посредством тяги / связан с нагрузкой Рн устройства.

При включении ЭМ (рис. 3.31,6) якорь под действием электромагнитной силы притягивается к стопу ЭМ, сжимая при этом пружину 2 и совершая механическую работу по перемещению на шаг фланца 2 и связанной с ним нагрузки Рн устройства. В конце перемещения фланца 2 его собачки 7 заходят за следуюшие упоры 6 направляющих 9 и фиксируют положение фланца 2. При отключении ЭМ электромагнитная сила исчезает и ЭМ под действием силы пружины 3 перемещается на шаг до упора в ограничительную шляпку 13. В конце перемещения ЭМ его собачки заходят за следующие упоры направляющих и фиксируют положение ЭМ 10. Далее цикл повторяется.

Реверсивное ШЛУ перемещения якоря (рис. 3.32). Рассмотренные ШЛУ нереверсивные в процессе пошагового перемещения сами перемещаются вместе с нагрузкой вдоль направляющих. В некоторых случаях такие перемещения могут быть ограничены, например, сложностью подведения напряжения питания. Рсверсное ШЛУ в отличие от предыдущих само неподвижно, а неограничениое движение имеет только якорь, который может быть выполнен в виде транспортера, кольца и т. п.

Устройство состоит из трех секций парных ЭМ (/- /) (статора), разделенных немагнитными кольцами 6, 7, и общего ферромагнитного якоря 8, имеющего возможность осевого перемещения. Каждая секция ЭМ содержит кольцевые магнитные полюса 1, 3, 5 и две катушки 2, 4, включенные согласно. Полюсное деление секции равно шагу зубцов якоря 8. Магнитные полюса статора выполнены развитыми (с конусными приливами 9), ширина которых не превышает длины цилиндрического участка якоря, а угол конусности составляет 5... 12°. Развитые части магнитных полюсов (приливы) способствуют повышению тяговых сил и более плавному перемещению якоря.


Рис. 3.32. Реверсивное ШЛУ перемещения якоря



При включении катушек секции / якорь удерживается у его полюсных наконечников (это положение якоря показано на рисунке). При включении катушек секции (катушки секции / отключаются) якорь сдвигается вправо на шаг. Катушки секций включаются последовательно, причем якорь при последовательности включения катушек секций /- -Ш-/ и так далее при каждом включении сдвигается иа шаг вправо, а при последовательности включения /-111- -/ и так далее - влево.

Известны также и другие конструкции ШЛУ, использующие различные принципы функционирования. Так, ряд ШЛУ действует по описанному выше принципу «тяни - толкай»: электромагнитный линейный двигатель [47], построенный на основе двух совмещенных ЭМ (встроенных один в другой), причем магиитопровод внутреннего ЭМ является якорем внешнего, а якорь внутреннего ЭМ и магнитопроводы имеют центральные отверстия, через которые проходит зубчатая рейка, служащая направляющей этого двигателя; электромагнитный линейный двигатель [16], аналогичный предыдущему, отличающийся тем, что вместо зубчатой рейки двигатель перемещается вдоль цетральиой гладкой оси.

В линейном ЭД [17], состоящем из п пар П-образных магнитопроводов,

ферромагнитный якорь, выполненный в виде четырехугольной усеченной пирамиды, перемещается в бегущем магнитном поле по внутренней гладкой оси.

3.2.3. Шаговые устройства для перемещения по поверхности

Шаговое устройство дискретного перемещения по поверхности (рис. 3.33), Устройство (рис. 3.33, а), построенное иа основе четырех ЭМ (ЭМ / - ЭМ 4), содержит два электромагнитных фиксатора ЭМ / и ЭМ 2, обращенных рабочими поверхностями к ферромагнитной направляющей /, два тяговых электромагнита ЭМ 3 и ЭА1 4, расположенных один против другого. Оба тяговых ЭМ (ЭМ 3 и ЭМ 4) и один из фиксаторов (ЭМ 2) размещены на одной части & подвижного основания из немагнитного материала, а иа другой части 3 подвижного основания размещены другой фиксатор (ЭМ /) и оба якоря 4 и 5 ЭМ 3 и ЭМ 4. Фиксаторы ЭМ / и ЭМ 2 установлены на каретках .2 и 7 и имеют возможность перемещения относительно своих оснований 3 и 6. Якоря 4 а 5 также установлены подвижно и позволяют регулировать значения ходов якоря,. Шаг устройства составляет 8=А~Б.

Для перемещения устройства справа налево (слева направо) относительно неподвижной ферромагнитной направляющей / в такте / (рис. 3.33, б, в) напряжение питания подается иа ЭМ / (ЭМ 2) (всеостальные ЭМ отключены). Основание 3 (6) фиксируется. В такте 2 включается ЭМ 4, который подтягивается к якорю (подтягивает якорь) 5, перемещая при этом влево (вправо) основание 6 (3) и фиксатор ЭМ 2 (ЭМ /). В такте 3 включается ЭМ 2 (ЭМ /), т. е. фиксируется основание 6 (3). В такте 4 отключаются ЭМ / (ЭМ 2), ЭМ 4 и включается ЭМ 3, который подтягивает якорь (подтягивается к якорю) 4, перемещая при этом влево (вправо) основание 3 (6) н фиксатор ЭМ / (ЭМ 2). Далее цикл работы (из четырех тактов) повторяется.

Устройство перемещается по поверхности из ферромагнитного материала с регулируемым шагом в реверсивном режиме от фронта импульсов (с задержкой на один такт) с 1/4 частотой следования импульсов. Реверсирование направления движения устройства осуществляется изменением очередности подачи, напряжений иа фиксаторы ЭМ /, ЭМ 2 и тяговые ЭМ 8, ЭМ 4.



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


0.0169