Главная Электромагнитные устройства



Вращение зубчатого колеса в обратном направлении может быть осущест-влево возвратной пружиной 3 или другим ЭМ.

2.2.5. электромагнитные приводы с фиксацией

Рассмотренные ЭМП не имеют фиксации подвижных органов в рабочих положениях и в режиме удержания потребляют электрическую энергию. В ряде случаев это является серьезным недостатком конструкции. Ниже рассматривается одно из технических решений фиксации подвижных элементов без потребления электрической энергии.

Силовой ЭМП с фиксацией в конечных положениях на базе одного ЭМ показан на рис. 2.10.

Привод состоит из корпуса /3, ЭМ 2 постоянного тока с втяжным якорем 3, иа выступающей части которого выполнена кольцевая проточка 6. Якорь 3 подпружинен пружиной / и телескопически соединен со штоком 15, связанным с нагрузкой привода Рн. Шток 15 также имеет кольцевую проточку 14 и снаружи охватывается втулкой И, жестко связанной с корпусом 13. Втулка снаружи охватывается затвором 10, выполненным в виде полого цилиндра, подпружиненного пружиной 4, на внутренней поверхности которого выполнены кольцевые проточки 7. Затвор 10 телескопически соединен с охватываемой им подвижной втулкой 9, подпружиненной пружиной 5. Подвижная втулка Р, в свою о ередь, охватывает выступающую часть якоря 3. В радиальных отверстиях неподвижной втулки и подвижной втулки 9 размещены шарики 12 и 8.

В исходном положении (рис. 2.10, а) якорь 3 под действием пружины / находится в крайнем правом положении. Телескопически связанный с ним шток 15 максимально выдвинут вправо под действием внешней нагрузки Рн. Затвор 10

fO ft f2 fJ


Рис. 2.10. Силовой ЭМП с фиксацией с расположением подвижных частей

привода в четырех положениях: л -исходном (ЭМ отключен); б -при переключении в другое положение (ЭМ вк.пючен): е -в рабочем фиксированном положении (ЭМ отключен); г -при возврате в исходное

положение (ЭМ включен)



Фиксирован шариками 12 в крайнем левом положении. Подвижная втулка 9 находится в крайнем правом положении, при этом шарики 8 не заневолены.

При подаче импульса тока на ЭМ2 (рис. 2.10,.б) якорь 3 перемещает шток 15 и связанную с ним нагрузку Рн в крайнее левое положение. При этом шарики 8 заталкиваютси конической поверхностью кольцевой проточки 6 в полость кольцевой проточки 7 затвора 10 и запираются выступающей частью ико-ря 3, а шарики 12 заталкиваются расфиксированным затвором 10 в полость кольцевой выточки 14 штока 15 и запираются им, фиксируя шток 15 в рабочем (крайнем левом) положении. Затвор упирается в шарики 8 и устанавливается в промежуточном положении.

После окончания действия импульса тока (рис. 2.10, в) якорь 3 под действием возвратной пружины / возвращается в исходное состояние, при этом шток 15 остается зафиксированным, а шарики 8 заталкиваются в кольцевую проточку 6 и запираются в ней освободившимся затвором 10, перемещающимся под действием пружины 4 в крайнее правое положение. Для возвращения штока 16 в исходное положение на ЭМ.2 подается другой импульс тока (рис. 2.10,г), по окончании которого шток 15 возвращаетси в исходное положение (рис. 2.10, я).

Данный привод обеспечивает перемещение рузки из одного фиксированного положения в другое посредством одного ЭМ, работающего в импульсном режиме. После переключения электрическая энергия не потребляется, что позволяет использовать ЭМ с малыми габаритными размерами и массой. Недостатком привода можно считать относительную сложность устройства фиксации.

На рис. 2.10 плоский стоп ЭМ2 показан для простоты конструкции. Рациональная форма стопа принимается согласно рекомендациям гл. 11.

Существуют другие способы и варианты фиксации подвижных элементов без потребления или с минимальным потреблением электрической энергии. Один и» таких способов описан в гл. 9 при рассмотрении быстродействующего пьезоке-рамического тормоза ЭММ.

2.2.6. Приводы комбинированного движения

Привод вращательного и вращательно-поступательного движения показан на рис. 2.11. Привод построен на основе асинхронного ЭД переменного тока и двух ЭМ.

Привод состоит из трехфазного статора 4, ротора 3, ЭМ прямого 2 и обратного 5 хода. Ротор 3 асинхронного ЭД выполнен удлиненным и является одновременно якорем ЭМ прямого и обратного хода, расположенных соосно по обе стороны от ЭД. Ротор 3 перемещается в направляющих немагнитных втулках /, 6. Питание ЭМ осуществляется от однополупериодной схемы выпрямления, содержащей выпрямители 7, 8.

При подаче напряжения на привод ротор совершает сложное комбинированное движение: вращается по принципу работы асинхронного ЭД переменного тока с короткозамкнутым ротором и перемещается возвратно-поступательно вдоль оси по принципу работы соленоидного ЭМ без стопа. Привод характеризуется постоянным вращающим моментом и пульсирующим знакопеременным (с частотой питающего напряжения) осевым усилием.

Конструктивная схема ЭМП со сложным движением показана на рис. 2.12. Привод построен на основе асинхронного ЭД с короткозамкнутым ротором. Привод содержит станину 4, встроенный статор 5 с трехфазной обмоткой, подшип-




Рис. 2.11. Схема ЭМП комбинированного движения ротора


Ijllll- -1111111

Щи- ,11


10 9

Рис. 2.12. Привод вращательного и возвратно-поступательного движения

ротора:

а -схема конструкции; б -развертка магнитопровода двухполюсного статора

никовые щиты 2, 8, ротор 7 с короткозамкнутой обмоткой, установленный иа выходном валу 1. Торцы магнитопровода статора имеют криволинейные эквидистантные поверхности с высотой волны S (рис. 2.12, а, б), т. е. магнигопровод набран из кольцевых пластин, изогнутых по торцевой поверхности. Короткозамкнутая обмотка на роторе 7 образована стержнями 6 и промежуточными короткозамкнутыми кольцами 10, установленными между крайними короткоза мыкающими кольцами 3. Высота статора и длина ротора равны L. Длина одной волны развертки магнитопровода равна 360°/п, где п - число полюсов ЭД.

При включении привода трехфазная обмотка статора 5 создает магнитное поле, которое совершает сложное движение: вращается вокруг оси и за один оборот совершает по одному возвратно-поступательному движению на каждый полюс обмотки на высоту волны S. Полюса трехфазной обмотки и направления сил, действующих на ротор, показаны на развертке двухполюсного магнитопровода статора (рис. 2.12,6), где Р - суммарная сила на роторе; Рв - сила .вращения; Ро - осевая сила. На рисунке полюса условно изображены прямо-



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


0.0116