Устройство для контроля и регулирования магнитоэлектрических микродвигателей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ, содержащее узел для крепления испытуемого микродвигате ля , нагрузочный тормоз с датчиком частоты вращения, предназначенньй для соосной установки с испытуемым микродвигателем , две катушки для намагничивания и размагничивания микродвигателя , расположенные перпендикулярно оси вращения тормоза, и стыковочный узел для соединения валов двигателя и тормоза, отлича (ощееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точности и увеличения производительности , в него введены П-образньй магнитопровод с полюсами, установленными с возможностью осевого перемещения внутри катушек и соединенными с двумя приводными механизмами, закрепленными на магнитопроводе, и механизм подачи, на котором с возможностью осевого взаимного перемещения установлены узел крепления микродвигателя и тормоз, причем стыковочный узел закреплён на тормозе, а катушки на магнитопроводе.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU<,1141 5

4(5!) G 01 R 31 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3710450/24-07 (22) 20. 12.83 (46) 23.02.85. Бюл. N - 7 (?2) В.С.Чмищенко, В.И.Шаров и А.А.Барамзин (53) 621. 313 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 611275, кл. Н 02 К 15/00, 1975.

2. Микроэлектродвигатели для систем автоматики. Технический справочник. Под ред. Э.А,Лодочникова и КЦ ерова Ф.М., М., "Энергия", 1969, с ° 245-249. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

И РЕГУЛИРОВАНИЯ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ, содержащее уэ ел для крепления испытуемого микродвигателя, нагрузочный тормоз с датчиком . частоты вращения, предназначенный для соосной установки с испытуемым микродвигателем, две катушки для намагничивания и размагничивания микродвигателя, расположенные перпендикулярно оси вращения тормоза, и стыковочный узел для соединения валов двигателя и тормоза, о т л и ч а Ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения точ ности и увеличения производительности, в него введены П-. образный магнитопровод с полюсами, установленными с возможностью осевого перемещения внутри катушек и соединенными с двумя приводными механизмами, закрепленными на магнитопроводе, и механизм подачи, на котором-с возможностью осевого взаимного перемещения установлены узел крепления микродвигателя и тормоз, причем стыковочный узел закреплен на тормозе, а катушки— на магнитопроводе.

1141352

Изобретение относится к электромашиностроению, 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- 1О 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 размагничиI вания индукт оров магнитоэлектрических микродвигателей. 20

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля и регулирования магнитоэлектрических микродвигателей, содер-25 жащее узел крепления испытуемого микродвигателя, нагрузочный тормоз с датчиком частоты вращения, установленный соосно с испытуемым микродвигателем, две катушки для намагничивания и размагничивания микродвигателя, расположенные перпендикулярно его оси вращения, и стыковочный узел для соединения валов двигателя и тормоза j2 j.

Однако 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 соленоидньми 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- 50 зочный элемент за счет собственных вентиляционных 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 поз воляет полностью автоматизировать процесс испытаний ввиду необходимости проведения ручных работ по закреплению нагрузочного элемента на валу микродвигателя и его центровки в магнитной системе тормоза.

Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение точности и увеличение производительности.

Эта цель достигается тем, что в устройство для контроля и регулирования магнитоэлектрических микродвигателей, содержащее узел крепления испытуемого микродвигателя, нагрузочный тормоз с датчиком частоты вращения, предназначенный для соосной установки с испытуемым микродвигателем, две катушки для намагничивания и размагничивания микродвигателя, расположенные перпендикулярно оси вращения тормоза, и стыковочный узел для соединения валов тормоза и микродвигателя, введены П-образный магнитопровод с полюсами, установленными с возможностью осевого перемещения внутри катушек и соедине .ными с двумя приводными механизмами, закрепленными на магнитопроводе, и механизм подачи, на котором с возможностью осевого взаимного перемещения установлен узел крепления микродвигателя и тормоз, причем стыковочный узел 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 привод3 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 б 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 fi.

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 б и 7 в здной 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 измеряются параметры испытуемого микродвигателя 40 при .холостом ходе и номинальной нагрузке, устройство работает следующим образом.

Микродвигатель 40 закрепляют в узле 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. 50

Затем 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 возвра52 4 щающегося вала входит в зацепление с захватом 17 гибкого вала 1б. 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 индуктора 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 индуктора до получения необходимой частоты вращения. Для этого отключают микродвигатель 40 и включают механизмы 10 и l1 которые перемещают полюсы 6 и 7 вплотную к микродвигателю 40. Срабатывают датчики 26, по сигчалам которых отключают механизмы 10, 11 и кратковременно эапитывают катушки 8. и

9. В зазоре между полюсами 6 и 7 возникает сильное постоянное и гнитное поле, совпадающее по направлению с полем индуктора микродвигателя 40, которое намагничивает его до,насыщения. Затем производят реверсное включение механизмов 10 и 11, ко.орые отводят полюсы 6 и 7 в крайние положения для устранения их влияния на

1141352 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 вращения.

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 задания режимов испытаний за счет устранения паразитных моментов на валу испытуемого микродвигателя, вносящих дополнительные погрешности в измерениях его параметров расширении функциональных возможностей за счет регулирования микродвигателей, имеющих магниты с большой коэрцитивной силой; повышении производительности контроля и регулирования в 2-3 раза за счет устранения ручных работ по стыковке 5 и расстыковке валов микродвигателя и тормоза, подачи микродвигателя в зону регулирования автоматизации комплексного процесса контроля и регулирования микродвигателя с малыми нагрузоч20 ными моментами.

3 343352

Фиг. Я

i 1413S2

ВНИИПИ Заказ 491/34 ТиРаж 748 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óõrîðîä, ул.Проектная, 4