Шаговый привод

 

Изобретение относится к системам управления в машиностроении. Целью изобретения является Упрощение, повышение надежности в работе и повышение единичной-мощности. Шаговый электропривод содержит корпус 1, статор 2 с элементами управления 7., ротор-вал 4, блок управления 8. Ротор соединен с диском 16, находящимся в зацеплении с ответным элементом статора 2, ось которого эксцентрично смещена относительно оси ротора, взаимодействующ1да с радиально расположенными по его периметру элементами управления 7. Ротор соединен с двумя или более дисками. 1 з.п. ф-глы. 2 ил. (Л с оо о СП СУ5 ел ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 05 С 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2

Фиа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3895344/24-24 (22) 13,05.85 (46) 23.04,87. Бюл. Ф 15 (75) А.А. Шишкин (53) 621, 327 (088. 8) (56) Пневматика и гидравлика. Приводы и системы управления: Сб., вып.3М.: Машиностроение, 1976.

Автоматизация на транспорте и в . .дорожном строительстве, Труды МАДИ.

Вып.53. — М.: Наука. 1973, с.14-15. (54) ШАГОВЫИ ПРИВОД (57) Изобретение относится к системам управления в машиностроении. Це„„SU„„1305655 А 1 лью изобретения является упрощение, повышение надежности в работе и повышение единичной-мощности. Шаговый электропривод содержит корпус 1, ста. тор 2 с элементами управления 7., ротор-вал 4, блок управления 8. Ротор соединен с диском 16, находящимся в зацеплении с ответным элементом статора 2, ось которого эксцентрично смещена относительно оси ротора, взаимодействующим с радиально расположенными по его периметру элементами управления 7. Ротор соединен с двумя или более дисками. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 1305655

Изобретение относится к системам управления в машиностроении.

Цель изобретения — упрощение при вода и повышение единичной мощности на выходном валу агрегата и повышение 5 надежности в работе.

На фиг.1 представлена принципиальная схема шагового привода с одноэлементным ротором, на фиг ° 2 — двухрядное исполнение привода. 10

Шаговый привод (фиг.1) содержит корпус 1, статор 2, соединенный с корпусом 1 посредством скользящей крестовины 3 (или иного элемента типа 15 кардан-вяла), ротор-вал 4, находящийся в кинематическом внутреннем зубчатом, фрикционном или ином подобном внутреннем зацеплении со статором 2, диски статора 5, подшипникавые опоры 20

6, радиально расположенные элементы управления — электромагниты 7, блок

8 управления, дешифратор 9 сигналов, счетчик 10, коммутатор t1 генератор

12, исполнительные элементы (тирис0Ч торы) 13.

Диски 5 (фиг",2) соединены коромыслами 14, опирающимися на перемычку

15. На роторе-валу 4 жестко закреплен диск 16 ° 30

Привод работает следующим образом.

Блок 8 управления в заданной взаимно согласованной последовательности выдает команду через дешифратор 9 на последовательно волновое включение и выключение через тиристоры 13 силовых электромагнитов 7„ (фиг ° 1), где зафиксирован момент, когда включены электромагниты с порядковым номером

7-15, 7-16, 7-1, 7-2, 7-3 при выклю- 40 ченных остальных электромагнитах этого статора. Суммарным усилием включенных электромагнитов в этот момент кинематический элемент статора 2 смещен по направлению вертикальной оси 45 до полного нормального зацепления с ротором 4 (в случае зубчатого зацепления, нормальное зацепление их обеспечивается опорой втулок дисков 5 статора на вал -,,îòîðà). В следующее заданное по 11ремени мгновение выключа-Ы ется электромагнит 7-15 с одновременным включением электромагнита 7-4 и т,д, в такой последовательности. При этом направление суммарного усилия включенных электромагнитов всегда, пересекая оба диска ротора, отклоняется от вертикальной оси вправо на один .угловой шаг расположения электромагнитов. На такой угловой шаг изменяется направление линии центров элементов

2 и 4 зацепления. При дальнейшем включении и выключении электромагнитов

7-1, 7-2.. .7-16 в такой последовательности ось кинематического элемен. та 2 статора смешается в колебательном цикле эквидистантно оси ротора по круговой траектории с диаметром, равным двумя эксцентриситетам без вращения элемента 2 статора вокруг своей оси, от которого он удерживает. ся конструктивным элементом 3 в виде скользящей крестовины или карданнала или иного подобного, связывающим этот элемент через диск 5 с корпусом 1 и обеспечивающим ему необходимую степень свободы в пределах кругового колебательного движения с эксцентриситетом, При одном круговом колебательном цикле кинематического элемента 2 статора все точки его окружности зацепления последовательно имеют контакт с точками окружности зацепления 7 диска 16, длина которой меньше длины окружности зацепления эле11ента 2. При условии зацепления элементов 2 и 16 без проскальзывания, при одном круговом колебательном цикле кинематического элемента 2 статора диски 16 ротора поворачиваются вокруг своей оси на угол, соответствующий дуге его окружности зацепления, равной разности длин окружностей зацепления кинематических элементов 2 статора и ротора 4.

При описанной последовательности включения и выключения электромагнитов 7-1, 7-2,...,7- 16 ротор-вал 4 вращается вокруг своей оси в подшипниковых опорах 6 против часовой стрелки.

При обратной последовательности включения и выключения электромагнитов вращение ротор-вала. 4 осуществляется по часовой стрелке.

При переключении группы работающих электромагнитов на один шаг их углового расположения ротор-вал 4 поворачивается на угол

D02 Do<

0 =iP =—

00 где i — передаточное отношение эле-., ментов кинематической пары

2 статора и ротора 4 с диаметрами D01 Ф D04. 1 уголовой шаг расположения электромагнитов.

1305655

Реальные конструктивные возможности позволяют выполнить подобные кинематические пары с передаточным отношением в пределах 1/6-1/300 при зубчатом зацеплении и до 1/1000 при фрикционном зацеплении.

Такие широкие возможности по диапазону значений передаточных отношений в кинематической паре позволяет иметь шаговые приводы с угловым ша- 1О гом от нескольких градусов до долей секунды. Это значительно расширяет их технологические возможности для использования в кинематических схемах различных видов оборудования с число- 15 вым программным управлением.

В целях разгрузки подшипниковых опор 6 от односторонних радиальных знакопеременных сил электромагнитов

7 и повышения единичной мощности в одном агрегате кинематическая и конструктивная схемы предлагаемого шагового привода допускает иметь его с двумя и более кинематическими парами из унифицированных кинематических элементов 2,4,3,5 и 7 и других, работающих на один вал ротора, с соответствующим сочетанием включения и выключения электромагнитов 7 каждого ряда посредством одних и тех же тиристоров 13 (фиг.2). Например, в двухрядном исполнении шагового привода схема электропитания предусматривает одновременное включение и вы- 35 ключение электромагнитов 7 одного ряда и противоположно и симметрично расположенных электромагнитов 7 второго ряда. При этом в целях необходимой балансировки подвижных элементов

2 и 5 статора при работе шагового привода с горизонтальным расположением его вала они соединены коромыслами 14 (с шарнирно-сферическими опорами), опирающимися на перемычку 15 корпуса.

Формула изобретения

1, Шаговый привод, содержащий корпус, кинематически связанный с ним статор с элементами управления, ротор-вал, последовательно включенные генератор, коммутатор, счетчик и дешифратор, выходы которого и выходы блока управления соединены через исполнительные элементы с элементами управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения привода, в нем на роторе-валу жестко закреплен диск, связанный управляемым внутренним зацеплением со статором, ось ко- торого параллельна и эксцентрично смещена относительно оси ротора-вала, статор выполнен со степенью свободы. кругового колебательного движения относительно оси ротора-вала, а эле.менты управления расположены радиально в плоскости статора.

2. Привод по п.1 о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения единичной мощности и повышения надежности в работе, на роторе-валу закреплено жестко несколько дисков, каждый иэ которых связан внутренним управляемым зацеплением с соответствующим статором со своими элементами управления, 1305655

ФЫ8. с

Составитель О, Гудкова

Техред И.Попович Корректор Т, Колб

Редактор Н. Рогулич

Заказ 1450/45 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, .r. Ужгород, ул, Проектная, 4