Позиционный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в системах автоматического регулирования положения исполнительных органов различных механизмов. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности. Электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 1 пост, тока, сочлененный через редуктор 2 с подвижной платформой 3, и последовательно соединенные задатчик 4 положения, сумматор 5, интегратор 6, усилитель 7 и пьезоэлемент 8. Якорная цепь ЭД 1 подключена к выходу усилителя 7 параллельно пьезоэлементу 8. Для обеспечения устойчивой работы ЭД 1 редуктор 2 и пьезоэлемент 8 выбираются согласованными по электрическим и механическим параметрам . 1 ил. е С/ с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4143447/24-07 (22) 11 07 86 (46) 15.06.88. Бюл. к 22 (71) Московский энергетический институт (72) А.A. Никольский и Н.М. Колушов (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Никольский А.А. Вопросы синтеза двухканальных электроприводов с пьеэокомпенсаторами. — Электричество, У 1, 1986, с. 23-28.

Авторское свидетельство СССР

В 1064409,кл. Н 02 Р 5/06, 1982. (54) ПОЗИЦНОНН Й ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в си„.во„„дудам и (ц 4 Н 02 P 5/06 стемах автоматического регулирования положения исполнительных органов различных механизмов. Цель иэобретения— упрощение и повышение надежности.

Электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 1 пост. тока, сочлененный через редуктор 2 с подвижной платформой 3, и последовательно соединенные задатчик 4 положения, сумматор 5, интегратор 6, усилитель 7 и пьезоэлемент 8. Якорная цепь ЭД 1 подключена к выходу усилителя 7 параллельно пьезоэлементу 8. Для обеспечения устойчивой работы ЭД 1 редуктор 2 и пьезоэлемент 8 выбираются согласованными по электрическим и механическим параметрам. 1 ил.

1403317

1 э(Р) P

1, (p) где 1

50, А

К а

К

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования положения различных исполнительных органов машин и механизмов.

Цель изобретения — упрощение и поВышение надежности позиционного элек-* тропривода.

На чертеже представлена схема элек-10 тропривода.

Позиционный электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока, очлененный через редуктор 2 с поднжной платформой 3. Задатчик 4 поло" 15

Йения, сумматор 5, интегратор б и усиитель 7 соединены последовательно. ьезоэлемент 8 свободным концом соч1 ленеи с исполнительным органом 9, а другим концом закреплен на подвижной 20 платформе 3. Выход исполнительного органа 9 подключен ко входу датчика

1 О положения исполнительного органа.

Выход датчика 10 положения соединен .со вторым входом сумматора 5. 25

Якорная обмотка элктродвигателя 1 подключена к выходу усилителя 7 парайлельно пьезоэлементу 8.

Электропривод работает следующим образом.

Задающий сигнал по положению исполнительного органа 9 с выхода задфтчика положения 4 поступает на первый вход сумматора 5, где сравни- в ется с сигналом, пропорциональным действительному положению исполнительного органа 9, вырабатываемым датчиком 10 положения. Ошибка по пол женив с выхода сумматора 5 поступае на вход интегратора 6, интегрируе ся, а затем усиливается усилителем, 1 +

К„КА Р перемещение подвижной платформы, м; заданное перемещение исполнительного органа, м; коэффициент прямого пьезоэффекта пьезоэлемента, н/s; коэффициент упругости пьезоэлемента, Па; коэффициент передачи элек" тродвигателя постоянного . тока, Вб

7. Напряжение с выхода усилителя 7 поступает на пьезоэлемент 8, который,, изменяя нод действием укаэанного напряжения свою длину, быстро перемещает исполнительный орган 9 таким образом, что ошибка по положению, имевшая место на выходе сумматора 5, ликвидируется. На напряжение, сформированное на выходе усилителя 7 и приложенное к. пьезоэлементу 8, включена также якорная цепь электродвигателя постоянного тока, который начинает вращаться и посредством редуктора 2 перемещает подвижную платформу 3 в направлении, согласном с направлением перемещения исполнительного органа 9 при помощи пьезоэлемента 8.По мере перемещения подвижной платформы 3 напряжение, приложенное к пьезоэлементу 8 и к якорной цепи электродвигателя постоянного тока 1, снижается. Соответственно постепенно. снижается и скорость электродвигателя 1, вплоть до его полной остановки. По окончании переходных процессов напряжение, приложенное к пьезоэлементу 8 и к якорной цепи электродвигателя 1, снижается до значения, близкого к нулю. Процесс позиционирования исполнительного органа

9 при помощи пьезоэлемента 8 в позиционном электроприводе заканчивается значительно раньше, чем закончится процесс перемещения подвижной платформы 3, С учетом высокого быстродействия пьезоэлемента 8 передаточная функция от задающего сигнала 1 А к перемещению подвижной платформы 1 может быть записана в .виде Ъ з + — т,т„

К„К„.р К,К„, э М вЂ” радиус приведения редуктора, м; — электромагнитная постоянная тока, с, Устойчивая работа позиционного электропривода в соответствии с укаэанной передаточной функцией обеспечивается только при выполнении условия:

К /КО- КА тэ р, Выбором электродвигателя, редуктора и пьезоэлемента согласованными по

К /K где К о

К

КА

Составитель Г. Рожкова

Техред М.Ходанич Корректор О. Кравцова

Редактор И. Сегляник

Заказ 3002/53

Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 14033 электрическим и механическим параметрам в соответствии с условием

Ко /К1 1 P где — параметр настройки, выбираемый из диапазона q=1-3, обеспечивается устойчивая работа позиционного электропривода, причем

q=1 соответствует границе устойчивос- 10 ти, а п=3 — начально-апериодическим переходным процессом 1>(t) движения промежуточной платформы 3.

Предлагаемое устройство обладает одинаковыми показателями быстродействия, однако проще и надежнее известного позиционного электропривода.

Формула изобретения

Позиционный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, сочлененный через редуктор с подвижной платформой, последовательно соединенные задатчик положения, сумма-26 тор, интегратор и усилитель, пьезоэлемент, сочлененный свободным концом с исполнительным органом, а другим кон17

4 цом закрепленный на подвижной платфор" ме, выход исполнительного органа подключен к входу датчика положения исполнительного органа, выходом соеди" венного с вторым входом сумматора,. отличающийся тем, что, с целью упрощения и повьппения надежности, якорная обмотка электродвигателя подключена к выходу. усилителя парал- .. лельно пьезоэлементу, а электродвига" тель, редуктор и пьезоэлемент выбраны согласованными по электрическим и механическим параметрам в соответствии с условием = РТэ К коэффициент прямого пьезоэффекта пьезоэлемента, Н/В; коэффициент упругости пьезоэлемента, Па; радиус приведения редуктора, м; электромагнитная постоянная времени якорной цепи электродвигателя, с; коэффициент передачи элек1 тродвигателя, Вб