Электропривод колебательного движения

Авторы патента:

H02P25/032 - Управление или регулирование электрических двигателей, генераторов, электромашинных преобразователей; управление трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками (конструкции пусковых аппаратов, тормозов или других управляющих устройств см. в соответствующих подклассах, например механические тормоза F16D, механические регуляторы скорости G05D; переменные резисторы H01C; пусковые переключатели H01H; системы для регулирования электрических или магнитных переменных величин с использованием трансформаторов, реакторов или дроссельных катушек G05F; устройства, конструктивно связанные с электрическими двигателями, генераторами, электромашинными преобразователями, трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками, см. в соответствующих подклассах, например H01F,H02K; соединение или управление

H02K33/02 - с якорем, перемещающимся в одном направлении под действием единственной системы катушек, и в обратном направлении - под действием механического усилия, например под действием пружины

Владельцы патента RU 2672855:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автоматизированных электроприводах с колебательным движением рабочего органа. Технический результат - повышение надежности работы электропривода. При запитывании трехфазной обмотки (1) поворачивается активный ротор (4), например, по часовой стрелке. В начале поворота датчики положения (6) и (7) вырабатывают сигналы, которые поступают на магнитный пускатель (10). Управляющий сигнал с выхода (11) магнитного пускателя подается на вход (12) источника напряжения (3), заставляя последний быть во включенном состоянии. По мере поворота активного ротора (4) активная часть (5) выходит из зоны действия датчика (7), сигнал с которого уменьшается, но его величина достаточна для поддержания состояния включения магнитного пускателя (10). Затем активная часть (5) выходит из зоны действия датчика положения (6), и его сигнал прекращается, а управляющий сигнал с магнитного пускателя (10) обнуляется. Источник напряжения 3 отключается, и вращающий момент прекращается. Активная часть (5) начинает движение в противоположном направлении под действием силы тяжести. По мере поворота сначала срабатывает датчик положения (6), который начинает вырабатывать сигнал, недостаточный для срабатывания магнитного пускателя (10). Когда активная часть (5) входит зону действия датчика положения (7), последний начинает вырабатывать сигнал, который суммируется с сигналом датчика (6). Суммарный сигнал обеспечивает срабатывание магнитного пускателя (10) и включение источника напряжения (3). Цикл поворота активного ротора (4) повторяется. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в автоматизированных электроприводах с колебательным движением рабочего органа.

Известен электропривод, содержащий электрическую машину переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре и регулируемый источник постоянного напряжения, подключенный к одной из обмоток статора, три тиристора и блок управления (SU. А.с. 1334348, H02P 7/62, 1987).

Знакопеременный режим работы электрической машины достигается попеременным включением двух обмоток статора на постоянное напряжение. В результате такого переключения обмоток статора ротор электродвигателя совершает колебательное движение.

Необходимость использования регулируемого источника постоянного напряжения, тиристоров и блока управления обуславливает низкую надежность работы электропривода.

Известен электропривод колебательного движения, выбранный в качестве прототипа (RU 2050687, H02P 7/62, 20.12.1995), содержащий электрическую машину переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре и регулируемый источник постоянного напряжения, подключенный к одной из обмоток статора, введены последовательно соединенные фазосдвигающее звено и усилитель, выход которого подключен к другой обмотке статора, при этом вход фазосдвигающего звена соединен с третьей обмоткой статора, а ротор электрической машины выполнен активным, например, выполненного с постоянными магнитами. Первая обмотка статора выполняет функцию электрической пружины, жесткость которой может изменяться за счет изменения тока, протекающего по ней, с помощью регулируемого источника постоянного напряжения.

Недостатком прототипа является невысокая надежность работы, обусловленная наличием регулируемого источника постоянного напряжения, подключенного к одной из обмоток статора, фазосдвигающего звена и усилителя.

Задача изобретения - повышение надежности работы электропривода колебательного движения за счет использования силы тяжести для создания возвращающего момента.

Технический результат достигается тем, что в электроприводе колебательного движения, содержащем электрическую машину переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре и источник напряжения, подключенный к обмотке статора, и активный ротор, трехфазная обмотка размещена на нижней части статора, на концах которой жестко закреплены датчики положения активной части активного ротора, которая расположена в нижней части активного ротора и выполнена из материала с большим удельным весом, чем с удельный вес материала остальной части активного ротора, выходы датчиков положения активной части активного ротора соединены со входом магнитного пускателя источника напряжения, выход которого соединен со входом управления источника напряжения.

Предлагаемое устройство показано на чертеже.

Электропривод колебательного движения содержит электрическую машину, трехфазная обмотка 1 которой расположена в нижней части статора 2. К трехфазной обмотке 1, выполненной по петлевой или волновой схеме (Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. С. 403-431) подключен источник напряжения 3. Внутри статора 2 расположен активный ротор 4, активная часть 5 которого размещена в его нижней части. Активная часть 5 активного ротора 4 может быть выполнена из листовой электротехнической стали с обмоткой типа беличьей, клетки, расположенной в пазах активной части 5 активного ротора 4, или массивной из стали или чугуна (Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974. С. 593-594). Причем удельный вес активной части 5 активного ротора 4 больше удельного веса остальной части активного ротора 4. На концах трехфазной обмотки 1 жестко закреплены датчики 6 и 7 положения активной части 5 активного ротора 4, например, индуктивного типа. Выходы 8 датчиков 6 и 7 положения активной части 5 соединены со входом 9 магнитного пускателя 10, например, ПМ 12-010100 220 В 1з или TDM ПРК80-16 SQ0212-0021, выход 11 которого соединен с управляющим входом 12 источника напряжения 3.

Работа устройства происходит следующим образом. При запитывании трехфазной обмотки 1 от источника напряжения 3 токи, протекающие по трехфазной обмотке 1, создают бегущее магнитное поле, которое индуцирует токи в активной части 5. Взаимодействие этих токов с бегущим магнитным полем приводит к возникновению вращающего момента, который поворачивает активный ротор 4, например, по часовой стрелке. В начале поворота активного ротора 4 поле токов, индуцированных в активной части 5, индуцирует токи в датчиках положения 6 и 7 активной части 5. Последние вырабатывают сигналы, которые с их выходов 8 поступают на вход 9 магнитного пускателя 10. Управляющий сигнал с выхода 11 магнитного пускателя 10 идет на вход 12 источника напряжения 3, заставляя последний быть во включенном состоянии. По мере поворота активного ротора 4 активная часть 5 выходит из зоны действия датчика 7, сигнал с которого прекращается, но датчик 6 продолжает вырабатывать сигнал, которого достаточно для поддержания состояния включения магнитного пускателя 10.

После дальнейшего поворота активной части 5 на угол, при котором активная часть 5 выходит из зоны действия датчика положения 6 активной части 5 сигнал с датчика положения 6 прекращается и управляющий сигнал с магнитного пускателя 10 обнуляется. В результате источник напряжения 3 отключается, трехфазная обмотка 1 обесточивается и вращающий момент прекращается. Активный ротор 4 под действием силы тяжести активной части 5 начинает движение в противоположном направлении - против часовой стрелки. По мере поворота активного ротора 4 сначала срабатывает датчик положения 6, который начинает вырабатывать сигнал, но его величины недостаточно для срабатывания магнитного пускателя 10, активный ротор 4 продолжает поворот против часовой стрелки. Когда активная часть 5 входит зону действия датчика положения 7, последний начинает вырабатывать сигнал, который суммируется с сигналом датчика 6. Суммарного сигнала с датчиков положения 6 и 7 достаточно для срабатывания магнитного пускателя 10, которое вырабатывает управляющий сигнал на включение источника напряжения 3. По трехфазной обмотке 1 начинает протекать ток, который создает вращающий момент, поворачивающий активный ротор 4 по часовой стрелке. Цикл поворота активного ротора 4 повторяется.

Как можно заметить, в заявляемом устройстве отсутствует необходимость в использовании регулируемого источника постоянного напряжения, подключенного к одной из обмоток статора, фазосдвигающего звена и усилителя, что приводит к более высокой надежности работы по сравнению с прототипом.

Электропривод колебательного движения, содержащий электрическую машину переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре, источник напряжения, подключенный к обмотке статора, и активный ротор, отличающийся тем, что трехфазная обмотка размещена на нижней части статора, на концах которой жестко закреплены датчики положения активной части активного ротора, которая расположена в нижней части активного ротора и выполнена из материала с удельным весом, чем удельный вес материала остальной части активного ротора, выходы датчиков положения активной части активного ротора соединены с входом магнитного пускателя источника напряжения, выход которого соединен с входом управления источника напряжения.

Изобретение относится к ручному бытовому электрическому прибору. Технический результат заключается в создании ручного бытового прибора с более точной активизацией электродвигателя.

Преобразователь, электрическая многофазная система и способ, в котором их применяют // 2670195

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрической многофазной системе для ее управления. Техническим результатом является обеспечение соответствующей регулируемой разности напряжений между двумя фазными выводами электрической машины.

Система электропитания для электрического транспортного средства // 2669760

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Система электропитания для электрического транспортного средства содержит аккумулятор, инвертор, первый и второй преобразователи напряжения, блоки сбора данных о температуре и о токе и контроллер.

Передача сигналов управления и сигналов данных // 2669193

Изобретение относится к технике цифровой передачи сигнала управления и первого сигнала данных между управляющим устройством и устройством управления силового полупроводникового устройства и может быть использовано при управлении силовыми полупроводниковыми приборами.

Способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя // 2669192

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления запуском вентильно-индукторного электродвигателя. Техническим результатом является уменьшение величины пусковых токов, повышение надежности и долговечности силового полупроводникового блока управления и увеличение срока службы электродвигателя за счет исключения большой ударной нагрузки на ротор электродвигателя при одновременном обеспечении повышения надежности включения и выключения электродвигателя при снижении средней величины коммутируемых токов в эксплуатации.

Устройство управления мотором и способ управления мотором // 2668384

Изобретение относится к двигателям. Устройство управления мотором приводной системы, содержащей мотор, трансмиссию, датчик температуры масла и механизм охлаждения, содержит контроллер, который управляет крутящим моментом мотора.

Устройство для управления синхронизацией преобразователя мощности // 2667477

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приведения в действие электродвигателя от коммерческого источника питания. Техническим результатом является повышение точности управления током и обеспечение стабильных рабочих характеристик при переключении питания привода от преобразователя мощности к питанию привода от коммерческого источника питания.

Способ снижения шума электродвигателя // 2667079

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в двигателях, питаемых с помощью инвертора. Техническим результатом является уменьшение шумов двигателя.

Способ энергосберегающего управления однофазным коллекторным электродвигателем с динамической коррекцией движения // 2666151

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрифицированном инструменте, бытовых и промышленных электроприборах, приборах специального назначения.

Устройство управления для вращающейся машины переменного тока // 2664782

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приведения в действие вращающейся машины переменного тока, присоединенной к механическому устройству.

Линейный электрический двигатель возвратно-поступательного движения // 2660179

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в снижении габаритов, повышении технологичности и надежности.

Шарнирно-рычажный механизм с регулируемой длиной звеньев // 2655120

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к шарнирно-рычажным механизмам. Шарнирно-рычажный механизм с регулируемой длиной звеньев содержит шарнирно соединенные с неподвижной стойкой (1) и шатуном (2) ведущий кривошип (4) и ведомое коромысло (6), вращающееся вокруг шарнира (5).

Приводное устройство и способ изготовления устройства // 2648294

Изобретение относится к области электротехники, в частности к приводному устройству. Технический результат – повышение эффективности.

Импульсный электромагнитный привод // 2604356

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим приводам с импульсными электромагнитными двигателями возвратно-поступательного действия. Импульсный электромагнитный привод состоит из линейного электромагнитного двигателя с устройством удержания якоря, содержащего цилиндрический статор (1) с обмоткой возбуждения (2), комбинированный якорь (3), возвратную пружину (4) с предварительным поджатием, направляющий корпус (5), устройство питания (8), шунтирующий диод (9) и устройство управления (10).

Электромагнитный пресс // 2601727

Изобретение относится к прессовому оборудованию, в котором давление плунжеру или плите передается электрическим приводом с импульсным электромагнитным двигателем.

Электромеханическое импульсное устройство ударно-механического и электромагнитного воздействия // 2594990

Изобретение относится к технике защиты информации, при которой осуществляется уничтожение информации как на основании получения сигналов о попытке несанкционированного проникновения, так и по желанию пользователя.

Исполнительный механизм, оптический сканер и устройство формирования изображения // 2566738

Изобретение относится к электрофизике. Технический результат состоит в снижении момента инерции во время колебания.

Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения // 2563577

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам возвратно-поступательного или ударного действия, применяемым для выполнения различных технологических операций.

Устройство трехкоординатных перемещений // 2548163

Изобретение относится к электротехнике и робототехнике и может быть использовано как трехкоординатный двигатель различных узлов. Технический результат состоит в возможности бесконтактного перемещения упругих стержней под действием электрического тока и возможность точной уставки координат перемещения и положения.

Ударный электромеханический преобразователь комбинированного типа // 2538094

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в ударных приводах машин и механизмов. Технический результат заключается в повышении эффективности ударного электромеханического преобразователя.