Многодвигательный электропривод опорно-поворотного механизма

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (855489 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.03.81 (21) 3262790/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К, Н 02 Р 7/68

Гее/дарственный камнтет

СССР (53) УДК 621.313.

2.016 (088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.82 па деиам нэоаратеннй н аткрытий (72) Авторы изобретения

М. Д. Горбатенков, А. Г. Грабовецкий и Ф. К. Фоттлер

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) МНОГОДВИГАТЕ,ЛЬНЫЛ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ОПОРНО-ПОВОРОТНОГО МЕХАНИЗМА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах зубчатых реек, опорно-поворотных устройств моделирующих стендов и опорно-поворотных механизмов роботов-манипуляторов там, где необходимы высокие точности позиционирования.

Известно устройство для управления двухдвигательным электроприводом, содержащее регулятор скорости, блок выделения модуля, регуляторы тока каждого электродвигателя, формирователь смещения, подключенный к регулятору тока первого электродвигателя и к инвертору, подключенному к регулятору тока второго электродвигателя (11.

Устройство обеспечивает безлюфтовое управление двухдвигательным электроприводом. Недостатком устройства является его сложность, вызванная наличием дополнительных узлов: блока выделения модуля, формирователя смещения, инвертора.

Наиболее близким техническим решением является многодвигательный электропривод содержащий два электродвигателя постоянного тока, соединенные между собой через зубчатое колесо опорно-поворотного механизма, реверсивный вентильный преобразователь, включающий в себя два комплекта вентилей и систему импульснофазового управления с двумя выходами, каждый из которых подключен к управляющему входу соответствующего комплекта вентилей, к выводам реверсивного вентильного преобразователя параллельно подключены две цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных якоря электродвигателя и диода, причем полярность включения диодов в цепях противопол ожна (2) .

Недостатком известного устройства являются низкие энергетические и массогабаритные показатели, что обусловлено использованием электродвигателей повышенной мощности, необходимой для преодоления встречного момента второго двигателя, и дополнительными затратами энергии в насыщающемся реакторе.

Цель изобретения — улучшение энергетических и массо-габаритных показателей

Поставленная цель достигается тем, что в известный многодвигательный электропривод дополнительно введены два блока

955489

Формула изобретения

55 задержки и два вентиля, каждый из которых включен встречно-параллельно с одним из диодов, а управляющий вход каждого вентиля через блок задержки соединен с тем выходом системы импульсно-фазового управления, который подключен к управляющему входу соответствующего комплекта вентилей, включенному согласно с этим вентилем.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема электропривода; на фиг..2 — 1o эпюры, поясняюгцие его работу; на фиг. 3— график моментных характеристик.

Многодвигательный электропривод опорно-поворотного механизма содержит электродвигатели 1 и 2 соединенные между собой через зубчатое колесо опорно-поворотного механизма, реверсивный вентильный преобразователь 3, включающий в себя два комплекта 4 и 5 вентилей и систему 6 импульсно-фазового управления с двумя выходами, каждый из которых подключен к управляющему входу соответствующего комплекта 4 и 5 вентилей, к выходам реверсивного вентильного преобразователя 3 параллельно подключены две цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных якоря электродвигателей 1, 2 и диодов 7, 8, причем полярность включения диодов в цепях противоположна, два вентиля 9, 10. Вентиль 9 включен встречно-параллельно диоду, 7, а вентиль 10 включен встречно-параллельно диоду 8. Управляющий вход вентиля 9 через блок 1 задержки подключен к управляющему входу комплекта 5 вентилей, а управляющий вход вентиля 10 через блок 12 задержки подключен к управляющему входу комплекта 4 вентилей.

Реверсивный вентильный преобразователь 3 выполнен, например, по трехфазной нулевой схеме и управление комплектами 4 и 5 вентилей осуществляется раздельно.

Многодвигательный электропривод работает следующим образом.

При нулевом управляющем сигнале (Uy = О) преобразователь 3 генерирует разнополярные импульсы тока (фиг. 2 a). Управляющие импульсы первого комплекта

4 вентилей (катодная группа вентилей, фиг. 2 г), а второго (анодная группа, фиг. 2д) На фиг. 2 б, в представлены токи, протекающие по якорным цепям электродвигателей

1 и 2 соответственно. При этом двигатели создают противонаправленные моменты, так как средний ток первого электродвигателя

1 имеет положительный знак, а второго 2 отрицательный. Таким образом, обеспечивается постоянное зацепление шестерни, насаженной на вал каждого электродвигателя (либо насаженной на вал промежуточного редуктора) с зубчатым колесом опорно- поворотного механизма. Отрицательный средний ток электродвигателя 2 при симметричных импульсах тока преобразователя обусловлен включением вентиля 10, соответствующими управляющими импульсами первого вентилей 4, задержанными относительно основных на время (фиг. 2 е) . Функция задержки управляющих импульсов вентилей 9 и 10 осуществляется блоками 11 и 12 задержки.

При отрицательном управляющем сигнале преобразователь 3 генерирует отрицательный средний ток (фиг. 2 з), который, увеличивая момент электродвигателя 2, обуславливает движение зубчатого колеса опорно-поворотного механизма в направлении, соответствующем отрицательному управляющему сигналу. При этом уменьшается момент электродвигателя 1, так как уменьшается положительный средний ток, протекающий по его якорной цепи (фиг. 2 и)

При дальнейшем увеличении отрицательного управляющего сигнала из работы выходит катодная группа вентилей (комплект 4 вентилей) и преобразователь 3 генерирует только отрицательные импульсы тока (фиг. 2 к).

Момент, прикладываемый к нагрузке, создается отрицательным средним током электродвигателей 1 и 2 (фиг. 2 л, м). При положительном сигнале управления электропривод работает аналогично. На фиг. 3 представлены моментные характеристики электродвигателей 1 и 2 (М и М ) и их результирующая характеристика Мз.

Введение в известный электропривод двух вентилей, двух блоков задержки и соответствующих связей позволяет исключить из электропривода насыщающийся реактор, масса которого и габариты значительно больше дополнительно введенных двух вентилей и двух блоков задержки. Улучшение энергетических показателей электропривода обусловлено большими потерями энергии в насыщающемся реакторе, имеющимся в известном устройстве по сравнению с потерями в вентилях.

Многодвигательный электропривод опорно-поворотного механизма, содержащий два электродвигателя постоянного тока, соединенные между собой через зубчатое колесо опорно-поворотного механизма, реверсивный вентильный преобразователь, включающий в себя два комплекта вентилей и систему импульсно-фазового управления с двумя выходами, каждый из которых подключен к управляющему входу соответствующего комплекта вентилей, к выводам реверсивного вентильного преобразователя параллельно подключены две цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных якоря электродвигателя и диода, причем полярность включения диодов в цепях противоположна, отличающийся тем, что с целью улучшения энергетических и массо955489

6 (Ри2 Z габаритных показателей, в него дополнитель-» но введены два блока задержки и два вентиля, каждый из которых включен встречнопараллельно с одним из диодов, а управляющий вход каждого вентиля через блок задержки соединен с тем выходом системы импульсно-фазового управления, который подключен к управляющему входу соответствующего комплекта вентилей, включенному согласно с этим вентилем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 678621, кл. Н 02 P 5/46, 1978.

2. Патент США № 3833847, кл. 318 †6, 1977.

955489

Редактор Е. Папи

Заказ 6172/75

Составитель А. Иванов

Техред А. Бойкас Корректор У. Пономаренко

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4