Егоров О.С., Подураев Ю.В. - Мехатронные модули. Расчет и конструирование (1053456), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Пользователь может самостоятельно выбрать режим управления (по положению, скорости или ускорению), а также использовать алгоритмы компьютерного управления, компенсирующие влияние люфта в преобразователях движения на динамические характеристики модуля. Фирма 81ЕМЕМЯ выпускает интеллектуальные мехатронные модули 81МО1)К1УЕ РОБМО А (рис. 2.38), состоящие из следующих элементов: ° вентильного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов; ° планетарного (рис. 2.38,а) или червячного (рис.
2.38,б) преобразователя движения (может отсутствовать (рис. 2. 38, в)); ° тормозного устройства (может отсутствовать); ° встроенного фотоимпульсного датчика (ФИД)'„ ° силового преобразователя, который конструктивно закрепляется на крышке двигателя; ° комплектного управляющего устройства, включающего регулятор двигателя, блоки позиционирования и программирования, а также коммуникационный интерфейс для подключения в среде РКОР1 В() 8. Отличительной особенностью конструкции является съемная крышка для подключения силового преобразователя, которая содержит интегрированный переключатель адреса шины РКОР!ВПБ и тормозной резистор, что позволяет при необходимости отключить двигатель без разрыва коммуникационных и силовых (по питанию) связей в других устройствах. Благодаря объединению ком- 85 муннкационной и силовой шнн достигается упрощение внутренней структуры модуля и обеспечивается его компактность.
ф Рис. 2.38 Таблица 212 Технические характеристики интеллектуальных мехатроиных модулей Я! МО131ЦНЕ РОЯМО А 75 Ватт Тип мад ля зоо ватт Нзпоямсиис питания Ы,В 48 тип двигателя С возбуклснием от постоянных магнитов бселсточный сс волвигатель Номинальное частота вра- глсння вала лвиппелл пи, об/мин ЗЭОО; 2000 Номинальный момент дви- гателя Т, Н м 0,18; 0,36 0,48; 0,95 Номинальный ток двигателя 1,А 5; 10 Кпд двигателя ч, % Момент инернни двигателя, 1, кг.м' 610-2 6,3*! 0'т Летчик об атной связи Ннкосмеитзльный иикремситальный Разрсиз си не датчика, инк об 816 Масса модуля пт, кг.
без редуктора с 1-ступенчатым зубчатым редуктором с 2-ступенчатым зубчатым редуктором с 3-ступенчатым зубчатым редуктором с чс вячным ред ом 3,9 (4,0) 5,! (5,2) 3,! 3,5 5,4 (5,5) 3,7 з,з Прилгечзиие. Значения в скобках — маеса ыодуля с тормозом Интеллектуальный мехатронный модуль б!МОРЕ!НЕ РОДИМО Б1 фирмы ЯЕМЕХЗ (рис. 2.39) предназначен для реализации движений по одной управляемой координате при децентрализованном управлении мехатронной системой. В7 Управление модулем осуществляют по стандартной шине РКОР1ВОВ, при этом возможны следующие режимы движения: е перемещение в конечну!о позицию с программно заданной скоростью и регулируемым ускорением; ° движение с регулируемой частотой вращения вала и регулируемым ускорением.
Оператор с помощью специального программного обеспечения может задавать в программе движения временные или логические условия, использовать методы компенсации зазора (люфта), получать сообщения о текущем положении и диагностике состояния модуля. Технические данные некоторых модулей Б1МООК1НЕ РОДИМО А приведены в табл. 2.12.
Рис. 2.39 Таблица 213 Геометрические параметры иителлектуальиого мехатроиного модуля В1МО1)КйгВ РОВМО Б1 Геометрические параметры дои!отель Размер тип !2 Ь1 С! Г, 1 1 и 81 е! штсяср прямой штсяср ттяосой 155 1Ю !О но По З.з 65М2660 65М266Э П9 174,8 6Э 50 65 27 8 и Мо 1ЗО 1З 186 165 198,3 77,5 50 36 10 МЮ48О 65М2663 Ззг 395 Зз МН 180 13 192 С 260 нс 189,8 96 379 75 41 10 !00 38 Мп 88 В состав модуля входят следующие элементы: ° вентильный двигатель с возбуждением от постоянных магнитов (напряжение питания 600 В); ° преобразователь движения и тормозное устройство; ° блок силовой электроники; ° встроенный фотоимпульсный датчик (фИД); ° вентилятор для принудительного охлаждения; ° управляющее устройство, включающее управляющий контроллер, блоки позиционирования и программирования, а также коммуникационный интерфейс для шины РКОР1В118.
Геометрические параметры и технические характеристики интеллектуального мехатронного модуля Я1МОГЭК)УЕ РОБМО Я приведены в табл. 2.13 и 2.14 соответственно. Таблица 2.14 Технические характеристики интеллектуального мехатроиного модуля В1МООК1'тЕ РОБМО 81 Функциональные возможности модуля: ° позиционирование по одной оси с воэможностью свободного программирования последовательности движений; ° использование в качестве ведомого устройства (Б(аче) в сети РКОНВ1Л-ОР с быстрым циклическим обменом данными с ведущим устройством (Маз~ег); е интерполяционный вид движения совместно с другими приводами благодаря иерархической системе управления с контроллером движения и шиной РКОНВБЯ-ОР; ° встроенная система измерения абсолютных значений перемещений; быстрый ввод в эксплуатацию всех приводов на шине РКОР1ВОЯ-0Р благодаря специальной программе ВппоСот О, работающей под %цк1отгз 95/98/ХТ.
Фирма 81ЕМЕХЗ, производитель данных модулей, отмечает их следующие достоинства: е минимизация затрат потребителя на стойку управления благодаря размещению модуля непосредственно в машине; ° быстрая инсталляция машины благодаря установке модуля и объединению коммуникационных и силовых шин; непосредственное подключение сигналов с помощью 4 клемм, которые настраиваются как входы или выходы, установка модульной, удобной для использования, штекерной техники и стандартных кабелей; а вставляемая крышка подключений с интегрированным переключателем адреса РКОНВОБ-РР позволяет отключать модуль или приводной контур без прерывания других связей; а быстрая диагностика благодаря светодиодам, показывавшим неисправность и готовность к работе, а также передачи информации по шине РКОР|ВУЗ-ОР и использованию специальной программы БипоСот Ц * быстрая замена модулей с помощью карты памяти (Мешочку СагФ 90 Глава 3 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ 3.1.
Электродвигатели углового движения В мехатронных модулях применяют различные типы электродвигателей углового движения: постоянного тока (ДПТ) (рис. 3.1, а), синхронные (рис. 3.1, б) и асинхронные (рис. 3.1, в) переменного тока. б) Рис. 3.1 в) Наиболее простым в управлении является электродвигатель постоянного тока, так как при постоянном значении магнитного потока регулирование момента проводят только изменением величины тока, Синхронный двигатель (иногда его называют вентильным) состоит из синхронной электрической машины, датчика положения ротора и электронного устройства управления.
Управление синхронным электродвигателем сложнее, так как при фиксированном значении магнитного потока кроме регулирования величины тока, необходимо регулировать величину пространственного угла, добиваясь получения необходимого значения момента. Наиболее сложным в управлении является асинхронный электродвигатель, так как управление им требует регулирования тока 91 В мехатронных модулях в качестве электромсханических преобразователей, осуществляющих преобразование электрической энергии в механическую, используют электродвигатели углового и линейного движения выходного звена.
Злектродвигатели углового движения известны давно и нашли широкое применение в различных областях техники. Электродвигатели линейного движения (линейные электродвигатели) появились в самом конце ХХ века и пока что имеют ограниченное применение. ротора путем регулирования тока статора при поддержании постоянства магнитного потока и пространственного угла у для получения максимального значения развиваемого момента. По большинству основных показателей, и прежде всего по массогабаритным показателям, электродвигатели переменного тока превосходят коллекторные электродвигатели постоянного тока. 3.1.1. Электродвигатели постоянного тока При выборе электродвигателя постоянного тока необходимо учитывать его форму, так как она в значительной мере определяет геометрические параметры мехатронного модуля.
По конструктивному исполнению различают два вида электродвигателей: классическую форму (Ь/Р22) и дисковую (1 ГЕК1), где 1. — длина двигателя, Р— диаметр его корпуса. Форма двигателя зависит от конструкции якоря и вида встроенных датчиков.
Известны три вида конструктивного исполнения якорей двигателей постоянного тока: классический, гладкий и малоинерционный. Вид якоря определяют по наличию на нем паза (классический) или отсутствию паза (гладкий) и выполнению якоря полым или дисковым (малоинерционный). По способу подведения напряжения в обмотку якоря двигатели постоянного тока делят на коллекторные и бесконтактные (вентнльные). Двигатели с классическим якорем имеют относительно небольшой диаметр якоря при значительной его длине. Следовательно, классическая (удлиненная) форма двигателя обусловлена конструкцией якоря. Эти двигатели надежны, обладают большой прочностью и теплоемкостью.
К ним относят, например, коллекторные двигатели с обмоткой возбуждения серий Д и СД, возбуждением от постоянных магнитов серий ДП и ДПМ и т.п. У двигателей серий Д и СД, например, Д-25Г, СД-150 цифры 25 и 150 в их обозначении указывают значение номинальной мощности в Вт. В обозначении двигателей серии ДПМ мощностью свыше 100 Вт, например, ДПМ-1,6, цифры обозначают значение номинального момента, Нм, а мощностью менее 100 Вт, например, ДПМ-25„- наружный диаметр корпуса, мм.
Двигатели с малоииерциониым полым якорем имеют классическую (удлиненную) форму. В них постоянные магниты могут нахолиться как внутри ротора, так и снаружи. В последнем случае момент инерции врашаюшихся частей меньше, чем при расположении магнитов внутри ротора. 92 Эти двигатели обладают более высоким КПД и большим быстродействием по сравнению с двигателями с классическим якорем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
