Егоров О.С., Подураев Ю.В. - Мехатронные модули. Расчет и конструирование (1053456), страница 18
Текст из файла (страница 18)
1500 1500 1500 1500 1500 1500 55 75 75 84 во 92 Пг $35 152 178 204 204 204 212 212 252 37 40 ' 40 ю 50 60 60 зо 1ОО 1аэ 185 1ВЗ 185 162 !62 !62 104 104 по по 130 1ЗО 'по по 186 186 208 235 235 И4 104 120 по 1ЭО 1 во по но но 186 208 гээ гзз 260 32 40 40 40 50 60 60 зо !ОО 100 по 120 ПО 160 160 $60 142 142 152 152 164 164 го! го! ив 2!8 243 263 263 142 $42 $52 $52 $64 164 го! 201 207 ив 243 263 263 но 9 9 $1 14 9 14 19 !9 22 22 24 и гв 9 9 11 11 14 14 19 19 22 22 24 28 ж Зг О,ээ о,зо о,зо О,Э5 Ози 0,65 1,о 1,75 гп з,в 7,5 5.0 7,5 эз 13 16,8 з,з 3,3 4,5 4,5 6,3 6,3 15,1 15,! п,я 20,4 28,7 42 э.з з,з 4,5 4,5 б,э 6,3 15,1 15,1 17,4 м,я 28,7 36 56 Таблица 33 Технические характеристики и геометрические параметры синхронных электродвигателей серии ДВУ В~йй 8 О о о с й о.е -*ав, 8 с х „до с ц х 8 8 с О,О7 о,!з о.г о,з 0,75 оэ 1,1 1,75 г,з зо 6000 6000 60110 4000 4000 ЗООО ЗООО зооо 2000 2000 О,!2 О,г! Одб о за 1,8 гэ з,в 5,6 !1 14 2 ДВУ55М 2 ДВУ55 2 ДВУ85М 2 ДВУ85 2 ДВУ1! 56 2 ДВУ1155 2 ДВУ115М гдвзчмь ДВУ1655 ДВУ165М О,ООВО 0,0157 ОУМО 0,123 О,З! 0,42 0,52 о,гв 3,9 51 !40 165 200 ЗЗО т!о 290 зго 350 439 464 55 55 85 85 115 115 !И 115 165 165 О,б 0,9 1.5 2,5 5 б 7 9 16 Гв 98 Однако наиболее хорошие регулировочные свойства синхронный электродвигатель приобретает не при дискретном, а при непрерывном контроле положения ротора и отслеживании равенства угла Чзо 90*, тем самым формируя синусондальное значение тока в каждой фазе электродвигателя.
При этом электродвигатель имеет самые высокие энергетические характеристики. Примером синхронных вентильных электродвигателей являются электродвигатели серий: ДВУ вЂ” на магнитах из ферритастронция с номинальным моментом от 7 до 170 Нм и частотой вращения 2000...3000 об/мин; 2ДВУ вЂ” на редкоземельных магнитах с номинальным моментом от 0,05 до 7 Нм и частотой вращения 2000...6000 об/мин; ЗДВУ вЂ” дисковые на редкоземельных магнитах с номинальным моментом от ! до 47 Нм и частотой вращения 2000...б000 об/мин.
Максилзальный момент этих электродвигателей Т =5Т„. Все электродвигатели серий ДВУ имеют пристраиваемый комплексный датчик типа ПДФ-8 или ПДФ-9, включающий бесколлекторный тахогенератор, бесконтактный датчик положения ротора и датчик положения или встроенный датчик аналогичного назначения. Электродвигатели имеют модификацию со встроенным электромагнитным тормозом.
Технические характеристики и геометрические параметры электродвигателей серии ДВУ приведены в табл. 3.3. Следует отметить новое направление в конструктивном исполнении электродвигателей. Это проектирование и создание электродвигателей для непосредственного встраивания в механизм, а не при1ит 1итого универсального присоединения к механизму. В состав таких электродвигателей не входят вал, опорные щиты и подшипники. Такая конструкция позволяет конструировать преобразователь движения, исключив дублирование вала, опорных шитов и подшипников. Примером такого исполнения являются вентильные бесконтактные электродвигатели серии ДБМ (рис.3.2). Они имеют плоскую встраиваемую конструкцию, состоящую из статора 1 и ротора 2 и предназначены для рабо- Рьс, 3.2 ты в шаговом и регулируемом режимах. Такое исполнение обеспечивает пакетирование для увеличения требуемого момента, т.е.
конструкция двигателя в этом случае представляет собой пакет синхронных машин с общим датчиком положения ротора. Условное обозначение вентильного бесконтактного моментного электродвигателя серии ДБМ, например ДБМ-63-0,06-3-2, расшифровывают следующим образом: ДБМ вЂ” двигатель бесконтактный моментный; 63 — внешний диаметр корпуса, мм; 0,06 - номинальный момент, Нм; 3 — номинальная частота вращения, тыс.
об/мин; 2 — число фаз. Двигатели серии ДБМ спроектированы для работы с малыми скоростями и большими моментами и обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными бесконтактными двигателями: повышенным ресурсом работы; большим отношением вращающего момента к моменту инерции ротора, что обеспечивает высокое быстродействие; высокой разрешающей способностью из-за отсутствия упругих связей и люфтов. Использование таких электродвигателей в мехатронньгх модулях позволяет во многих случаях отказаться от преобразователя движения. В большинстве случаев электродвигатели серии ДБМ используют в режиме бесконтактной машингя постоянного тока, В качестве датчика положения ротора в мехатронном модуле с бесконтактным моментным двигателем серии ДБМ используют бесконтактный синусно-косинусный врашаюшийся трансформатор типа редуктосин.
Технические характеристики и геометрические параметры электродвигателей серии ДБМ приведены в табл. 3.4. Таблица 34 Технические характеристики и геометрические параметры электродвигателей серии ДБМ й $$Х Б ~~ $ а $ ~,Ь $ Ъ Ж 1 а" оа оаыа тор лаа глаааа 1,и 2,5 1О 7,5 9,0 30 8,75 7оо ДБМ50.0,04-2-2 ДБМ50-0,04-4-2 ЛБМ70-0,16-1-2 ДБМ70-0,16-2-2 ЛБм 100-0,4-0,6-2 ЛБМ 100-0 4-1,2-2 ЛБМ !20-1-0,2-2 ДБМ !20-1-0,4-2 ДБМ 120.1-0,8-2 ЛБМ !20-1,6-0,4-3 Лбм но-4-0.3-2 ДБМ М0-4-0,6-2 ДБМ150-4-1,5-3 ДБМ 185-6-0,2.2 ЛБМ !85-6.0,4-2 ДБМ !85-16-0,15-2 ДБМ185-16-0,3-2 ЛБМ40-0,01-4,5-3 ЛБМ40-0,01-9-3 ЛБМ63-0,06-3-2 ЛБМ85-0,16-2-2 ДБ М 8 5- О, 16-2-3 ЛБМ!05-0,4-0,75-3 ДБМ 105-0,6-1-2 ДБМ 105.0,6-0,5-3 ЛБМ !30.1,6-0,5.2 0,04 0,04 О,!6 0,16 0,4 0,4 1 1 1 1,6 4 4 6 6 16 16 0,01 0,01 0,06 О,!6 О,!6 0,4 0,6 О,б 1,6 0,080 0,157 О,Э9 0,77 ОЗМ 1,67 1,19 2,38 4,47 4,2 6,7 13,1 47,3 1 1.5 23,1 28,0 56,0 0,026 0,05! 0,13 0,305 0,36 0,92 1,62 1,17 1,74 2440 4880 987 1975 690 1390 240 485 970 41Э 323 646 1750 195 ЭЮ 14Э 286 4570 9150 2950 2040 19Ю 965 917 600 457 0,84 3.25 1,62 6,ЭВ 2,45 9,80 1,25 18.00 8,1 9,6 37,5 32,0 !0,2 4!.О !8,4 73,8 0,48 1.93 1,63 2,10 2,70 6,30 2,70 3,37 5 10 !О 20 15 Ю 12,5 25 50 45 60 120 ЗЮ 60 1Ю ЭЮ 2Ю 0,0055 0,0055 0,07 0,07 0,27 0,27 1,0 1,0 1,0 1,5 Э,О З,О З,О 9,0 9,0 15 15 0,0055 0,0055 0.07 0,27 0,27 1,0 1,5 1,5 3,0 Ю Ю 34 34 33 33 42 42 42 52 55 55 55 бо бо 85 85 26 26 28 36 36 ЗВ 46 46 54 50 50 70 70 100 1ОО 120 120 120 1?О !50 150 !50 185 185 185 !85 40 40 63 85 85 105 105 105 130 12 1? 23 23 48 48 60 60 60 60 12 72 Ю1 66 66 66 66 12 12 23 48 48 60 60 60 72 0,2 0,2 0,35 0,35 О.б 0,6 1,3 1,3 1,3 1,8 З,О 3,0 З,О 5,4 5,4 9,2 9.2 О,!2 О,!2 0.32 0,54 0,54 0,98 1,3 1,3 2,5 3.2.
Линейные электродвигатели Принцип действия и конструктивная схема линейного двигателя ~ЛД) известны давно. Прототипом линейного двигателя является электромагнитная си~тема, состоящая из металлического сердечника-магнита и статорной обмотки (рис.3.3). При подаче тока определенной полярности в статорную обмотку сердечник-магнит смещается в ту или иную сторону. Между источником энергии и подвижным звеном нет промежуточных элементов. Передача энергии осуществляется через воздушный зазор между статорной обмоткой и подвижным Лйй звеном.
На этом принципе действия уже много лет работают различные системы электроавтоматики, электротормозов, защиты и т.п. Достоинством этих систем является: простота конструкции, сверх быстрота срабатывания, почти Серденннн-иегннг мгновенный останов и реверс„ большие осевые усилия, простота Рис. 3.3 настройки и применения. Для идеальной работы этих систем не хватало только возможности регулировать скорость подвижного звена. А без этого сконструировать линейный двигатель было невозможно.
Потребовались многие годы работы ученых и конструкторов в разных странах, прежде чем был достигнут успех. В'Японии впервые был успешно использован линейный привод как движитель сверхскоростных поездов. Попытки создания линейных двигателей лля металлообрабатывающих станков приводили к возникновению сильных магнитных полей, нагреву двигателя, неравномерности движения подвижного звена. И только на пороге третьего тысячелетия Японская компания БОР)СК Со., ) гб. первой сумела решить сложнейшие конструкторско-технологические задачи, позволившие приступить к серийному выпуску станков (пока в основном электроэрозионных) 'с принципиально новыми линейными двигателями, в которых решены все проблемы по обеспечению равномерности движения подвижного звена станка со сверхвысокой точностью, с большим диапазоном регулирования скорости, громадными ускорениями, мгновенным остановом и реверсом, простотой обслуживания и нападки и др, Линейный двигатель может быть "получен" из двигателя угло- ваго движения (рис.
3.4,а) в результате продольного разреза статора (рис. 3.4,6) и развертки его в прямую линию. Ротор также выпрямляют (рис. 3.4,в). В результате движение "ротора" становится линейным. Обратная свертка линейного двигателя (рис. 3.5,а) только относительного его поперечной оси приводит к появлению линейного двигателя иного типа (рис. 3.5,6). Следует отметить, что двигаться может либо "ротор", либо "статор". Все зависит от того, что Ц закреплено.
Если закреплен "статор" движется "ротор", при закреплении "ротора" движется "став) тор". Таким образом, линейный двигатель состоит из двух основных элементов: электромагнитного "статора" 1 и плоского "ротора" 2 (рис.3.6, а, б), между которыми воздушный зазор. Для определения текущих координат подвижного звена на неподвижном звене устанавливают измерительную линейку с высокой дискретностью (0,1 мкм). "Ротор" 2 (рис.3.6, б) состоит из ряда прямоугольных сильных (редкоземельных) постоянных магнитов 3, закрепленных под определенным фиксированным углом на тонкой плите 4 из специальной высокопрочной керамики, коэффициент температурного расширения которой в два раза меньше, чем у гранита.
Применение керамики совместно с эффективной системой охлаждения и 102 использование высокоэффективной б-ти фазной импульсной сис- темы управления (система БМС) позволило избавиться от нагрева, сильных магнитных полей и добиться точного з и равномерного движения подвижного звена 3 4 во всем диапазоне ско- С:Л ростей и нагрузок.
Компания ЗО131СК ЛП серийно выпускает широкую гамму линейных двигателей со следующими характеристика- а) б) ми: ходом подвижного Рис. 3,6 звена от 100 до 2220 мм, максимальной скоростью перемещения до 3 м/с, ускорением до 20я при точности исполнения заданных перемещений 0,1 мкм, практически мгновенной остановкой и реверсом, моментальной реакцией на команды системы управления. Нагрев ЛД при работе не превышает +2'С от температуры помещения.
плоский ротор Для увеличения мощности на один рабочий орган устанавливают несколько линейных двигателей. Так, на электроэрозионных прошивочных стан- стиг отжив ках фирмы ЗОР1СК для вертикального перемещения рабочего органа установлены два линейных двигателя (рис.3.7).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
