Электропривод колебательного движения
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе колебательного движения путем реализации автоколебательного режима движения активного ротора за счет обратной связи между обмотками статора. Сущность изобретения заключается в том, что первая обмотка статора подключается к источнику постоянного напряжения, вторая обмотка подключена к выходу усилителя, вход которого через фазосдвигающее звено подключен к второй обмотке статора. Использование предлагаемого электропривода колебательного движения в исполнительных устройствах автоматических систем позволит повысить эффективность их работы и уменьшить потери электроэнергии. 1 ил.
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в автоматизированных электроприводах с колебательным движением рабочего органа.
Известны электроприводы колебательного движения, содержащие электрическую машину переменного тока, источник переменного тока с частотой, равной частоте питания двигателя, подключенный к одной обмотке ротора и одной обмотке статора, и второй источник переменного тока другой частоты, подключенный к другой обмотке статора и другой обмотке ротора (авт.св.СССР N 1307530, кл. Н 02 Р 7/62, 1987; Петров И.И. Мейстель А.М. Специальные режимы работы асинхронного электропривода. М. Энергия, 1968, с.168-171). В известных электроприводах колебательного движения синусоидальные управляющие напряжения создают в воздушном зазоре два синфазно направленных колебательных электромагнитных поля. В результате согласно взаимодействия электромагнитных полей статора и ротора подвижный элемент двигателя совершает синхронные с частотой колебаний магнитного поля статора колебательные движения. При этом характер колебаний зависит от соотношения частот, подаваемых на обмотки. Недостатки известных электроприводов низкий КПД, обусловленный зависимостью угловой скорости качаний ротора и, следовательно, уменьшением вибрационного момента на низких частотах, сложная конструкция, использующая два источника переменного тока разной частоты и, следовательно, низкая надежность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электропривод колебательного движения, 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 (авт.св. СССР N 1334348, к. Н 02 Р 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. Однако в таком электроприводе вибрационный момент зависит от угловой скорости ротора и уменьшается при уменьшении частоты колебаний. Следовательно, электропривод имеет низкий КПД. Кроме того, электропривод имеет сложную конструкцию, требующую использования блока управления, тиристоров, мультивибратора и др. Цель изобретения увеличение КПД и упрощение конструкции электропривода колебательного движения. Цель достигается тем, что в электропривод колебательного движения, 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. По сравнению с наиболее близким аналогичным техническим решением предлагаемый способ имеет следующие новые отличительные признаки: фазосдвигающее звено; усилитель, ротор электрической машины выполнен активным. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует требованию "новизна". При реализации изобретения увеличивается КПД электропривода, упрощается его конструкция и повышается надежность за счет работы электрической машины с активным ротором в автоколебательном режиме, близком к резонансному. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию "положительный эффект". По каждому отличительному признаку проведен поиск известных технических решений в области электротехники и электропривода. Указанные новые признаки в известных устройствах аналогичного назначения не обнаружены. Следовательно, техническое решение соответствует требованию "существенные отличия". На чертеже приведена функциональная схема электропривода колебательного движения. Электропривод содержит регулируемый источник 1 постоянного напряжения, электрическую машину 2 переменного тока с трехфазной (3, 4 и 5) обмоткой статора и активным ротором 6, усилитель 7 и фазосдвигающее звено 8. Регулируемый источник 1 постоянного напряжения подключен к первой обмотке 3 статора трехфазной электрической машины 2 с активным ротором 6, вторая обмотка 4 статора подключена к выходу усилителя 7, третья обмотка 5 статора подключена к входу фазосдвигающего звена 8, выход которого соединен с входом усилителя 7. Электропривод колебательного движения работает следующим образом. За счет активного ротора, например, выполненного с постоянными магнитами, в машине создается намагничивающий поток Фо. При подключении к источнику 1 постоянного напряжения первой обмотки 3 статора по ней протекает постоянный ток Io. В результате взаимодействия обмотки с потоком Io и магнитного поля Фо ротор 6 двигателя поворачивается и занимает нейтральное положение, соответствующее минимуму энергии электромеханической системы. При повороте ротора 6 относительно этого нейтрального положения на угол![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/276/2765869.gif)
Формула изобретения
ЭЛЕКТРОПРИВОД КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащий электрическую машину переменного тока с трехфазной обмоткой на статоре и регулируемый источник постоянного напряжения, подключенный к одной из обмоток статора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные фазосдвигающее звено и усилитель, выход которого подключен к второй обмотке статора, вход фазосдвигающего звена соединен с третьей обмоткой статора, а ротор электрической машины выполнен активным.РИСУНКИ
Рисунок 1