176
Электродвигатель – преобразователь электрической энергии в
механическую.
Механический преобразователь – устройство, преобразующее
параметры движения двигателя в
требуемые параметры движения
выходного звена (может отсутствовать).
В состав механического преобразователя входят:
– преобразователь движения (передача) – механизм, предназна-
ченный для преобразования одного вида движения в другое, согла-
сования скоростей и вращающих моментов двигателя и выходного
звена мехатронного модуля;
– тормозное устройство – устройство, предназначенное для
уменьшения скорости подвижного звена, останова и удержания его в
неподвижном состоянии (может отсутствовать);
– люфтовыбирающий механизм – устройство, предназначенное
для выборки зазора (мертвого хода) в некоторых видах преобра-
зователей движения (может отсутствовать);
– направляющие – устройства, обеспечивающие заданное отно-
сительное движение выходного звена мехатронного модуля (может
отсутствовать).
Информационное устройство – устройство, преобразующее
контролируемую величину в сигнал, удобный для измерения, пере-
дачи, преобразования, хранения и регистрации, а, также для воз-
действия им на управляемые процессы.
На рис. 5.31 показана схема мехатронного поворотного стола,
предназначенного для позиционирования или вращения по заданной
программе закрепленной на планшайбе детали для проведения
измерительных и разметочных операций или для обработки детали на
металлорежущих станках сверлильно-фрезерно-расточной группы.
Рис. 5.31. Схема мехатронного поворотного стола
177
Мехатронный модуль состоит из
основания 1 и собственно
поворотного стола 2, опирающегося на упорные подшипники 3,
встроенного бесконтактного трехфазного электродвигателя 4, ротор
5 которого скреплен с планшайбой 6, датчика 7 положения, датчика 8
скорости и гидротормоза 9, обеспечивающего фиксацию планшайбы
в нужном положении. Безредукторное совмещение ротора электро-
двигателя и планшайбы позволяет полностью исключить люфт и
соответственно увеличить точность позиционирования стола и
расширить его технологические возможности. При этом упрощается
конструкция стола, уменьшается число деталей, повышается жест-
кость.
Функциональная схема мехатронного поворотного стола пред-
ставлена на рис. 5.32.
УПБ – усилительно-преобразовательный блок;
КП – координатный преобразователь; РП – регулятор положения
Рис. 5.32. Функциональная схема мехатронного поворотного стола
Стол выполнен на основе трехфазного синхронного двигателя.
На статоре расположены обмотки, а на роторе – постоянные
магниты. Ось ротора связана с датчиком положения (ДП), определя-
ющим угол поворота ротора φ. Дополнительно мехатронный
поворотный стол снабжен: датчиками тока (в каждой фазе статорной
обмотки), регуляторами фазовых токов, усилителем, тахогенера-
тором (ТГ) и аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). Датчи-
ки тока, регуляторы и усилитель объединены в единый усилительно-
преобразовательный блок (УПБ).
178
Сигнал с
ДП подается на вход координатного преобразователя
(КП), на второй вход которого из регулятора положения (РП)
поступает немодулированный сигнал управления
u. Микропроцес-
сорный КП вычисляет фазные напряжения
U
1
,
U
2
и
U
3
, меняющиеся
по синусоидальному закону в
функции электрического угла φ
э
=
р φ
(
р – число пар полюсов) и сдвинутые относительно друг друга на 120
электрических градусов. Эти напряжения усиливаются по мощности
в УПБ и прикладываются к обмоткам статора. Переменные токи
статора
I
1
,
I
2
и
I
3
порождают пульсирующие магнитные поля, супер-
позицией которых является вращающееся магнитное поле статора. В
результате взаимодействия магнитных полей статора и ротора
возникает вращающий момент, приводящий ротор в
движение. При
подаче постоянного входного сигнала
u разгон двигателя осуществ-
ляется до тех пор, пока величины противо-ЭДС
e
1
,
e
2
и
e
3
не уравно-
весят фазовые напряжения
U
1
,
U
2
и
U
3
.
Достарыңызбен бөлісу: