Учебное пособие Харьков 014 удк

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
. 
 

жүктеу/скачать 23,07 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: