ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

.

Результат выполнения конструкторской разработки

Электропривод содержит регулируемый источник (см. рис.) 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.

Электропривод колебательного движения работает следующим образом. За счет активного ротора, например, выполненного с постоянными магнитами, в машине создается намагничивающий поток Ф _0. При подключении к источнику 1 постоянного напряжения первой обмотки 3 статора по ней протекает постоянный токi₀. В результате взаимодействия обмотки с потолкомi₀и магнитного поля Ф ₀ ротор 6 двигателя поворачивается и занимает нейтральное положение, соответствующее минимуму энергии электромеханической системы. При повороте ротора 6 относительно этого нейтрального положения на угол на него действует момент

М _В=kiФ ₀sin

_-где к- коэффициент пропорциональности, стремящийся вернуть ротор в исходное положение. Следовательно, первая обмотка 3 электрической машины 2 выполняет функцию электрической пружины, жесткость которой может изменяться за счет изменения токаi_{0 с}помощью регулируемого источника 1 постоянного напряжения.

При движении ротора 6 магнитный поток Ф ₀ наводит в третьей обмотке 5 статора электрической машины ЭДС, пропорциональную скорости

d

i _s=kФ ₀ -----

dt

Напряжение с выхода третьей обмотки 5 статора электрической машины 2 поступает на вход фазосдвигающего звена 8, который осуществляет сдвиг по фазе входного напряжения. Сигнал с выхода фазосдвигающего звена поступает на вход усилителя 7, а напряжение с его выхода подается на вторую обмотку 4 статора. Ток, протекающий по второй обмотке 4 статора, взаимодействует с полем ротора 6, в результате чего создается электромагнитный момент, действующий на ротор и приводящий его в движение. При перемещении ротора 6 магнитный поток Ф ₀ наводит ЭДС в третьей обмотке статора электрической машины 2. Таким образом, в системе осуществляется обратная связь между ротором 6 и обмотками 4 и 5 через последовательно соединенные фазосдвигающее звено 8 и усилитель 7.

В качестве фазосдвигающего звена 8 используется интегрирующее, интегродифференцирующее, изодромное или иное звено, обеспечивающее такой сдвиг сигнала по фазе, при котором возникают устойчивые автоколебания ротора.

При указанном соединении обмоток электрической машины ротор совершает колебания с частотой, близкой к резонансной частоте электромеханической системы. Параметры колебаний (амплитуда и частота) можно регулировать изменением тока в обмотке 3, подключенной к источнику 1 постоянного напряжения.

Рис. Электропривод колебательного движения