Сервоприводи з електромагнітними муфтами
У сервоприводі з електромагнітними муфтами для обертання вихідного валу використовується енергія двигуна, що обертається з постійною швидкістю. Для цієї мети часто застосовують найбільш простий, дешевий і поширений трифазний асинхронний двигун.
У схемі сервоприводу з електромагнітними муфтами двигун працює безперервно, а по сигналу, що управляє, з його валом з'єднується вихідний вал.
Схема конструкції сервоприводу із муфтами представлена на рис. 8.11. Працює вона в такий спосіб. Двигун1через редуктор2обертає шестерні3,а отже, і пов'язані з ними диски4електромагнітних муфт вхідної сторони. Пара дисків 5 муфт вихідної сторони розташована співвісно з дисками4муфт вхідної сторони.
Всі диски виконані з магнітом'якого матеріалу. У порожнинах корпусів дисків4укладено обмотки6електромагнітів. Вхідними сигналами електромагнітних муфт (ЕММ) є струми в обмотках електромагнітів.
За відсутності вхідного сигналу між дисками 5 і4зчеплення немає і вони не обертаються. При подачі струму ЕММ1 її диски4і 5 намагнічуються, і диск 5, що має свободу руху в осьовому напрямку, притягуючись до диска4,вступає в зчеплення з ним через спеціальні фрикційні кільця. Обертання шестерні3передається шестерні8і на вихідний вал9.При вимиканні струму пружина 7 віджимає диск 5 від диска4,і зчеплення порушується.
При подачі вхідного сигналу ЕММ2 робочий процес протікає аналогічно, тільки вихідний вал в цьому випадку буде обертатися в іншу сторону.
Крім розглянутої конструкції (з фрикційними дисками) є електромагнітні порошкові муфти. У таких муфтах проміжок між ведучою та веденою частинамимеханізму заповнюється спеціальною феромагнітною масою, що складається з частинок карбонільного заліза, зважених у маслі або змішаних із порошком графіту або тальку. При включенні електромагніту феромагнітна маса виявляється у магнітному полі; частинки заліза, розташовуючись по силових лініях поля, утворюють 11епочки. Маса ніби загусає і здійснює зчеплення між провідною та веденою частинами механізму.
Коли магнітне поле знімається, на провідну частину механізму передається лише малий момент від тертя у ненамагніченій масі. Зчеплення у цьому випадку практично немає.
Сервопривід з електромагнітними муфтами має хороші динамічні властивості при розгоні, так як двигун, що обертається, і провідні шестерні в момент підключення навантаження мають великий запас кінетичної енергії. У момент відключення зчеплення може зберігатися деякий час за рахунок тертя і намагнічування, що залишилося. Для виключення запізнення при відключенні застосовують гальмування спеціальними гальмівними пристроями.
Мал. 8.11. Схема конструкції сервоприводу з електромагнітними муфтами ЕММ1 та ЕММ2:
/ - Двигун;2- редуктор;3, 8- шестерні;4 -диски муфт вхідної сторони; 5 - диски муфт вихідної сторони;6 -обмотки електромагнітів; 7 - пружини;9- вихідний вал
Вмикання електромагнітів муфт здійснюється контактами реле.
Статична характеристика сервоприводів із електромагнітними муфтами відповідає показаній на рис. 8.1.
Крокові сервоприводи
Кроковий сервопривід був розроблений для автоматичних систем програмного управління, в яких програма переміщень записується як імпульсів, дискретних у часі. При цьому число імпульсів відповідає необхідному числу одиничнихпереміщень, а частота їхнього прямування — швидкості переміщення.
Для крокового електроприводу кожен такий імпульс це керуючий сигнал; він відпрацьовує його, повертаючи ротор на певний (поодинокий) кут (крок). Значення одиничного кута повороту визначається тільки конструкцією двигуна і не залежить від амплітуди керуючого сигналу, ні від його тривалості.
На рис. 8.12 показана конструкція крокового двигуна, циліндричний витягнутий статор1якого має парне число полюсів2,рівномірно розташованих по колу. По довжині статора полюси розділені на три секції - А, Б, В, мають незалежне один від одного живлення обмоток. Кожна суміжна пара полюсів в одній секції має різну полярність. У роторі двигуна стільки ж секцій та полюсів, скільки їх у статорі, але полюси його секцій зсунуті на одну третину кроку щодо сусідньої секції. Наприклад, коли полюси секціїАротора розташовані навпроти полюсів статора, то полюси секціїБзсунуті щодо них на 1/3 кроку за годинниковою стрілкою, а полюси секціїВ- на 2/3 кроку в той же бік або, що те саме, на 1/3 кроку проти годинникової стрілки (рис. 8.13).
Якщо при такому положенні ротора подати живлення до полюсів статора секціїА,то ротор залишиться на місці, оскільки його положення відповідає мінімальному магнітному опору магнітопроводу.
1- статор;2- полюс статора;3 -