Усилитель момента шагового двигателя

Гидравлический усилитель момента шагового двигателя

Наряду с системами дискретного действия с электромагнитными муфтами и с дифференциальным трансформатором нашли применение, особенно в металлорежущих станках, системы с шаговым двигателем и гидравлическим усилителем момента (гидравлический двигатель)[Л. 8, 9]. Гидравлический двигатель позволяет получить значительно лучшее использование активных материалов машины, чем в электродвигателе. Это объясняется тем, что максимальное удельное тангенциальное усилие, которое может быть развито в роторных электродвигателях, ограничено насыщением магнитной цепи, в то время как в гидравлический двигатель тангенциальное усилие пропорционально давлению масла в системе, которое может быть принято достаточно большим.

На рис. За приведена блочная схема работы гидроусилителя момента конструкции ЭНИМС [Л.110], состоящего из гидродвигателя 6 и следящего золотника 4. Распределитель золотника 4 вращается шаговым двигателем 3. При открытии клапана 8 открывается доступ масла от насоса 7 в гидродвигатель. Золотник имеет поворотную втулку 5, жестко связанную с выходным валом гидродвигателя. При повороте последнего втулка перекрывает доступ масла в гидродвигатель. Гидроусилители конструкции ЭНИМС управляются маломощным шаговым двигателем и развивают на выходном валу моменты от 0,8 (наименьший габарит) до 6,7 кГ-м (наибольший габарит).

При мгновенном набросе частоты гидроусилитель допускает рассогласование между валом золотника и выходным валом. Гидроуснлитель типа 2МГ18-14М ЭНИМС имеет максимальную скорость вращения 1000 об/мин при моменте 3кг/м, что соответствует частоте управляющих сигналов:

Cхема работы гидроусилителя

Рис. За. Гидроусилитель момента ЭНИМС типа МГ-18-14.

1 - электронный коммутатор; 2 — усилители, питающие управляющие обмотки ШД; 3 - шаговый двигатель; 4 - распределитель; 5 - втулка; 6 - гидродвигатель; 7 — насос; 8 — клапан.

Механический усилитель момента шагового двигателя

Для регулируемого привода нашел применение также механический усилитель момента [Л.14] Структурная схема одного из конструктивных вариантов такого усилителя момента шагового двигателя представлена на рис. 36. Усилитель момента состоит из двух фрикционных муфт, выполненных в виде барабана со стальной лентой. Муфты охвачены жесткой отрицательной обратной связью по положению выходного вала. Управление усилителем момента осуществляется шаговым двигателем. Поворот вала этого двигателя натягивает ленту одного из барабанов и ослабляет ленту другого барабана. При этом момент первичного двигателя передается на выходной вал устройства. Поскольку первичный двигатель непрерывно вращается, быстродействие системы определяется в основном серводвигателем. Недостатком такого усилителя момента шагового двигателя являются значительные потерн на трение и возможность возникновения колебаний. Институт машиноведения АН СССР разработал механический редукторный усилитель момента с более высоким к. п. д.

Рнс. 3б. Механический усилитель момента.

1 — шестерни управления; 2 — приводной асинхронный двигатель; 3 — серводвигатель (шаговый двигатель); 4 — вращающийся барабан; 5 — лента; 6 — выходной вал.