К&М
Меню сайта
Форма входа
Поиск
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 82
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

  • Сайты Поволжья
    Статистика

    Онлайн всего: 1
    Гостей: 1
    Пользователей: 0





    Rambler's Top100




    Понедельник, 18.12.2017, 10:01
    Приветствую Вас Гость | RSS
    Главная | Регистрация | Вход
    Комбинированный электроуправляемый привод - часть 1
    (54)
    КОМБИНИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОУПРАВЛЯЕМЫЙ ПРИВОД


    (21)
    u200705437


    (24)
    26.11.2007


    (72)
    КОРОГОДСКИЙ ВЛАДИМИР АНАТОЛЬЕВИЧ, UA, КИРИЛЮК ИГОРЬ ОЛЕГОВИЧ, UA, ЛОМОВ СЕРГЕЙ ГЕОРГИЕВИЧ, UA


    (73)
    КУЛЫГИН ВИКТОР ИВАНОВИЧ, UA, КОРОГОДСКИЙ ВЛАДИМИР АНАТОЛЬЕВИЧ, UA, КИРИЛЮК ИГОРЬ ОЛЕГОВИЧ, UA, ЛОМОВ СЕРГЕЙ ГЕОРГИЕВИЧ, UA




    Изобретение относится к области электротехники, в частности к электроуправляемым приводам.

    Существует ряд устройств, для функционирования которых требуются электроуправляемые приводы, обеспечивающие заданные перемещения в течение очень коротких и точно обозначенных промежутков времени. Так, например, в устройствах отбора проб жидкостей или газов в случае изучения быстроизменяющихся процессов требуется произвести отбор образца в точно определенный промежуток времени, в системах дозирования жидкостей или газов скорость и точность работы привода является определяющей для достижения точности дозирования. В этих устройствах обычно применяются электромагнитные, электродинамические и комбинированные приводы различной конструкции.

    Принцип действия электромагнитного привода основан на стремлении магнитного поля, создаваемого протекающим через обмотку электромагнита током, к минимальному объему (закон о максимуме энергии в объеме электромагнита). Вследствие этого подвижный ферромагнитный якорь электромагнита стремится занять такое положение, когда средняя силовая линия магнитного поля в магнитопроводе электромагнита будет иметь минимально возможную для данной конструкции длину. Принципиальными недостатками электромагнитного привода, ограничивающими его быстродействие, являются высокая индуктивность электромагнита, длительное время изменения магнитного поля в магнитопроводе, эффект насыщения магнитопровода и большое снижение величины начальной тяговой силы вследствие влияния воздушного начального зазора. Таким образом, тяговая сила электромагнита медленно нарастает при включении и медленно снижается при выключении. Для увеличения тяговой силы электромагнита, из-за эффекта насыщения магнитопровода, необходимо пропорционально увеличивать массу подвижной части магнитопровода, т.е. удельная (отнесенная к подвижной массе) величина силы тяги электромагнита ограничена. При этом для компенсации снижения величины начальной тяговой силы требуется дополнительно увеличивать размеры электромагнита, в том числе и его подвижной части. Следовательно, существует предел быстродействия устройств с данным приводом, что ограничивает область его применимости.

    Принцип действия электродинамического привода основан на использовании эффекта силового взаимодействия проводника (контура) с током и внешнего магнитного поля (описывается законом Ампера). При пропускании через электрическую катушку импульса тока возникает магнитный поток, который взаимодействует с электропроводящим материалом якоря и наводит в нем электродвижущую силу. Под действием электродвижущей силы в якоре возникает вихревой электрический ток. Ток якоря взаимодействует с магнитным полем катушки, создавая тем самым импульс механической силы отталкивания якоря от катушки. К недостаткам электродинамических приводов относятся кратковременность действия силы, большие токи управления, относительно низкий КПД. Для обеспечения длительного действия силы необходимо подавать серию импульсов тока, при этом для компенсации влияния воздушного конечного зазора требуется использовать большие токи. Большие токи управления и низкий КПД вызывают нагрев привода. Отвод значительного количества тепла от электродинамического привода является сложной технической проблемой. Мощность, а значит достижимое быстродействие и частота срабатывания существующих электродинамических приводов ограничены их допустимым нагревом и возможностями охлаждения.

    Известны конструкции, объединяющие несколько электромагнитных или электродинамических приводов, а также конструкции, которые представляют собой приводы, имеющие электромагнитную и электродинамическую части. В этих конструкциях, за счет сочетания свойств нескольких приводов, стремятся увеличить тяговую силу, скорость движения якоря или быстродействие, повысить КПД использования электрической энергии и снизить нежелательный нагрев привода, придать дополнительные возможности (например, быстрое снижение тяговой силы при выключении привода, быстрый разгон якоря характерный для электродинамического привода и удержание якоря с большой силой в конце его движения присущее электромагнитному приводу) недостижимые при использовании только одного электромагнитного или электродинамического приводов.

    Из патента Германии № 2306007 известен электромагнитный привод клапанной форсунки для впрыскивания топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания (ДВС), катушка которого имеет три обмотки, управление каждой их которых осуществляется с помощью трех раздельных электрических цепей. При этом первая электрическая цепь служит для быстрого поднятия клапана форсунки, вторая электрическая цепь предназначена для удержания клапана форсунки в открытом состоянии, а третья электрическая цепь служит для создания встречного магнитного поля, способствующего исчезновению остаточного магнитного поля, с целью ускорения процесса закрытия клапана форсунки.

    Недостатки известного из DE2306007 привода клапана форсунки вызваны описанными выше свойствами электромагнита и состоят в медленном открытии клапана, низкой точности коротких временных интервалов, невозможности быстрого осуществления повторного движения клапана и исключительно трудоемком изготовлении системы с тремя электрическими цепями, управляющими тремя обмотками катушки.

    Из патента РФ № 2096610 известен комбинированный электроуправляемый привод ударного механизма, в котором электрическая энергия преобразуется в линейное перемещение якоря-ударника, который включает электрическую катушку и якорь-ударник, состоящий из соединенных между собой ферромагнитной и электропроводящей неферромагнитной частей, и взаимодействующий с пружиной и с электрической катушкой при подключении ее к источнику электрической энергии, при этом привод имеет электромагнитную и электродинамическую части. Исполнение якоря-ударника из двух частей – электропроводящей неферромагнитной и ферромагнитной, позволяет при прохождении импульсного тока в начальный момент получить наибольшее значение импульса силы, возникающей при взаимодействии вихревых токов, наведенных в электропроводящей неферромагнитной части якоря-ударника и магнитного поля катушки (электродинамическая сила). Одновременно действует и электромагнитная сила в ферромагнитной части якоря-ударника, т.к. последний втягивается в катушку в результате стремления магнитного поля, создаваемого протекающим через обмотку электромагнита током, к минимальному объему. Величина электромагнитной силы значительно меньше максимальной величины импульса электродинамической силы, но так как электромагнитная сила действует все время движения якоря-ударника и векторы электромагнитной и электродинамической сил совпадают, то такая конструкция позволяет в целом увеличить КПД устройства и увеличить скорость перемещения якоря-ударника. Когда электропроводящая неферромагнитная часть якоря-ударника выходит из объема катушки (после прохождения якорем-ударником половины пути свободного хода) электродинамическая сила перестает действовать и якорь-ударник движется только под действием электромагнитной силы и силы инерции.

    Недостатки описанного решения обусловлены использованием как для электромагнитной, так и для электродинамической частей привода одной общей катушки, окруженной ферромагнитным магнитопроводом. Для обеспечения большой величины силы электродинамической части  привода в катушке комбинированного привода необходима большая величина импульса тока. Такой ток вызывает соответствующие вихревые токи в магнитопроводе, что приводит к его повышенному нагреву. Большая индуктивность такого привода, обусловленная наличием ферромагнитного магнитопровода, приводит к низким скоростям нарастания управляющего тока и, соответственно, к уменьшению импульса силы электродинамического привода, не позволяет осуществить быстрое повторное срабатывание привода. При превышении некоторой величины импульса тока наступает эффект насыщения магнитопровода, при этом сила электромагнитной части привода практически не повышается, а потери энергии и нагрев магнитопровода продолжают увеличиваться, что приводит к резкому снижению КПД привода. Таким образом, мощность, достижимое быстродействие и частота срабатывания комбинированного привода с общей катушкой ограничены свойствами общего ферромагнитного магнитопровода комбинированного привода.

    Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является комбинированный электроуправляемый привод, описанный в авторском свидетельстве СССР № 1808095, в котором электрическая энергия преобразуется в линейное перемещение якоря привода, который включает по меньшей мере две электрические катушки, одна из которых размещена в ферромагнитном корпусе, и якорь, состоящий из соединенных между собой ферромагнитной и электропроводящей неферромагнитной частей и взаимодействующий с пружиной и с электрическими катушками при подключении последних к импульсным источникам электрической энергии, при этом ферромагнитный корпус с помещенной в нем электрической катушкой и ферромагнитная часть якоря образуют электромагнитную часть привода, а другая электрическая катушка и электропроводящая неферромагнитная часть якоря образуют электродинамическую часть привода. В известном приводе применяются электромагнитная часть привода дискового типа (катушка электромагнита взаимодействует с плоской ферромагнитной частью якоря, установленной на его торцевой поверхности), и электродинамическая часть привода гильзового типа (катушка электродинамического привода взаимодействует с боковой электропроводящей поверхностью якоря).

    Недостаток описанного решения обусловлен применениям одновременно электромагнитной части привода дискового типа (с плоской рабочей поверхностью) и электродинамической части привода гильзового типа (с цилиндрической рабочей поверхностью). Такое выполнение описанного устройства не позволяет обеспечить эффективную совместную работу электромагнитной и электродинамической частей привода на всех участках перемещения подвижной части привода, приводит к снижению допустимой мощности и быстродействия электродинамической части привода.

    Недостатки описанного устройства объясняются следующим образом. Особенностью работы электромагнитного и электродинамического приводов дискового типа является большая величина механической силы при малых рабочих зазорах, и быстрое уменьшение силы при увеличении рабочего зазора. Так как рабочий зазор электромагнитной части привода при рабочем движении якоря уменьшается, а рабочий зазор электродинамической части привода возрастает, соответственно и сила электромагнитного привода быстро увеличивается, а сила электродинамического привода быстро уменьшается при рабочем движении якоря. Электромагнитные и электродинамические приводы дискового типа обеспечивают сравнительно большую величину механической силы и максимальное быстродействие привода при небольших перемещениях якоря. Электромагнитные и электродинамические приводы гильзового типа обеспечивают сравнительно небольшую, но практически постоянную величину механической силы при больших перемещениях якоря.

    В результате применения одновременно электромагнитной части привода дискового типа и электродинамической части привода гильзового типа, в известном из авторского свидетельства CCCP № 1808095 устройстве при больших рабочих перемещениях якоря, на участке разгона работает только электродинамическая часть привода.

    Электромагнитная часть привода работает только на конечном участке движения якоря и при удержании клапана в открытом состоянии. Быстродействие такого привода обусловлено сравнительно небольшой величиной механической силы только электродинамической части привода гильзового типа. При небольших рабочих перемещениях якоря, на участке разгона работают и электродинамическая и электромагнитная части привода, однако быстродействие такого привода ограничено сравнительно небольшой величиной механической силы электродинамической части привода гильзового типа. При этом диаметр электродинамической части известного устройства задается диаметром электромагнитной части и не оптимален  по критерию наибольшего КПД электродинамической части, что приводит к повышенному нагреву и соответственно к снижению допустимой мощности и быстродействия электродинамической части привода. В известном устройстве применяется колебательный режим разряда конденсатора, не обеспечивающий максимальной эффективности электродинамической части привода. При колебательном режиме разряда конденсатора и при коммутации с помощью тиристора, ток, проходящий через катушку, представляет собой одну полуволну разрядного импульса тока конденсатора, так как тиристор отключается при прохождении тока в катушке через ноль. Это энергетически невыгодный режим разряда, так как к моменту отключения импульса тока конденсатор перезаряжается до напряжения с обратным знаком. Данное напряжение меньше исходного по величине, но так как происходит смена знака напряжения, к началу следующего рабочего цикла электродинамического привода необходимо осуществить частичную перезарядку конденсатора. Таким образом, протекающие в зарядном устройстве дополнительные токи понижают КПД электродинамического привода в целом. Кроме того, увеличение размаха напряжения на конденсаторе до величины большей, чем требуемое напряжение заряда конденсатора, снижает ресурс работы конденсатора. Указанные недостатки колебательного режима разряда конденсатора, когда используется одна полуволна импульса тока, широко известны. Однако в практически используемых электродинамических приводах применение колебательного режима разряда конденсатора обусловлено возможностями используемой коммутационной аппаратуры, в качестве которой в настоящее время используются в основном тиристоры.

    Современная коммутационная аппаратура имеет ограничения по скорости нарастания тока. Превышение этой скорости нарастания разрядного тока в обмотке катушки приводит к необходимости увеличения мощности коммутационного устройства либо к тепловому пробою коммутационного устройства. Кроме того, управление усилием, развиваемым электродинамическим приводом, в основном осуществляется путем управления напряжением заряда конденсатора, что является технологически сложным. Применение же указанного режима разряда конденсатора для электродинамических приводов в устройствах которые должны обеспечить заданные перемещения в течение очень коротких и точно обозначенных промежутков времени не позволяет обеспечить требуемое быстродействие и частоту срабатывания электродинамического привода.

    Кроме того такой режим разряда требует применения в качестве импульсного источника энергии конденсаторов металлобумажного, металлопленочного или других типов, предназначенных для работы в импульсных режимах с полным разрядом запасенной в конденсаторе энергии. Такие конденсаторы имеют принципиальные недостатки. В импульсном режиме разряда при кратковременном по величине импульсе тока, который необходим для эффективной работы электродинамического привода, ресурс работы таких конденсаторов имеет небольшую величину. Так для большинства типов конденсаторов, работающих в импульсном режиме разряда, ресурс не превышает 10е8 разрядов. Другим недостатком таких конденсаторов является низкая удельная энергоемкость. Так для современных серийных конденсаторов перечисленных выше типов удельная энергоемкость не превышает 50 Дж/дм3.

    В основу изобретения поставлена задача создания комбинированного электроуправляемого привода, который за счет эффективного сочетания свойств электромагнитного и электродинамического приводов, достигаемого при использовании однотипных частей комбинированного привода – дискового, гильзового или конусного типа и использования раздельных катушек для электромагнитной и электродинамической частей привода позволит обеспечить эффективную совместную работу электромагнитной и электродинамической частей привода на всех участках движения якоря, что в свою очередь позволит обеспечить требуемое быстродействие и требуемый уровень КПД комбинированного электроуправляемого привода.

    Поставленная задача решается тем, что разработан комбинированный электроуправляемый привод, в котором электрическая энергия преобразуется в линейное перемещение подвижной части привода, включающий, по меньшей мере, две электрические катушки и, по меньшей мере один якорь, имеющий ферромагнитную часть и неферромагнитную электропроводящую часть, взаимодействующий с электрическими катушками при подключении последних к источникам электрической энергии, по меньшей мере один из которых является импульсным источником электрической энергии, при этом наружная рабочая поверхность ферромагнитной части размещена в области воздействия одной катушки, а наружная рабочая поверхность неферромагнитной электропроводящей части размещена в области воздействия другой катушки и, по меньшей мере одна из электрических катушек подключена к импульсному источнику электрической энергии, при этом наружные рабочие поверхности ферромагнитной и неферромагнитной электропроводящей частей якоря размещены одна вдоль другой.

    Экспериментально было установлено, что для эффективной совместной работы электромагнитной и электродинамической частей комбинированного привода целесообразно такое конструктивное выполнение комбинированного привода, при котором разность углов между рабочими поверхностями ферромагнитной и электропроводной неферромагнитной частей привода и осью перемещения якоря привода составляет не больше чем 45°. Именно такое выполнение комбинированного привода означает размещение рабочих поверхностей ферромагнитной и неферромагнитной электропроводной частей якоря одна практически вдоль другой. Это позволяет обеспечить направленность возникающих в этих частях импульсов силы вдоль оси перемещения подвижной части привода и их суммирование а также эффективную совместную работу электромагнитной и электродинамической частей привода на всех участках движения якоря. Это в свою очередь позволяет перемещать подвижную часть привода на протяжении очень коротких и точно определенных промежутков времени, обеспечивает необходимое быстродействие и необходимый уровень КПД комбинированного електрокероуправляемого привода.

    Использование в конструкции комбинированного электроуправляемого привода по меньшей мере двух электрических катушек, одна из которых является конструктивным элементом той части привода, которая работает, используя принцип работы электромагнитного привода, а другая катушка является конструктивным элементом той части привода, которая работает, используя принцип работы электродинамического привода, позволяет обеспечить оптимальные электрические и магнитные характеристики этих частей а значит повысить мощность, достижимое быстродействие и частоту срабатывания комбинированного привода, которые ограничиваются свойствами общего магнитопровода комбинированного привода в случае использования одной общей электрической катушки.

    Размещение якоря с так, что внешняя рабочая поверхность ферромагнитной части размещена в области действия одной катушки, а внешняя рабочая поверхность неферромагнитной электропроводной части размещена в области действия другой катушки, позволяет обеспечить оптимальные электрические и магнитные характеристики этих частей, одинаковую направленность импульсов механических сил, стабильную и эффективную работу комбинированного електрокероуправляемого привода во всем диапазоне его рабочих перемещений.

    Якорь разработанного привода выполнен составным и имеет ферромагнитную часть и электропроводящую часть, каждая из которых взаимодействует с соответствующей электрической катушкой. Такое конструктивное исполнение якоря комбинированного электроуправляемого привода позволяет сочетать в нем оптимальные электрические и магнитные характеристики части, работающей по принципу электромагнитного привода и части, работающей по принципу электродинамического привода, а также обеспечить необходимую механическую прочность якоря при его минимальной массе, что обеспечивает требуемое быстродействие и требуемый уровень КПД комбинированного электроуправляемого привода. Кроме того, целесообразным является применение неферромагнитного электропроводящего материала для изготовления той части электропроводящего якоря, которая является конструктивным элементом части привода, работающей по принципу электродинамического привода. Такое исполнение якоря исключает возможность возникновения импульса механической силы, обратного по направлению импульсу силы, создаваемому взаимодействием тока электропроводящей части якоря с магнитным полем катушки с током, что в свою очередь позволяет обеспечить высокий уровень КПД комбинированного привода в целом, а, следовательно, позволит обеспечить требуемое быстродействие, частоту срабатывания устройства и требуемую точность работы комбинированного электроуправляемого привода.

    Целесообразно использование однотипных частей комбинированного привода, например, с плоскими, цилиндрическими или конусными внешними рабочими поверхностями. При этом преобразование электрической энергии в линейное перемещение подвижной части привода происходит при совместной работе электромагнитной и электродинамической частей привода на всех участках движения якоря. Это также позволяет обеспечить необходимую механическую прочность якоря при его минимальной массе, упрощает производство привода, который, в свою очередь, позволит значительно повысить эффективность использования комбинированного привода.

    Для небольших рабочих перемещений якоря целесообразным является такое исполнение привода, при котором наружные рабочие поверхности ферромагнитной и неферромагнитной электропроводящей частей якоря являются параллельными друг другу и выполнены плоскими, при этом указанные поверхности якоря ориентированы поперек оси перемещения подвижной части привода, то есть в данном случае используются однотипные конструктивные элементы якоря. При таком конструктивном исполнении привод представляет собой комбинированный электроуправляемый привод дискового типа. Такое исполнение позволит обеспечить совместную работу электромагнитного и электродинамического приводов на всех участках движения якоря. Кроме того такой привод обеспечивает наибольшую механическую силу при минимальных размерах и является самым простым в производстве.

    Для  сравнительно больших рабочих перемещений якоря целесообразным также является такое исполнение привода, при котором наружные рабочие поверхности ферромагнитной и неферромагнитной электропроводящей частей якоря являются соосными друг другу и выполнены цилиндрическими, при этом указанные поверхности якоря ориентированы вдоль оси перемещения подвижной части привода, то есть в данном случае используются однотипные конструктивные элементы электропроводящего якоря. При таком конструктивном исполнении привод представляет собой комбинированный электроуправляемый привод гильзового типа. Такое исполнение позволит обеспечить совместную работу электромагнитного и электродинамического приводов на всех участках движения якоря. Кроме того такой привод может обеспечить переменное рабочее перемещения подвижной части привода, отличается минимальным диаметром и достаточно прост в производстве.

    Для малого и среднего диапазона рабочих перемещений якоря целесообразным также является такое исполнение привода, при котором наружные рабочие поверхности ферромагнитной и неферромагнитной электропроводящей частей якоря являются соосными друг другу и выполнены конусными, при этом оси вращения указанных поверхностей якоря ориентированы вдоль оси перемещения подвижной части привода, то есть в данном случае используются однотипные конструктивные элементы электропроводящего якоря. При таком конструктивном исполнении привод представляет собой комбинированный электроуправляемый привод конусного типа. Такое исполнение позволит обеспечить совместную работу электромагнитного и электродинамического приводов на всех участках движения якоря. Кроме того якорь такого привода отличается наибольшей прочностью и жесткостью при минимальной массе, меньшим гидравлическим сопротивлением по сравнению с якорем дискового типа, обладает выраженным эффектом автоматического центрирования и может обеспечить максимальное быстродействие привода.

    Целесообразным является в качестве подвижной части привода использование составного якоря. Такое конструктивное исполнение электродинамического привода позволяет применять его в различных областях техники и в устройствах различного назначения.

    Электрические катушки могут быть выполнены как с возможностью одновременного подключения к импульсным источникам электрической энергии, так и с возможностью независимого подключения к импульсным источникам электрической энергии, при этом электрическая катушка, в области воздействия которой размещена неферромагнитная электропроводящая часть якоря, выполнена с возможностью подключения к импульсному источнику электрической энергии через заданный интервал времени после подключения к источнику электрической энергии электрической катушки, в области воздействия которой размещена ферромагнитная часть якоря. Такое исполнение комбинированного привода позволяет в случае необходимости обеспечить компенсацию сравнительно медленного нарастания силы в той части привода, которая работает по принципу электромагнитного привода, а также обеспечить гибкое управление комбинированным приводом в зависимости от расстояния, преодолеваемого якорем при перемещении.

    В качестве источника электрической энергии для катушки, в области воздействия которой размещена ферромагнитная часть якоря, может быть использован источник постоянного тока, подключаемый к обмотке катушки с помощью транзистора.

    Целесообразно выполнение импульсного источника электрической энергии с возможностью обеспечения частичного разряда конденсатора в апериодическом режиме разряда. Это позволяет обеспечить максимальную скорость нарастания тока в катушках привода, а значит и максимальную скорость нарастания механической силы привода, что позволяет увеличить его быстродействие. Кроме того, при апериодическом разряде конденсатора на катушку электродинамической части комбинированного привода даже при малой величине индуктивности катушки можно одновременно получить высокие величины КПД и силы, которые развиваются этой частью привода. Достигается это следующим образом.

    В зоне нарастания тока через катушку комбинированного привода при малом изменении напряжения на конденсаторе, катушка комбинированного привода последовательно несколько раз отключается и подключается к конденсатору на короткое время.

    Комбинированный привод при этом вырабатывает несколько импульсов силы с высоким КПД каждого импульса, требуемый же общий импульс силы обеспечивается сложением нескольких последовательных импульсов силы. Такое управление мощностью привода физически реализуется за счет протекающего процесса широтно-импульсной модуляции.

    В независимости от параметров электрических катушек и якоря комбинированного привода при апериодическом разряде электролитического конденсатора может быть получен более выгодный режим работы привода, чем при колебательном режиме разряда конденсатора. Кроме того, при использовании апериодического режима разряда конденсатора становится возможным использование энергоемких электролитических конденсаторов, для которых режим неглубокого разряда соответствует их обычному режиму работы в качестве фильтра в блоках питания.

    ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА


    Фиг. 1 – поперечный разрез одного из вариантов выполнения комбинированного привода дискового типа.

    Фиг. 2 – поперечный разрез одного из вариантов выполнения комбинированного привода гильзового типа.

    Фиг. 3 – поперечный разрез одного из вариантов выполнения реверсивного (двустороннего действия) комбинированного привода дискового типа.

    Фиг. 4 – поперечный разрез другого варианта реверсивного комбинированного привода дискового типа, электродинамическая часть которого содержит только одну электрическую катушку.

    Фиг. 5 – поперечный разрез одного из вариантов выполнения реверсивного комбинированного привода гильзового типа.

    Фиг. 6 – поперечный разрез одного из вариантов выполнения комбинированного привода конусного типа.

    Фиг. 7 – Схема сил, возникающих при совместной работе электромагнитной и электродинамической частей комбинированного привода дискового типа.

    Фиг. 8 – Схема сил, возникающих при совместной работе электромагнитной и электродинамической частей комбинированного привода гильзового типа.

    Фиг. 9 – Схема сил, возникающих при совместной работе электромагнитной и электродинамической частей комбинированного привода конусного типа.

    На фигуре 1 представлен поперечный разрез одного из вариантов выполнения комбинированного электроуправляемого привода, который является приводом дискового типа и включает электрическую катушку 1, помещенную в ферромагнитный корпус 2, электрическую катушку 3, подвижную часть привода, которым является электропроводящий якорь, состоящий из ферромагнитной части 4, электропроводящей немагнитной части 5 и стержня 6, в полости ферромагнитного корпуса 2 установлена пружина 7. Пружина 7 предварительно сжата и упирается одним торцом в упор пружины 8, а другим торцом в подвижную часть привода.

    Ферромагнитный корпус 2 с электрической катушкой 1, электрическая катушка 3, упор 8 и ограничители хода 9 и 10 закреплены неподвижно, а ферромагнитная часть 4, электропроводящая часть  5 и стержень 6 соединены между собой и имеют возможность перемещаться на расстояние D1 между ограничителями хода 9 и 10. Электрическая катушка 1, ферромагнитный корпус 2 и ферромагнитная часть 4 образуют электромагнитную часть комбинированного привода. Электропроводящая неферромагнитная часть 5 и электрическая катушка 3 образуют электродинамическую часть комбинированного привода.

    При отсутствии тока в электрических катушках 1 и 3 комбинированного привода под действием силы предварительно сжатой пружины 7 подвижная часть привода прижата к ограничителю хода 10 и находится в положении, показанном на фиг. 1. При этом между поверхностями электропроводящей части 5 и толкателем остаются воздушные зазоры D2 и D3, необходимые для того, чтобы не повредить электрическую изоляцию катушки 3 при срабатывании привода.

    На фигуре 2 представлен поперечный разрез одного из вариантов выполнения комбинированного привода, где привод представляет собой привод гильзового типа. Позиции на рисунке соответствуют позициям фигуры 1.

    На фигуре 3 представлен поперечный разрез одного из вариантов выполнения реверсивного комбинированного электроуправляемого привода, который является приводом дискового типа. В дополнение к элементам привода, показанного на фиг. 1, эта конструкция содержит вторую катушку 11 электродинамической части привода, соответствующую ей электропроводящую часть неферромагнитную часть 12 якоря, ферромагнитную часть 13 якоря, электрическую катушку 14, размещенную в корпусе 15, второй электромагнитной части привода.

    На фигуре 4 представлен поперечный разрез другого варианта реверсивного комбинированного электроуправляемого привода, который является приводом дискового типа, электродинамическая часть которого содержит только одну электрическую катушку 3. Остальные позиции на фигуре соответствуют позициям фигур 1 и 3.

    На фигуре 5 представлен поперечный разрез одного из вариантов выполнения реверсивного комбинированного электроуправляемого привода, который является приводом гильзового типа. Позиции на рисунке соответствуют позициям фигур 1 и 3.

    На фигуре 6 представлен поперечный разрез одного из вариантов выполнения комбинированного привода, где привод представляет собой привод конусного типа. Причем рабочая поверхность ферромагнитной части якоря находится под углом 16 к оси 17 перемещения якоря а рабочая поверхность электропроводной неферромагнитной части якоря находится под углом 18 к оси перемещения якоря. Другие позиции на рисунке соответствуют позициям фигуры 1.

    На фигуре 7 представлена схема сил, возникающих при совместной работе электромагнитной и электродинамической частей комбинированного привода дискового типа. Вектор F3 показывает направление действия механической силы, возникающей в электромагнитной части, вектор показывает F4 направление действия механической силы, возникающей в электродинамической части, вектор F1 показывает направление действия суммарной механической силы, возникающей в комбинированном электроуправляемом приводе.

    На фигуре 8 представлена схема сил, возникающих при совместной работе электромагнитной и электродинамической частей комбинированного привода гильзового типа. Вектор F3 показывает направление действия механической силы, возникающей в электромагнитной части, вектор показывает F4 направление действия механической силы, возникающей в электродинамической части, вектор F1 показывает направление действия суммарной механической силы, возникающей в комбинированном электроуправляемом приводе.

    На фигуре 9 представлена схема сил, возникающих при совместной работе электромагнитной и электродинамической частей комбинированного привода конусного типа. Вектор F3 показывает направление действия механической силы, возникающей в электромагнитной части, вектор показывает F4 направление действия механической силы, возникающей в электродинамической части, вектор F1 показывает направление действия суммарной механической силы, возникающей в комбинированном электроуправляемом приводе.

    ЧАСТЬ 2           РИСУНКИ

    Кирилюк © 2017