СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ПОЗИЦИОНИРУЮЩЕГО МЕХАНИЗМА ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ПОЗИЦИОНИРУЮЩЕГО МЕХАНИЗМА ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ


RU (11) 2028716 (13) C1

(51) 6 H02N2/00, H01L41/09 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4934872/25 
(22) Дата подачи заявки: 1991.05.05 
(45) Опубликовано: 1995.02.09 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Автоматизированный вентильный электропривод. Н.Г.Ефимов, Н.В.Соловьев, Импульсный режим работы пьезомагнитных двигателей. ППИ, 1982, с.124-129. 2. Никольский А.А. Точные двухканальные следящие электроприводы с пьезокомпенсаторами. М., Энергоатомиздат, 1988, с.76-82. 
(71) Заявитель(и): Уфимский государственный авиационный технический университет 
(72) Автор(ы): Лебедев В.А.; Тлявлин А.З.; Кусимов С.Т. 
(73) Патентообладатель(и): Уфимский государственный авиационный технический университет 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ПОЗИЦИОНИРУЮЩЕГО МЕХАНИЗМА ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ 

Использование: при создании систем управления магнитострикционными механизмами для прецизионных перемещений. Сущность: при позиционировании посредством магнитострикционного исполнительного элемента на него воздействует основным продольным магнитным полем в виде ступени и дополнительным продольным магнитным полем в виде ступени того же знака, запаздывающим на половину периода свободных колебаний позиционирующего механизма. При возвращении в исходное положение до снятия основного продольного поля снимают дополнительное продольное поле и одновременно подают импульс продольного поля, противоположного по знаку и равного по величине основному продольному полю длительностью, равной четверти периода свободных колебаний позиционирующего механизма. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано при создании систем управления магнитострикционными механизмами для прецизионных перемещений.

Известен способ управления пьезомагнитным двигателем, заключающийся в формировании и снятии импульсов заданной величины источником напряжения [1] .

Недостаток способа в том, что для изменения величины перемещения меняют величину управляющего воздействия, при этом наблюдается высокая колебательность пьезомагнитного стержня.

Наиболее близким к заявляемому способу, выбранному за прототип, является способ управления пьезодвигателем, заключающийся в формировании и снятии ступени дополнительного продольного управляющего поля, запаздывающего на половину периода свободных колебаний пьезодвигателя от ступени основного продольного управляющего поля [2].

Недостаток способа заключается в том, что использовать его полностью для магнитострикционного механизма невозможно, поскольку, обладая четностью магнитомеханической характеристики при возвращении магнитострикционного механизма в исходное положение, последний будет колебаться с двойной частотой и двойной амплитудой.

Цель изобретения - уменьшение колебательности при возвращении в исходное положение.

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез дискретного магнитострикционного механизма; на фиг.2 - следующие совмещенные зависимости; Hпрод1(t) - временная зависимость основного магнитного поля, здесь BCML - ступень основного магнитного поля; Нпрод2(t) - временная зависимость дополнительного магнитного поля, здесь DEFG - ступень, а GKLM - импульс длительности Тм/4 дополнительного магнитного поля; на фиг.3 - результирующая от влияния основного и дополнительного продольных полей петля OPAO магнитомеханического гистерезиса (Нпрод); на фиг.4 - временная зависимость процесса позиционирования и возвращения в исходное положение магнитострикционного механизма (t).

Устройство (фиг. 1) состоит из магнитострикционного элемента-трубки 1, намагничивающей секции 2, размещенной внутри магнитострикционной трубки, основной 3 и дополнительной 4 продольных обмоток, а также нагрузки 5.

Дискретный магнитострикционный механизм, реализующий способ управления, работает следующим образом.

При позиционировании нагрузки формируют ступень поля с помощью основной обмотки намагничивания, а затем с запаздыванием на половину периода свободных колебаний магнитострикционного механизма Тм/2 формируют ступень поля с помощью дополнительной продольной обмотки намагничивания, при этом основной Ф1 и дополнительный Ф2 магнитные потоки как в намагничивающей секции, так и в магнитострикционной трубке имеют одинаковые направления. Перемещение нагрузки происходит безколебательно (фиг.4). При возвращении в исходное положение формируют импульс дополнительного продольного поля длительности Тм/4, противоположного по знаку и равного по величине ступени основного поля. На время Тм/4 основной Ф1 и дополнительный Ф2 магнитные потоки противоположны друг другу. Магнитострикционный элемент-трубка начнет возвращаться в исходное положение. Снятие ступени основного магнитного поля и импульса дополнительного магнитного поля не приводит к колебательности магнитострикционного механизма из-за взаимного уничтожения переходных процессов (фиг.4). Для изменения величины перемещения необходимо пропорционально изменять величину ступени основного и ступени и импульса дополнительного магнитных полей.

Способ управления состоит в следующем.

Если для формирования ступени основного продольного магнитного поля требуется двухуровневый источник тока, то для формирования ступени и импульса дополнительного магнитного поля необходим трехуровневый источник тока.

По фронту BC (фиг.2) ступени BCML основного продольного магнитного поля Нпрод1 магнитострикционный элемент должен перемещаться с перерегулированием OQТIRP, при этом рабочая точка магнитомеханической петли (Нпрод) должна двигаться по кривой OP с колебанием вокруг т.Р. По фронту DE ступени DEFG дополнительного магнитного поля Нпрод2 элемент должен перемещаться с перерегулированием QT'I'R'A', а рабочая точка должна двигаться по кривой PA и осуществлять колебание вокруг т.A. В результате сдвига фронтов ступени основного и дополнительного магнитных полей на Тм/2 суммарное перерегулирование прекратится за время Тм, а магнитострикционный механизм будет осуществлять процесс позиционирования нагрузки по кривой OQZA'. Срез FG ступени дополнительного магнитного поля за четверть периода свободных колебаний до среза ступени ML основного магнитного поля и установление на эту четверть периода равных по величине и противоположных по знаку величин продольных магнитных полей приводит к перемещению магнитострикционного механизма по кривой A't3 и перемещению рабочей точки по кривой AO. В результате одновременного снятия до нуля ступени ML основного магнитного поля и импульса LM дополнительного магнитного поля происходит взаимогашение колебаний и магнитострикционный механизм переместится в исходное положение, соответствующее т.O по кривой t3XO без перерегулирования.

Таким образом, представленный способ управления дискретным магнитострикционным механизмом позволяет возвращать нагрузку в исходное положение безколебательно за счет формирования на время Тм/4 основного и дополнительного магнитных полей противоположных по знаку и равных по величине магнитных потоков Ф1 = |Ф21| . 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ПОЗИЦИОНИРУЮЩЕГО МЕХАНИЗМА ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ, заключающийся в том, что на исполнительный элемент воздействуют основным продольным полем в виде ступени и дополнительным продольным полем в виде ступени того же знака, запаздывающим на половину периода свободных колебаний позиционирующего механизма от основного продольного поля, отличающийся тем, что, с целью уменьшения колебательности на стадии возвращения в исходное положение при использовании в качестве исполнительного элемента магнитострикционного элемента, на время, равное четверти периода свободных колебаний позиционирующего механизма, до снятия основного продольного поля снимают дополнительное продольное поле в виде ступени и воздействуют на исполнительный элемент импульсом дополнительного продольного поля, противоположного по знаку и равного по величине основному продольному полю.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru