專利名稱：一種全電控大功率執(zhí)行裝置的制作方法
技術領域：
一種全電控大功率執(zhí)行裝置，它可用于做各種機械動作的控制制執(zhí)行元件，如象機械手的運動動力源，飛機各種舵面的操作裝置，還可用于做各種變工況條件下的高效節(jié)能動力源，如象油田抽油機的動力源等。
現(xiàn)在的機械動作控制執(zhí)行元件多是采用液壓缸，其控制結(jié)構復雜，效率低，需要一套液壓泵站及油箱等輔助裝置，體積大，還需解決散熱問題。有的系統(tǒng)采用步進電機作為執(zhí)行元件。步進電機雖然控制精度高，但輸出功率很小，不能用于要求控制力矩較大的場合。另一方面，作為變工況情況下使用的動力源，也多是交流電動機或普通直流電動機。由于交流電動機不適應于變工況工作，只能選用額定功率大于等于最大峰值功率的電機，不能隨負載的變化調(diào)整自身的工作狀態(tài)，因而系統(tǒng)效率低，能量損耗大。普通直流動機由于轉(zhuǎn)速隨負載而變化，且其對控制的響應慢，控制不容易，因此不適宜在速度變化不大而功率變化大的場合應用，如象油田抽油機上工作。
本實用新型的目是發(fā)明一種可用很小控制功率就可以控制的全電控執(zhí)行裝置，其效率高，結(jié)構簡單，輸出功率大。
本實用新型的結(jié)構原理圖如附

圖1所示，它有同軸減速器(1)和電動機(2)，其特征在于電動機(2)為稀土永磁電動機，電動機(2)與電源間有一可控換向分配器(3)，三者構成一普通電源輸入、由控制端進行弱電控制的機械能輸出裝置。
本實用新型中，采用可控換向分配器(3)對稀土永磁電動機進行控制。由于稀土永磁電動機的啟動轉(zhuǎn)矩此普通直流電動機大得多，轉(zhuǎn)動慣量小，可以實時改變轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，而且稀土永磁電動機的轉(zhuǎn)速直接受可控換向分配器產(chǎn)生的電源頻率控制，可以大范圍調(diào)節(jié)，與負載基本無本關，因此改善了本發(fā)明的動態(tài)響應性能。由于稀土永磁電動機的轉(zhuǎn)動慣量小，可以工作在較高的轉(zhuǎn)速下，一般可在7000－10000轉(zhuǎn)／分的范圍內(nèi)，這樣，通過同軸減速器(2)減速后，能得到更大的轉(zhuǎn)矩。在本發(fā)明中，可控換向分配器(3)的控制端可以與工業(yè)控制機的標準介面相匹配，用工業(yè)控制機進行控制，實現(xiàn)執(zhí)行機構的啟停、正反轉(zhuǎn)以及不同轉(zhuǎn)速的控制。由于是用稀土永磁電動機作動力，效率高，結(jié)構簡單，省去了一整套的液壓泵站等，降低維護工作量，增強可靠性。同時，由于稀土永磁電動機比步進電機的輸出功率大得多，甚至可以達到普通電機的功率，因此不僅可用于做各種機械動作的控制執(zhí)行元件，也可以用于各種變工況條件下的高效節(jié)能動力源。它可以保持轉(zhuǎn)速不變或按要求規(guī)律變化時功率大幅變化，甚至還可以在負輸出功率時吸收能量反饋回電源。
本實用新型中的同軸減速器(1)可以是行星輪式減速器，也可以是諧波齒輪減速器，其減速比可以在20－200范圍內(nèi)?？煽負Q向分配器(3)可以是采用其專利申請?zhí)枮镃N89104234.2的調(diào)壓與逆變系統(tǒng)，其控制端是與工業(yè)控制機的標準控制介面直接匹配連接?？煽負Q向分配器(3)是由控制端控制的大功率電子開關(.通過)控制輸出脈沖的順序、脈沖重復頻率經(jīng)及脈沖寬度的控制。由于計算機可以根據(jù)不同要求和當前系統(tǒng)狀態(tài)產(chǎn)生不同的輸出，使本裝置有部分智能，而且還可以容易地變換程序。
本實用新型中的稀土永磁電動機可以用鐵硼稀土永材料做轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子直徑可以相對小一些，以減小轉(zhuǎn)動慣量。轉(zhuǎn)子應做成一個整體式的，以增加轉(zhuǎn)子的強度，抵抗轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)或快速變代速度時所產(chǎn)生的慣性力。
權利要求1.一種全電控大功率執(zhí)行裝置，它有同軸減速器(1)和電動機(2)，其特征在于電動機(2)為稀土永磁電動機，電動機(2)與電源間有一可控換向分配器(3)，三者構成一普通電源輸入、由控制端進行弱電控制的機械能輸出裝置。
2.如權利要求1所述的全電控大功率執(zhí)行裝置，其特征在于可控換向分配器(3)的控制端與工業(yè)控制計算機的控制介面相匹配。
專利摘要一種全電控大功率執(zhí)行裝置，它由同軸減速器，稀土永磁電動機和可控換向分配器組成。通過可控換向分配器對稀土永磁電動機的供電進行控制，使電動機按要求變換轉(zhuǎn)速、換向或適應各種負載。由于稀土永磁電動機的啟動轉(zhuǎn)矩大，轉(zhuǎn)動慣量小，轉(zhuǎn)速受電源頻率控制，而且輸出功率可以較大，因此它可以用于做各種機械動作的控制執(zhí)行元件，也可以用于做各種變工況條件下的高效節(jié)能動力源，如象機械手的運動動力源和油田抽油機的動力源等。
文檔編號G08C19/38GK2048220SQ8921361
公開日1989年11月22日 申請日期1989年7月7日 優(yōu)先權日1989年7月7日
發(fā)明者石行, 尤裝 申請人:北京市西城新開通用試驗廠