RU2531208C1 - Translational movement electromechanism - Google Patents
Translational movement electromechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531208C1 RU2531208C1 RU2013121333/11A RU2013121333A RU2531208C1 RU 2531208 C1 RU2531208 C1 RU 2531208C1 RU 2013121333/11 A RU2013121333/11 A RU 2013121333/11A RU 2013121333 A RU2013121333 A RU 2013121333A RU 2531208 C1 RU2531208 C1 RU 2531208C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- electromechanism
- hall sensors
- permanent magnet
- kinematic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относиться к авиационным электроприводам, в частности к электромеханизмам поступательного действия, и может быть использовано в других областях техники.The invention relates to aircraft electric drives, in particular to translational action electromechanisms, and can be used in other fields of technology.
Известен электромеханизм (патент RU №2277195 С2 от 07.02.2003 г.), состоящий из реверсивного вентильного электродвигателя со встроенной электромагнитной тормозной муфтой и коробкой управления, редуктора, шариковинтовой передачи с выходным звеном и блока микропереключателей. В качестве прототипа в патенте указан электромеханизм поступательного действия МП10С2.5А14, выполненный ОАО "Электропривод".The known electromechanism (patent RU No. 2277195 C2 dated 02/07/2003), consisting of a reversible valve electric motor with an integrated electromagnetic brake clutch and control box, gearbox, ball screw with output link and microswitch unit. As a prototype, the patent indicates the electromechanism of translational action MP10S2.5A14, made by JSC "Electric drive".
В связи с тем, что к авиационным электроприводам постоянно ужесточаются требования к надежности, повышения технологичности и увеличения ресурса работы, данный электромеханизм имеет недостатки:Due to the fact that the requirements for reliability, increased manufacturability and an increase in the resource of work are constantly being tightened to aviation electric drives, this electromechanism has disadvantages:
- сложность и нетехнологичность устройства срабатывания микропереключателей;- the complexity and low tech microswitches actuation device;
- износ контактов микропереключателей;- wear of contacts of microswitches;
- отсутствие контроля промежуточного положения электромеханизма.- lack of control of the intermediate position of the electromechanism.
Наиболее близкий к заявленному является электромеханизм (патент US №7105801 В2 от 02.04.2004 г.), состоящий из электродвигателя, штока с парой трения скольжения, кинематического редуктора со специальным ходовым винтом, для передачи движения лопасти, на которой установлены оптические бесконтактные датчики, управляющие перемещением штока.Closest to the claimed one is the electromechanism (US patent No. 7105801 B2 dated 04/02/2004), consisting of an electric motor, a rod with a pair of sliding friction, a kinematic gearbox with a special spindle, for transmitting the movement of the blade on which optical proximity sensors are installed that control moving the rod.
В описании патента указана возможность использования в качестве переключателя датчик с эффектом Холла. Переключатель включает в себя источник магнитного поля, детектор, определяющий магнитное поле и лопастной прерыватель, который перекрывает магнитное поле.The patent description indicates the possibility of using a Hall effect sensor as a switch. The switch includes a magnetic field source, a detector that detects the magnetic field and a blade interrupter that blocks the magnetic field.
Предложенный электромеханизм имеет следующие недостатки:The proposed electromechanism has the following disadvantages:
- наличие лопасти перемещающейся по ходовому винту нетехнологично и усложняет конструкцию;- the presence of a blade moving along the lead screw is not technologically advanced and complicates the design;
- перекрытие оптического или магнитного источника лопастным прерывателем, вызывает погрешности, связанные с так называемой плавающей точкой;- overlapping of the optical or magnetic source with a blade chopper causes errors associated with the so-called floating point;
- трудоемкость и сложность настройки и подрегулировки при жестко заданных положениях остановки штока;- the complexity and complexity of settings and adjustments at rigidly set positions of the stem stop;
- необходимость разборки электромеханизма для настройки хода штока.- the need for disassembling the electromechanism to adjust the stroke of the rod.
Задача предлагаемого изобретения состоит в повышении надежности, увеличении ресурса работы, снижении трудоемкости изготовления электромеханизма и уменьшении его массогабаритных показателей, в расширении и упрощении возможностей управления и контроля ходом штока электромеханизма.The task of the invention is to increase reliability, increase the service life, reduce the complexity of manufacturing an electromechanism and reduce its overall dimensions, expand and simplify the control and monitoring of the stroke of the electromechanism.
Технический результат изобретения состоит в упрощении конструкции и управляемости, отсутствии необходимости разбирать электромеханизм для регулировки хода штока и возможности постоянного контроля положения штока.The technical result of the invention is to simplify the design and controllability, there is no need to disassemble the electromechanism to adjust the stroke of the rod and the ability to constantly monitor the position of the rod.
Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.
Предложен электромеханизм поступательного действия, содержащий электродвигатель, шток с винтовой парой и кинематический редуктор, контроль и управление положением штока в котором осуществляется с помощью двух аналитических датчиков Холла, расположенных под углом 90° относительно друг друга, параллельно плоскости двухполюсного цилиндрического магнита диаметральной намагниченности, а абсолютный угол поворота валика кинематического редуктора, соответствующий фактическому положению штока, определяется по отношению текущих значений выходных напряжений датчиков Холла, полученных при вращении или фиксированном положении постоянного магнита.An electromechanism of translational action is proposed, comprising an electric motor, a rod with a helical pair and a kinematic gearbox, the control and control of the position of the rod in which is carried out using two analytical Hall sensors located at an angle of 90 ° relative to each other, parallel to the plane of a bipolar cylindrical magnet of diametrical magnetization, and the absolute the rotation angle of the kinematic gear roller, corresponding to the actual position of the rod, is determined by the ratio of current values yhodnyh voltages of the Hall sensors obtained when rotating or fixed position of the permanent magnet.
На фиг.1 показан пример электромеханизма поступательного действия, общий вид; на фиг.2 - элемент валика с магнитом и платой датчика Холла; на фиг.3 - структурная схема блока управления электромеханизмом поступательного действия с вентильным электродвигателем.Figure 1 shows an example of a translational action electromechanism, general view; figure 2 is a roller element with a magnet and a Hall sensor board; figure 3 is a structural diagram of a control unit of the electromechanism of translational action with a valve motor.
Электромеханизм поступательного действия фиг.1 содержит вентильный электродвигатель 1 с тремя датчиками положения ротора 12 и муфтой стояночного тормоза 13, показаны на фиг.3, редуктор 2, кинематический редуктор 3, валик 4 с постоянным магнитом 5, показан на фиг.2, шток 8, ходовой винт 7 и платы с датчиком Холла 6. Блок управления фиг.3 содержит микроконтроллер 9, драйвер 10 и инвертор 11.The translational electromechanism of FIG. 1 comprises a
Работает электромеханизм поступательного действия следующим образом. Микроконтроллер 9 осуществляет прием управляющих сигналов "Выпуск", "Уборка", формирует сигнал, который через силовой ключ подает напряжение на обмотку муфты стояночного тормоза 13 электродвигателя 1. Микроконтроллер 9 снижает напряжение на обмотке муфты стояночного тормоза 13 до напряжения удержания. Одновременно микроконтроллер 9, анализируя состояние датчиков положения ротора 12 электродвигателя 1, начинает разгонять электродвигатель 1 до установленной скорости, формируя сигналы, поступающие через драйвер 10 на силовые ключи инвертора 11, которые коммутируют обмотки электродвигателя 1. При включении электродвигателя 1 вращательное движение через редуктор 2 и кинематический редуктор 3 передается валику 4 с постоянным магнитом 5, который поворачивается за полный ход штока на угол 270°, при этом напряжение на выходе микросхем датчиков Холла 6, например датчик Холла типа ДХК-0,5 с дополнительным усилителем, изменяется в диапазоне от 0,5 до 4,5 В по синусоидальному закону:The electromechanism of translational action works as follows. The
U1=K1·sinx,U 1 = K 1 · sinx,
поскольку второй датчик Холла 6 смещен относительно первого на 90° напряжение на выходе его микросхемы изменяется по закону:since the
U2=K2·sin(90°±x)=K2·cosx,U 2 = K 2 · sin (90 ° ± x) = K 2 · cosx,
где U1 - напряжение на выходе микросхемы первого датчика Холла;where U 1 is the voltage at the output of the microcircuit of the first Hall sensor;
U2 - напряжение на выходе микросхемы второго датчика Холла;U 2 - voltage at the output of the chip of the second Hall sensor;
x - угол поворота магнита 5;x is the angle of rotation of the
K1, K2 - константы.K 1 , K 2 are constants.
Микроконтроллер 9 анализирует отношение напряжений с выходов микросхем датчиков Холла 6:The
Соответственно контролируя это отношение с помощью микроконтроллера 9, входящего в состав блока управления электромеханизмом поступательного действия, можно выставлять разные значения момента выключения электродвигателя 1 в пределах рабочего хода штока 8. При этом регулировка пределов рабочего хода штока 8 осуществляется без разборки электромеханизма поступательного действия и каких-либо механических регулировок. Использование отношения напряжений с выходов микросхем датчиков Холла 6 позволяет упростить распознавание действительного положения штока 8, кроме этого, позволяет существенно снизить погрешность по положению штока 8, возникающую при различных температурных условиях эксплуатации электромеханизма поступательного действия, особенно в авиации и космонавтике, поскольку микроконтроллер 9 анализирует относительную погрешность, а не абсолютную, связанную с температурными колебаниями напряжений с выхода микросхем датчиков Холла 6. Такой подход позволяет повысить точность отработки хода штока 8. Таким же образом реализуется электромеханизм поступательного действия с электродвигателем постоянного тока, асинхронным или синхронным электродвигателями.Accordingly, controlling this ratio with the help of a
Контроль за положением штока 8 можно осуществлять по последовательному интерфейсу, по которому микросхемы датчиков Холла 6 выдают информацию о текущем положении штока 8.Monitoring the position of the rod 8 can be carried out through a serial interface, through which the microchips of the
Таким образом, технический результат достигнут, выполнены поставленные задачи и создана новая более точная, устойчивая к внешним воздействующим факторам надежная конструкция с уменьшенным количеством деталей. На ОАО "Электропривод" изготовлены и прошли испытания электромеханизмы поступательного действия с управлением бесконтактными датчиками Холла по предложенному техническому решению, что подтверждается актом №30-14/12-2013.Thus, the technical result has been achieved, the tasks have been completed and a new, more accurate, robust, robust design with a reduced number of parts has been created that is resistant to external factors. Electroprivod OJSC manufactured and tested electromechanisms of progressive action with the control of non-contacting Hall sensors according to the proposed technical solution, which is confirmed by act No. 30-14 / 12-2013.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121333/11A RU2531208C1 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Translational movement electromechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121333/11A RU2531208C1 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Translational movement electromechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2531208C1 true RU2531208C1 (en) | 2014-10-20 |
Family
ID=53381939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013121333/11A RU2531208C1 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Translational movement electromechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2531208C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108275259A (en) * | 2017-12-22 | 2018-07-13 | 兰州空间技术物理研究所 | A kind of flat aileron steering engine mechanism |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2277195C2 (en) * | 2003-02-07 | 2006-05-27 | Государственное предприятие "Харьковское агрегатное конструкторское бюро" (ГП "ХАКБ") | Driving electric mechanism |
US7105801B2 (en) * | 2004-04-02 | 2006-09-12 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Actuator with interrupter-type limit switches |
US20110031346A1 (en) * | 2009-06-16 | 2011-02-10 | Eurocopter | Method of assisting piloting, piloting assistance means, and a piloting assistance device for a rotorcraft using said piloting assistance means to implement said piloting assistance method |
EP2532927A2 (en) * | 2011-05-13 | 2012-12-12 | Ezra Johnson | Modular rotational electric actuator |
RU2473162C2 (en) * | 2007-08-29 | 2013-01-20 | ФЕСТО АГ унд Ко.КГ | Electric linear driving device |
-
2013
- 2013-05-07 RU RU2013121333/11A patent/RU2531208C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2277195C2 (en) * | 2003-02-07 | 2006-05-27 | Государственное предприятие "Харьковское агрегатное конструкторское бюро" (ГП "ХАКБ") | Driving electric mechanism |
US7105801B2 (en) * | 2004-04-02 | 2006-09-12 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Actuator with interrupter-type limit switches |
RU2473162C2 (en) * | 2007-08-29 | 2013-01-20 | ФЕСТО АГ унд Ко.КГ | Electric linear driving device |
US20110031346A1 (en) * | 2009-06-16 | 2011-02-10 | Eurocopter | Method of assisting piloting, piloting assistance means, and a piloting assistance device for a rotorcraft using said piloting assistance means to implement said piloting assistance method |
EP2532927A2 (en) * | 2011-05-13 | 2012-12-12 | Ezra Johnson | Modular rotational electric actuator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108275259A (en) * | 2017-12-22 | 2018-07-13 | 兰州空间技术物理研究所 | A kind of flat aileron steering engine mechanism |
CN108275259B (en) * | 2017-12-22 | 2021-04-20 | 兰州空间技术物理研究所 | A flat aileron steering gear mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3407026B1 (en) | Encoder device, drive device, stage device, and robot device | |
CN104205613A (en) | Method and device for determining and/or actuating a position of an electric motor, in particular in a clutch-activation system of a motor vehicle | |
RU2008148472A (en) | LINEAR EXECUTIVE DEVICE | |
JP2015038514A5 (en) | ||
CN107917681B (en) | Device and method for measuring spindle rotation angle of high-voltage disconnector switch based on synchronous belt drive | |
CN103822837A (en) | Friction testing machine | |
CN103885463B (en) | The spacing arrestment mechanism of electromechanical of rotating machinery and installation thereof, method of adjustment | |
CN104734415A (en) | Speed reducing motor | |
CN109565215B (en) | Method for mutual calibration of a magnetic sensor device and an actuator, and actuator apparatus comprising an actuator and a magnetic sensor device | |
JP2012102883A (en) | Method of detecting displacement of worm shaft | |
CN103335735A (en) | Temperature detection device for rotary part | |
CN204447416U (en) | The blood component separator that a kind of parameter is immediately adjustable | |
RU2531208C1 (en) | Translational movement electromechanism | |
RU2635554C2 (en) | Valve drives | |
EP0513994A2 (en) | An actuator and a valve actuator system | |
CN108007418B (en) | A device and method for measuring the rotation angle of the drive shaft of a high-voltage isolating switch based on gear transmission | |
KR101162788B1 (en) | Actuator with interrupter-type limit switches | |
CN107070078B (en) | Door lock clutch driving system | |
CN103656797B (en) | A kind of syringe pump | |
Wang et al. | Precise stepping control of a piezoelectric traveling wave micromotor through embedded in-situ detection | |
CN112936293A (en) | Brake release method and device of blocking type brake mechanism | |
RU2412845C2 (en) | Switch electric drive | |
CN201598927U (en) | Sliding door opener encoding mechanism | |
JP2004120815A (en) | 2-degree-of-freedom actuator | |
CN109327167B (en) | Motor equipment, motor control method and controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner |