Способ управления магнитострикционным шаговым исполнительным устройством

 

Изобретение относится к прецизионным uiaroBUM исполнительным устройствам и можпт быть использовано в высокоточном станкостроении, в лазерных и оптических приборах. Цель иэобрртоиия - повышение точности отработки заданных перемещений . Постаппрнная цель достигается тем. что при каждом цикле отработки шага перемещения в прямом напрапл; а .и снимают продольные остаточиыо де | омации с электрически деформируемого эле/ чента и полностью иосстанав/1ивгют его первоначальное состояние путем подачи и снятия поперечного поля в моменты коммутации дальнего от нагрузки зажима. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕНЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 23.06.93. Бюл. v 23 (21) 4494218/25 (22) 17.10.88 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72)8.А.Лебедев, A.3.Тлявлин, П.А.Грахов и P.À. Tóõâàòóëïèí (56) Авторское свидетельство СССР

bh 752560, .кл. Н 011 41/08, 1978.

Ефимов И.Г., Соловьев А,В, Импульсный режим работы пьеэомагнитных двигателей, В сб.: Автоматизированный вентильный элек ропривод. — Пермский политехнический институт, 1982.

Изобретение относится к прецизионным шаговым исполнительным устройствам и может быть использовано в высокоточном станкостроении, в лазерных и оптических приборах.Цель изобретения — повышение точности отработки заданных перемещений.

На фиг. 1 изображено магнитострикционное шаговое устройство, разрез; на фиг. 2— переходные процессы в двух зажимах 1в1Щ Ig- ф), продольной !лр- f(t) и поперечной1лол f(t) обмотках импульса одной полярности, а также переходные процессы относительного смещения магнитострикционного элемента в продольном Л lpp/I» f(t) и поперечном b Ол л/О- f(t) направлениях, управляемых от импульсной цифровой сис » на фиг. 3 — движение рабочей точки. Ж 1616488 Al (я)э Н 02 N 2/00, Н 01 1 41/12 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫМ ШАГОВЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ (57) Изобретение относится к прецизион-. ным шаговым исполнительным устройствам и может быть использовано в высокоточном станкос 3оении, в лазерных и оптических приборах. Цель изобретения — повышение точности отработки заданных перемещений. Росталленная цель достигается тем, что при кэ>кдом цикле отработки шага первмещения в прямом напраэл,,è снимают продольные остаточные де, пмэции с электрически деформируемого элемента и полностью BoccTBHBB1иэсют е о первоначальное состояние путем подачи и снятия поперечного поля в моменты коммутации дальнего от нагрузки зажима. 3 ил. магнитострикционного движущего элемента по магнитомеханической кривой в продольном и поперечном направлениях, Магнитострикционное линейное шаговое исполнительное устройство состоит иэ зажимов 1 и 2, магнитострикционной трубки

3 с нагрузкой 4, магнитопровода 5, расположенного внутри трубки с обмоткой 6, создающей продольное поле, обмотки 7, создающей поперечное поле и уложенной в отверстия магнитострикционной трубки 8 и отверстие 9 магнитопровода 5, направляю- щей 10. На фиг. 3 ABCDB FA — четная магнитомеханическая петля продольной деформации и А B СО В F А - четная магнитомеханийеская петля поперечной деформации, полученные под действием приложенного к магнитострикционному

1616488

ЗО

4О

45 элементу продольного магнитного поля

Нпрод без поперечного поля Нпоп. Отрезки

OВ и ОВ соответствуют остаточным деформациям в продольном и поперечном направлениях после снятия продольного магнитного поля Нпрод без участия поперечного магнитного поля. Кривые ОА и ОА характеризуют процесс смещения рабочей точки магнитострикционной трубки в продольном и поперечном направлении соответственно. Кривые АЕРО и А K P О характвриэуют процесс смещения рабочей точки в исходное (точка 0) положение при снятии остаточных деформаций магнитострикционного элемента импульсом поперечного поля Н> (релаксационное коэрцитивное магнитное поле), приложенного в точках А и А . Рабочие точки в продольном и поперечном направлениях за счет возрастания поперечного поля Hp = M»> и спада продольного поля Нпр,д двигаясь из точек А и А, проходят через ось абсцисс (Нпоп — Нпрод) и образуют нечетные магнитомеханические петли в продольном направлении ОАЕРО и в поперечном направлении ОА Е P Q. Экспериментально можно подобрать такую величину импульса управляющего воздействия в обмотке 7

Нр-Нпоп в зависимости от величины управляющего воздействия в обмот е 6 магнитного полЯ Hnpog, чтобы полностью снЯть остаточные деформации как в продольном, так и в поперечном направлении, причем величина магнитного поля Hp будет одинакова для обеих направлений снятия остаточных деформаций магнитострикционного элемента из-за однородности кристалличе- ской структуры материала.

Пусть нужно переместить нагрузку в прямом направлении, т.е. вправо по фиг, 1.

В исходном состоянии обмотки устройства обесточены, фиксаторы зажимают магнитострикционный элемент..В момент времени а подают импульс управляющего воздействия в обмотку 6 такой величины, чтобы переместить нагрузку на нужное расстояние, и одновременно включают ближний к нагрузке зажим 1. Происходит перемещение нагрузки. После достижения нужного первмещения снимают управляющее воздействие с зажима 7,,и он фиксирует магнитострикцмонный элемент в момент времени t>, После фиксации зажимом магнитострикционного элемента снимают импульс управляющего воздействия (момент времени tt, И) с обмотки 6 и одновременно подают, а затем снимают управляющее воздействие зажима 2 и тороидальной обмотки

7. За время рабочего цикла Ь>- з рабочая точка магнитострикционной трубки в продольном направлении совершит движение по кривой QAEPO, а рабочая точка в поперечном направлении — по кривой QA Е Р Q.

Далее цикл отработки нужного шага перемещения в прямом направлении повторяют (интервал времени Q t6). За время t-t8, t4-t6 происходит полное снятие продольных и попаречны;< остаточных деформаций.

Формула изобретения

Способ управления магнитострикционным шаговым исполнительным устройством, при котором закрепляют первый дальний от нагрузок зажим, подают управляющее воздействие нв магнитострикционный деформируемый элемент путем создания в нем продольного магнитного ttoля, закрепляют второй зажим, одновременно с этим раскрепляют первый зажим и снимают управляющее воздействие с магнитострикционного деформируемого элемента, отличающийся твм, что, с целью повышения точности отработки заданных перемещений, одновременно с раскреплением дальнего от нагрузки звжимэ . создают поперечное магнитное поле в мвгнитострикционном деформирувмом элементе величиной, достаточной для снятия в нем остаточных деформаций.

1616188

Ipp.

dfnp

Составитель О.Обрезков

Редактор О.Стенина Техред М,Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 2378 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101