РЕГУЛИРУЕМЫЙ БЕССТУПЕНЧАТЫЙ ПРИВОД

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к регулируемым электроприводам биротативного типа, и может быть использовано в станочном оборудовании, электротранспорте и других объектах, требующих регулируемые параметры вращения с постоянной мощностью на выходном валу привода.
Известен регулируемый бесступенчатый электропривод переменного тока, использующий электродвигатель с вращающимися статором и ротором при съеме с последнего постоянного вращающего момента. Статор связан с маломощным регулируемым по скорости электродвигателем через самотормозящуюся червячную передачу. Такое выполнение позволяет уменьшить мощность привода регулирования (Авт. свид. СССР №132702, кл. 21С, 1960 г.).
Недостатком данного технического решения является узкий диапазон регулирования скорости вращения.
Известен регулируемый бесступенчатый электропривод переменного тока, с расширенным диапазоном регулирования с постоянной мощностью на валу, содержащий основной двигатель с вращающимися ротором и статором и управляемый по скорости вспомогательный двигатель с винтовой парой, связанной с механическим регулятором скорости. Механический регулятор скорости выполнен в виде фрикционного двухдискового вариатора, соединяющего ротор и статор в единую вращающуюся систему (Авт. свид. СССР №1274114, кл. Н02Р 7/747, 1986 г.).
Недостатком данного объекта, выбранного в качестве прототипа, является неголономная кинематическая связь между дисками фрикционного вариатора, снижающая точность поддержания скорости вращения выходного вала.
Задача - повышение точности регулирования скорости при постоянной мощности на выходном валу.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в регулируемом бесступенчатом электроприводе, содержащем основной электродвигатель с вращающимися статором и ротором, управляемый по скорости вспомогательный электродвигатель, механический регулятор скорости, кинематически связанный с управляемым по скорости вспомогательным электродвигателем и соединяющий ротор и статор в единую вращающуюся систему, в отличие от прототипа, механический регулятор выполнен в виде импульсного вариатора, содержащего храповик, соединенный со статором основного электродвигателя, на валу ротора основного электродвигателя закреплен эксцентрик с обоймой, к которой шарнирно крепятся кулисы с продольными пазами, в которые входят пальцы, соединенные с ползунами, имеющими возможность радиального перемещения, кулисы снабжены подпружиненными храповыми собачками, а устройство перемещения пальцев содержит диск с фигурными пазами, в которые входят пальцы, диск снабжен зубчатым венцом, зацепленным с червячным валом, соединенным с вспомогательным двигателем.
На фиг. 1 показана кинематическая схема привода.
На фиг. 2 приведен механизм импульсного вариатора.
На фиг. 3 показана схема механизма регулировки перемены скорости вариатора.
На фиг. 4 показан узел перемещения пальцев опоры кулис - рабочих рычагов вариатора.
Основной электродвигатель 1 биротативного типа, статор которого установлен с возможностью вращения, снабжен выходным валом 2, соединенным со статором. К статору двигателя 1 крепится храповик 3 с внутренним зубчатым венцом. На валу 4 ротора двигателя 1 закреплен эксцентрик 5 с обоймой 6. С обоймой 6 шарнирно соединена кулиса 7. Регулировка передачи вращения от ротора к статору осуществляется диском 8, снабженным зубчатым венцом, зацепленным с червячным валом 9. Диск 8 установлен с возможностью вращения на кронштейне 10, в котором выполнены направляющие скольжения для ползунов 11, которые жестко соединены с пальцами 12 (фиг. 1).
К кулисе 7 шарнирно крепится подпружиненная собачка храповика 13. В продольный паз кулисы 7 введен палец 12 (фиг. 2).
В диске 8 выполнены фигурные пазы 14, в которые входят пальцы 12. Зубчатый венец диска 8 зацеплен с червячным валом 9, который соединен с вспомогательным двигателем 15 (фиг. 3).
В кронштейне 10 выполнены радиальные пазы, в которых скользят ползуны 11, в тело которых жестко запрессованы пальцы 12 (фиг. 4). Привод функционирует следующим образом.
При включении электропитания основного электродвигателя 1 начинают вращаться его ротор и статор. Выходной вал 2, соединенный со статором, вращается со скоростью статора. Вал ротора 4 основного электродвигателя 1 соединен с эксцентриком 5, а статор - с храповиком 3 с внутренним зубчатым венцом. Эксцентрик 5, вращаясь в обойме 6, возбуждает колебания обоймы, а вместе с ней колеблются кулисы 7. Число кулис 7, шарнирно связанных с обоймой 6, может быть несколько, но не менее одной. Количество кулис зависит от нагрузки на каждой из них, - чем больше кулис, тем меньше удельная нагрузка на каждой из них, а также тем более плавным является вращение выходного вала 2.
При колебаниях кулисы 7 опираются на пальцы 12, выполняя роль двуплечего рычага. Подпружиненные собачки 13, закрепленные на концах кулис 7, зацепляясь за зубья внутреннего зубчатого венца храповика 3, перемещают на некоторый угол храповик 3 вместе с соединенным с ним статором основного электродвигателя 1.
При необходимости изменения скорости вращения храповика 3 и соединенных с ним статора двигателя 1 и выходного вала 2, приводится в действие вспомогательный двигатель 15, который через червячный вал 9 передает вращение на диск 8, при вращении которого пальцы 12, входящие в пазы 14, изменяют свое положение, перемещаясь в радиальном направлении ближе или дальше от центра диска 8. Точка опоры кулис 7 изменяется, при этом собачки 13 захватывают другое число зубьев храповика 3, изменяя тем самым скорость вращения статора и выходного вала 2.
Изменение положения точки опоры кулис 7 вместе с изменением скорости вращения выходного вала 2 приводит к изменению величины вращающего момента, осуществляя тем самым процесс регулирования скорости вращения выходного вала с неизменной мощностью, т.е. при уменьшении скорости вращения увеличивается вращающий момент и наоборот.
Технический результат - расширение диапазона регулирования скорости вращения выходного вала и достижение постоянства мощности привода во всем диапазоне регулирования.