Реферат: Прецизионные координатные системы с линейными шаговыми двигателями - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Прецизионные координатные системы с линейными шаговыми двигателями

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 993 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕНН ЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ ИРАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра электронной техники и технологий РЕФЕРАТ на тему: «Прецизионные координатные системы с линейными шаговыми двиг а телями» Минск, 2008 В разомкнутых сис темах цифрового программного управления с точным позиционированием, а также при реализации сложных двигателей по двум координ а там целесообразно применение лине йных шаговых двигателей (ЛШД), допускающих изменение в широких пределах числа фаз, частоты и форм н а пряжения на фазах. Разработано нескол ько конструкций координатных столов с ЛШД и эле к тронными блоками управления. Предн азначены они для установки в различном технологическом оборудовании п роизводства ИЭТ, металлообр а батывающих станков с ЧПУ, медицинском оборудовании и т.д. Прин ципиально ЛШД представляет собой шаговый двигатель с разверн у тыми подвижными и неподвижными частями. Конструкция одного из вариантов ЛШД приведена на рисунке 1. Рисунок 1. Двигатель содержит якорь состоящий из двух жестко соединенных эле к тромагн итных модулей А и В и безобмоточного зубчатого пассивного статора, в ы полненного из магнитомягко го материала. Каждый из модулей А и В состоит из двух П-образных магнитопроводов объед иненных постоянным магнитом. Обмотки управления охватывают средние полюсы А2, А3 и соответс т венно В2 и В3 модулей А и В. Электромагнитные модули расположены со взаимным линейным сдв и гом, равным , где k =0,1,2… целое число, значения котор ого выбирае т ся из констру ктивных соображений. Между первичным и вторичным элементами ЛШД имеется зазор д. Движение вторичного элемента (якоря) с шагом осуществляется разно полярной коммутацией обмоток модулей А и В. Порядок коммутации о п ределяет направление движения. ЛШД обеспечивает перемещение координатного стола в плоскости ко н структивно объединяющей по меньшей мере три ЛШД: один на одной координа т ной оси, два на другой. Необходимый рабочий зазор д между статором и якорем чаще всего обесп е чивается применением аэростатиче ских опор. Схематически одна из конструкций такого координатного стола показана на рисунке 1а. Подвижная каретка 1, имеющая в качестве основания пар у модулей ЛШД2, предназначенных д ля движения по оси Х (Х-ЛШД), и две пары модулей 3 ( Y -ЛШД), скользит по статору 4 на воз душной подушке. Подушка образуется струей сжатого воздуха подаваемого в которые расположены по п е риметру ЛШД. Рисунок 1 а - Координа тные столы с ЛШД: а) конструктивная сх ема. б) координатный стол с разделенной нарезкой статора. в) координатный стол с совмещенной нарезкой статора. В варианте с разделенной нарезкой статора по коорд инатным осям (рисунок 1б) Х-ЛШД позиция 2 обеспечивает перемещение каретки в пределах сре д ней зоны з убцов статора. Y -ЛШД по зиция 3 перемещает каретку поперек н а резки статора в крайних зонах. В варианте с совмещенной по обеим осям н а резкой зубцо в статора (рисунок 1в) каретка содержит по паре Х-ЛШД-2 и Y -ЛШД позиция 3. Диапазон пер е мещений по осям в этом случае ограничен лишь размерами статора. При движении по оси Х коммутируются о бмотки электр о магнитов м одулей Х-ЛШД при статическом состоянии токов в обмотках Y -ЛШД. При коммутации обмоток Y -ЛШД обеспечивается д вижение по коорд и нате Н. При одновременном перемещении по двум координатам управляют ток а ми фаз обеих групп ЛШД. Зубчатые поверхности статора и якорей приготавливаются фрезерован и ем прецизионной группов ой фрезой или химическим травлением по прециз и онным фотошаблонам с последующей заливкой пазов э поксидными компау н дами с твердым немагнитным наполнителем. После этого поверхности шлифуют и пр итир а ют. Это обеспечивает высокую степень параллельности и чистоту рабочих п о верхностей. Электромагнитное взаимодействие якоря со статором происходит в во з душном слое между кареткой и статором, поэтому постоянство зазора д сказ ы ваетс я на стабильности тяговых точностных характеристик координатной си с темы. Сама же величина заз ора получается как результат уравновешивания а э ростатической силы отталкивания F a магнитной силой притяжения F M . Таким образом для обеспечения стабильности величины зазора д, должно быть обе с печено условие “всплывания” карет ки над плоскостью статора т.е. д>0, F а > F M . Типичный характер зависимостей F M (д) и F a (д) из образцов координатной си с темы для технологических установок микроэлектроники с Л ШД показан на р и сунке 2. Взаимодействие сил притяжения F M и аэростатических сил F a . Рисунок 2 - Взаимодей ствие сил притяжения F M и аэростатических сил F a . Величина зазора фиксируется на уровне д 0 при F 0 . Тогда р авновесие удовл е творяет условию статического равновесия . (1) В серийно-выпускаем ых двухкоординатных системах сЛШД обеспечив а ется зазор д=10-20 мкм при давлении воздуха 2-6 атм и расходе 5-6 л/мин. Статические и динамические свойства ЛШД определяются прежде всего х а рактеристикой тягового усилия и способности управлять ЛШД. При анализе тягового усилия необходимо иметь в виду, что зубцовые з о ны статора и якоря обычно вып олняются так, что ширина зубца и паза один а ковы и равны , что при отношении воз душного зазора к зубцовому дел е нию дает практически сину соидальную зависимость магнитного сопроти в ления зазора от перемещения якоря х с постоянной со ставляющей R 0 и амплит у д ой переменной составляющей R 1 . . (2) Перемещение удобно измерять в единицах зубцового деления обозначив . (3) При допущении о линейности магнитной цепи и синусоидальности ма г нитных сопротивлений рабочих з азоров под полюсами . (4) где R 0 и R 1 – соответственно постоянная составляющая и амплитуда п е ременной составляющей магнитного сопротивления. Тяговое усилие всего ЛШД определяется как , (5) где , (6) тяговое усилие модулей А, (7) тяговое усилие модулей В, R m – внутреннее магнитное сопротивление постоянных магнитов, F A и F B – соответственно М.Д.С. обмот ок управления модулями А и В. F m – М.Д.С. постоянных магнитов. Тяговое усилие ЛШД обратно пропорционально постоянной составля ю щей магнитного сопротивления в оздушного зазора под полюсами электрома г нитных модулей. Уменьшить зазор меньше 10-15 мкм затруднительно по технологическим сообра жениям. С другой стороны тяговое усилие пропорционально глубине модуля ции магнитного сопротивления зубчатой структурой полюсов, т.е. о т ношению . Отношение резко возрастает при у меньшении ф z , типичная завис и мость показана на рисунке 3. Рисунок 3. Модуляция зубчатой структурой магнитного сопротивл е ния воздушного зазора. Это обстоятельство наряду с технологическими сло жностями изготовл е ния зу бчатых структур с малым зубцовым делением обусловлено тем фактом, что ЛШ Д изготавливается с ф z =0,2-1мм при воздушном зазоре д=10-20 мкм. При четырехкратной дискретной разнополярной коммутации обмоток модул ей А и В, якорь перемещается с шагом равным ф z /4, что в линейных ра з мерах соответствует 0,05- 0,25 мм. Для большинства прецизионны х координа т ных систем так ая дискретность недостаточна. Снижение величины единичного шага добивается способами управления, ис пользующими электрическое дробление основного шага ЛШД. Если формировать МДС обмоток модулей по синусоидальному закону ; , то зависимость тягово го синхронизирующего ус и лия представляется в виде: . (8) Характеристика син хронизирующего усилия имеет синусоидальную форму и в отсутствии внешн ей силы сопротивления по координате Х якорь ЛШД фикс и руется в позиции установленной упр авляющими фазами токов . Таким обр а зом на протяжен ии зубцового деления можно иметь в пределе любое число стат и чески устойчивых положений якоря, задаваемых текущим значением аргумента управляющих синус-косинусных т оков фаз. Обычно управляющие токи фаз ЛШД формируются с использованием цифровой техники при конечном сочетании уровней токов в фазах, что обесп е чивает ряд дискретных позиций я коря в пределах зубцового деления. Синус-косинусные функции токов фаз по лучаются квантованными во времени. Особенностью ЛШД на аэростатических опорах является отсутствие вне ш него демпфирования нагр узки. Поэтому возникает проблема с остановом двигат е ля в заданной позиции. Для ее решения устанавливается еще пара блоков работающих с противоп о ложным тяговым усилием. Современные координатные столы для МЭ могут быть охарактеризованы сле дующими параметрами: · При дискретности пере мещения 10 мкм максимальная скорость п е ремещения достигает 500 мм/с при максимальном ускорении до 40 м/с 2 . При дискретности переме щения 1 мкм максимальная скорость достигает 150 мм/ c при наибольшем ускорении до 20 м/ с 2 . Преимущества : 1. Отсутствие механиче ских контактов. 2. Высокие точ ности позиционирования. 3. Высокое быс тродействие. 4. Простота уп равления. 5. Отсутствие механических направляющих. Недостатки : 1. Затруднительная унифи кация. 2. На воздушно й подушке нельзя в вакуум. 3. Трудности с торможением. ЛИТЕРАТУРА 1.Орлов П.И. Основы констр уирования. Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн.1. /Под ред. П.Н.Учаева. — 3-е изд. испр. — М.: Машиностроение 2.Конструирование приборов: В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. — Кн.1. М .: Машиностроение 3. Конструирование приборов : В 2-х кн. /Под ред. В.Краузе; Пер. с нем. В.Н.Пальянова; Под ред. О.Ф.Тищенко. — Кн.2. М.: Машиностроение 4.Попов В.Ф., Горин Ю.Н. Процесс ы и установки электро н но-ион ной технологии:Учеб. пособие для вузов.— М.: Высш. шк.,
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Сердце львицы, взгляд волчицы, жопа коровы, лосины леопарда.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru