专利名称：一种全电控大功率执行装置的制作方法
一种全电控大功率执行装置，它可用于做各种机械动作的控制制执行元件，如象机械手的运动动力源，飞机各种舵面的操作装置，还可用于做各种变工况条件下的高效节能动力源，如象油田抽油机的动力源等。
现在的机械动作控制执行元件多是采用液压缸，其控制结构复杂，效率低，需要一套液压泵站及油箱等辅助装置，体积大，还需解决散热问题。有的系统采用步进电机作为执行元件。步进电机虽然控制精度高，但输出功率很小，不能用于要求控制力矩较大的场合。另一方面，作为变工况情况下使用的动力源，也多是交流电动机或普通直流电动机。由于交流电动机不适应于变工况工作，只能选用额定功率大于等于最大峰值功率的电机，不能随负载的变化调整自身的工作状态，因而系统效率低，能量损耗大。普通直流动机由于转速随负载而变化，且其对控制的响应慢，控制不容易，因此不适宜在速度变化不大而功率变化大的场合应用，如象油田抽油机上工作。
本发明的目是发明一种可用很小控制功率就可以控制的全电控执行装置，其效率高，结构简单，输出功率大。
本发明的结构原理图如附
图1所示，它有同轴减速器(1)和电动机(2)，其特征在于电动机(2)为稀土永磁电动机，电动机(2)与电源间有一可控换向分配器(3)，三者构成一普通电源输入、由控制端进行弱电控制的机械能输出装置。
本发明中，采用可控换向分配器(3)对稀土永磁电动机进行控制。由于稀土永磁电动机的启动转矩此普通直流电动机大得多，转动惯量小，可以实时改变转速和转向，而且稀土永磁电动机的转速直接受可控换向分配器产生的电源频率控制，可以大范围调节，与负载基本无本关，因此改善了本发明的动态响应性能。由于稀土永磁电动机的转动惯量小，可以工作在较高的转速下，一般可在7000-10000转/分的范围内，这样，通过同轴减速器(2)减速后，能得到更大的转矩。在本发明中，可控换向分配器(3)的控制端可以与工业控制机的标准介面相匹配，用工业控制机进行控制，实现执行机构的启停、正反转以及不同转速的控制。由于是用稀土永磁电动机作动力，效率高，结构简单，省去了一整套的液压泵站等，降低维护工作量，增强可靠性。同时，由于稀土永磁电动机比步进电机的输出功率大得多，甚至可以达到普通电机的功率，因此不仅可用于做各种机械动作的控制执行元件，也可以用于各种变工况条件下的高效节能动力源。它可以保持转速不变或按要求规律变化时功率大幅变化，甚至还可以在负输出功率时吸收能量反馈回电源。
本发明中的同轴减速器(1)可以是行星轮式减速器，也可以是谐波齿轮减速器，其减速比可以在20-200范围内。可控换向分配器(3)可以是采用其专利申请号为CN89104234.2的调压与逆变系统，其控制端是与工业控制机的标准控制介面直接匹配连接。可控换向分配器(3)是由控制端控制的大功率电子开关(.通过)控制输出脉冲的顺序、脉冲重复频率经及脉冲宽度的控制。由于计算机可以根据不同要求和当前系统状态产生不同的输出，使本装置有部分智能，而且还可以容易地变换程序。
本发明中的稀土永磁电动机可以用铁硼稀土永材料做转子。转子直径可以相对小一些，以减小转动惯量。转子应做成一个整体式的，以增加转子的强度，抵抗转子在高速旋转或快速变代速度时所产生的惯性力。
权利要求
1.一种全电控大功率执行装置，它有同轴减速器(1)和电动机(2)，其特征在于电动机(2)为稀土永磁电动机，电动机(2)与电源间有一可控换向分配器(3)，三者构成一普通电源输入、由控制端进行弱电控制的机械能输出装置。
2.如权利要求1所述的全电控大功率执行装置，其特征在于可控换向分配器(3)的控制端与工业控制计算机的控制介面相匹配。
全文摘要
一种全电控大功率执行装置，它由同轴减速器、稀土永磁电动机和可控换向分配器组成。通过可控换向分配器对稀土永磁电动机的供电进行控制，使电动机按要求变换转速、换向或适应各种负载。由于稀土永磁电动机的启动转矩大，转动惯量小，转速受电源频率控制，而且输出功率可以较大，因此它可以用于做各种机械动作的控制执行元件，也可以用于做各种变工况条件下的高效节能动力源，如象机械手的运动动力源和油田抽油机的动力源等。
文档编号G08C19/38GK1048618SQ89104460
公开日1991年1月16日 申请日期1989年7月7日 优先权日1989年7月7日
发明者石行, 尤装 申请人:北京市西城新开通用试验厂