Многофакторный выбор электромеханического модуля для перспективного сбалансированного манипулятора

Анжела Александровна Даньшина ,Георгий Яковлевич Пятибратов

doi:10.14529/power160303

Abstract

The method of efficient multifactorial determination of transmission gear parameters for selection of an electric motor of the vertical load motion system equipped with a prospective balanced manipulator was applied. The complex approach to selection of the power circuit for the balanced manipulator is based on considering three main restrictions: synchronization of electric motor and manipulator actuator rates, drive operation with the lowest possible value of the maximum torque and providing a stand-by mode of alive electric motor at the rated load. The required value of the gear reduction radius should be selected from the allowable range with the method of a compromise rational value of the reduction radius that could comply with all considered conditions. Rational parameters of the electromechanical module were selected at varying value of the motor reduction radius with due regard to the minimization criterion of the total maximum motor torque. Thus, the compromise selection of the required parameters of the electromechanical module was provided. It is recommended to apply high-speed synchronous electric motors with permanent magnetic field for development of prospective balanced manipulator.

Highlights

Выбор требуемого значения радиуса приведения механизма из допустимых его значений рекомендуется выполнять с применением компромиссного выбора рационального значения радиуса приведения, удовлетворяющего выполнению всех рассматриваемых условий
Рациональные параметры электромеханического модуля выбраны при вариации значения радиуса приведения двигателя с учетом критерия минимизации суммарного максимального момента двигателя, что обеспечило компромиссный выбор требуемых параметров электромеханического модуля
4. При создании перспективного сбалансированного манипулятора с рассмотренными параметрами целесообразно применять высокоскоростные синхронные электродвигатели с возбуждением от постоянных магнитов, что позволит минимизировать требуемую мощность электродвигателя и уменьшить массу электромеханического модуля

Summary

Introduction

Выбор требуемого значения радиуса приведения механизма из допустимых его значений рекомендуется выполнять с применением компромиссного выбора рационального значения радиуса приведения, удовлетворяющего выполнению всех рассматриваемых условий. При этом необходимо решить задачу определения допустимых значений радиуса приведения доп , который учитывает основные ограничивающие факторы: согласования скоростей движения ИМ и двигателя; минимизации требуемого максимального момента двигателя Mм и обеспечения допустимого момента двигателя при работе в режиме стоянки под током. Многофакторный выбор электромеханического модуля для перспективного сбалансированного манипулятора отнести выпускаемые отечественной промышленностью высокомоментные электродвигатели постоянного тока серий ПБВ и 2ПБВ, вентильные электродвигатели серий ДВУ, 2ДВУ, 3ДВУ и 2ДВУ2М и синхронные электродвигатели с возбуждением от постоянных магнитов серии 5ДВМ [10], технические характеристики которых представлены в табл.

Results

Conclusion