CS199854B1

CS199854B1 - Stepper motor teeth

Info

Publication number: CS199854B1
Application number: CS623276A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Podzimek
Original assignee: Oldrich Podzimek
Priority date: 1976-09-28
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1980-08-29

Abstract

Vynález ee týká zubů krokového motoru pro zvětšení klidová přídržné síly, reep. momentu· Zuby podle vynálezu podstatně zvyšují schopnost motoru vytvářet klidový přídršný moment při odpojeném napájení· Jeho podstata spočívá v tom, že zuby první 1 pohyblivé Sáatl motoru jsou na svém Solném povrohu opatřeny pomocnými drážkami· Poměr hlavní a pomooné zubové rozteče je roven oeliotvému násobku počtu fází motoru· Vynález zvyšuje jak parametry motoru, tak 1 polohovanou spolehlivost pohonu·The invention relates to the teeth of a stepper motor for increasing the quiescent holding force, reep. torque. The teeth according to the invention significantly increase the ability of the motor to create a quiescent holding torque when the power supply is disconnected. Its essence lies in the fact that the teeth of the first 1 movable motor shaft are provided with auxiliary grooves on their sole surface. The ratio of the main and auxiliary tooth pitch is equal to the oil multiple of the number of motor phases. The invention increases both the parameters of the motor and the positioning reliability of the drive.

Description

Vynález ee týká zubů krokového motoru pro zvětěení klidové přídriné síly, respektive momentu*The invention relates to the teeth of a stepper motor for increasing the rest force force or torque *, respectively.

Krokové motory e aktivovanou reakčni čáeti vykazují určitý přídržný moment, tj* rotační motory nebo přídržnou sílu, tj· lineární motory i vo stavu odpojení od zdroje napájení· To jo způsobeno vyššími haimoniokými složkami magnetického polo v prostoru drážek a vzduohové mezery stroje, zejména těmi harmonickými, která jeou oelistvými násobky počtu fází. U klasického provedení zubů e hladkým čelem jsou amplitudy tšohto harmonických velmi nízké a tedy i velikost přídržného momentu, respektive síly jo malá· Tato vlastnost krokovýoh motorů vyvozovat klidový přídržný moment 1 při odpojení od sdrojo napájení Jo vo vštšinš případů důležitou vlastností, neboť zajišťuje polohu pohonu 1 při náhodném výpadku sítě·Stepper motors with activated reaction units exhibit a certain holding torque, ie * rotary motors or holding force, ie · linear motors even when disconnected from the power supply · This is due to higher haemmonium components of the magnetic polo in the groove space and , which are jaw multiples of the number of phases. In the classic smooth tooth design, the amplitudes of these harmonics are very low and hence the holding torque or force is small · This stepper motor feature generates a rest holding torque 1 when disconnected from the power supply. 1 in case of accidental power failure ·

Zuby podle vynálesu podstatné zvySují sohopnoet motoru vytvářet klidový přídržný moment při odpojeném napájení· Jeho podstata spočívá v tom, ie zuby pevná 1 pohyblivé části motoru jsou na sván čelném povrohu opatřeny pomocnými drážkami. Pemšr hlavní a pomocné zubové rostoše jo roven celistvému násobku poštu fází motoru·The teeth according to the invention substantially increase the motor sohopnoet to create a rest holding torque when the power supply is disconnected. Pemš main and auxiliary tooth rosto yo equal to the integral multiple of the post phase of the engine ·

Pomooná drážky jsou uspořádány souměrně podle osy zubů*Pomoon grooves are arranged symmetrically along the tooth axis *

Pokrok dosažený vynálezem jo v tom, io zvyšuje jak parametry motoru, tak 1 polohovanou spolehlivost pohonu· Vyšší schopnost motoru vytvářet klidový přídržný moment má současná sa následek částečné snížení točivého momentu při běžném provozu. Ten však los kompenzovat například zvýšením buzení motoru a uvedená kladná vlastnost motoru, ktorá vyplývá s podstaty vynálezu, převaluje nad,částečným poklesem točivého momentu motoru·The progress achieved by the invention is that it increases both the motor parameters and the 1 positioning reliability of the drive. However, this can be compensated by, for example, an increase in the excitation of the motor, and the said positive characteristic of the motor which results from the essence of the invention outweighs the partial decrease in the engine torque

Příklad vynálssu js na přiloženém výkrese, kds na obr. 1 js znázorněno geometrie ká uspořádání zubů s pomocnými drážkami v souosé poloze zubů pevné i pohyblivé čáeti·1 shows the geometry of the tooth arrangement with the auxiliary grooves in the coaxial position of the teeth of the fixed and moving parts.

Ka obr· 2 jsou znázorněny poměry při posunutí pohybové části o 9/2 elektrických stupňů·Fig. 2 shows the proportions when moving the movement part by 9/2 electrical degrees ·

Jak js znázorněno na obr. 1, jeou zuby pevné části i na svém čelném povrohu opatřeny pomocnými drážkami g· Tím so vytvoří pomooná ozubení g. Obdobně jo upravena 1 Solní plooha zubu pohyblivá části 2, kds vzniknou pomocné drážky 4 a pomooná ozubení £. Pomooná drážky g, 4 jsou uspořádány souměrně podle osy zubů £· Pomooná ozubení g, 6 na sobe půeobí silovými účinky a podílí so spolu se zuby pevné části g a zuby pohyblivá části 2 na vzniku momentu motoru· Jestliže je motor odpojen od napájení, jsou silové účinky zubů pevné části g a zubů pohyblivé části 2 v rovnováze a uplatní se působení pomooného osubení g, £· Tažná síla motoru závisí na poměru hlavní zubové roztočo 1 a vzduohová mozsry iZ¹ a klidová přídržná síla závisí χ» poměru pomooná zubové roztočo $2 a vzduchové mezery 77 ·As shown in FIG. 1, the teeth of the fixed part are provided with auxiliary grooves g on their front surface. Thus, tooth teeth g are provided. Similarly, the tooth tooth surface of the movable portion 2 is provided. The gear grooves g, 4 are arranged symmetrically about the tooth axis. The gear teeth g, 6 exert a force effect on each other and contribute together with the teeth of the fixed part g and the movable parts 2 to the motor torque. effects teeth fixed part ga teeth movable part 2 in balance and apply effects pomooného osubení g £ · tractive force of the engine depends on the ratio of the major tooth mites 1 vzduohová mozsry iZ ¹ and bias the holding force is dependent χ »ratio pomooná tooth mites $ 2 and the air spaces 77 ·

Ma obr· 2 jsou znázorněny poměry při posunutí pohyblivé části o iZ¹= elektrio kýoh stupňů· Zuby pevná části g a zuby pohyblivé části 2 Jsou v poloze, kdy jsou jejioh přitažlivé účinky maximální· Pomooná osubení g, £ Jeou však opět v souoséFig. 2 shows the ratios when the movable part is moved by iZ ¹ = electrical degree · Teeth of the fixed part g and the teeth of the movable part 2 They are in a position where their attractive effects are maximally ·

199 854 poloze, kdy je energie magnetického pole marimální a tudíž vykazují maximální fixační žílu· Jestliže po obvodu motoru jaou zuby pevná části χ a zuby pohyblivá části 2 jednak v poloze, znázorněné na obr. 1, i v poloze, znázorněná na obr. 2, ” 'T?· If the teeth of the fixed part χ and the teeth of the movable part 2 are both in the position shown in Fig. 1 and in the position shown in Fig. 2 , '' T?

plus dalěí dvě polohy, posunutí oproti zakresleným polohám o JL. elektrických stupňů, jsou výsledná silová účinky zubů pevná části 1 a zubů pohyblivá části 2 anulovány, kdežto silová účinky pomocných ozubení g, £ se sčítají. Jedná se vlastně o zvýraznění určitých harmonických složek magnetického pole motoru.plus two more positions, offset by JL relative to the plotted positions. of the electric steps, the resulting force effects of the teeth of the fixed part 1 and of the teeth of the movable part 2 are nullified, whereas the force effects of the auxiliary toothing g, δ are added together. In fact, it is about highlighting certain harmonic components of the motor's magnetic field.

Z uvedeného tedy vyplývá, že poměr hlavní zubová rozteče a pomocné zubová rozteče ffž musí být takový, aby při vykonání kroku bylo pomocná ozubeny ní g, 6 vždy v souosá poloze. To platí za předpokladu, že poměr je roven *77 'Z oelletvámu násobku počtu fáze, ' tedy k · m, kde m značí počet fází a £ celé kladná číslo větěí než 2«Accordingly, the ratio of the main tooth pitch and the auxiliary tooth pitch ffž must be such that, when the step is performed, the auxiliary toothing g, 6 is always in a coaxial position. This is assuming that the ratio is * 77 'Z oelletv times the number of phases, ie k · m, where m is the number of phases and f is an integer of more than 2 «

Zuby podle vynálezu je výhodná použít u krokových motorů e buzenou reakční částí, u kterých je požadován velký klidový přídržný moment nebo síla při odpojení od napájecího zdroje.It is advantageous to use the teeth according to the invention in stepper motors with an excited reaction part which requires a high rest holding torque or force when disconnected from the power supply.

Claims

Stepper motor teeth for increasing the rest holding force or torque respectively, characterized in that the teeth of the fixed part (1) and the teeth of the moving part (2) of the motor are provided with auxiliary grooves (3, 4) on their face. pitch () and auxiliary tooth pitch ($ 2) is equal to about a multiple of (k) the number of motor phases (m), i.e.

Stepper motor teeth according to claim 1, characterized in that the grooves (3, 4) d ^{BOU are} arranged symmetrically about the tooth axis (o).