CS232363B1 - Lineární krokový motor se zvýšenou přesností polohování nebo dvojí délkou kroku - Google Patents

Abstract

Lineární krokový motor se zvýšenou přesností polohování nebo dvojí délkou kroku, které jsou popřípadě opatřeny hlavními pólovými nástavci. Aktivní plocha reakční části je opatřena hlavním drážkováním se zubovou roztečí í, zl a pomocným drážkováním se zubovou roztečí ^z2, přičemž pro poměr zubových roztečí ^Tzl, ^z2 hlavního a pomocného drážkování platí vztah kde hodnota "x" je nulová pro motory se zvýšenou přesností polohování nebo rovna délce kroku pro motory s dvojí délkou kroku. Nad pomocným drážkováním reakční části je umístěn pomocný bidicí systém tvořený alespoň jednou dvojicí pomocných pólů s budicími cívkami a pólovými nástavci drážkovanými s roztečí^zž kolmo na směr pohy

Description

vynález se týká lineárního krokového motoru se zvýšenou přesností polohování nebo dvojí délkou kroku sestávající z reakční části a hlavních pólů s budícími cívkami, které jsou popřípadě opatřeny hlavními pólovými nástavci·

Magnetický obvod známých lineárních krokových motorů je tvořen soustavou pólů (opatřených popřípadě pólovými nástavci), budicími cívkami a pohybující se reakční částí· Dosažitelná přesnost polohování (reprodukovatelnost polohy) je asi 2 až4 % zubové rozteče· Při větěích délkách kroků může být tato nepřesnost pro některé aplikace nevyhovující· Je potom nutno zavádět řízení ve zpětné vazbě, a tuto nepřesnost kompenzovat rozdílným buzením jednotlivých fází.

To ve svém důsledku znamená složitější obvody řízení, fiovněž v případě, že požadujeme pro přesun na větší dráhy i delší kroky a na přesné ustavení jemnější kroky, jsme nuceni zajišťovat tuto funkci elektronickými zpětnovazebními obvody.

Uspořádání magnetického obvodu lineárního krokového motoru dle vynálezu umožňuje při dosažení požadované polohy delšími kroky zajistit přesnější ustavení pohyblivé části, popřípadě pohyb s jemnějším krokováním*

Podstata vynálezu spočívá v tom, že aktivní plocha reakční části je opatřena hlavním drážkováním se zubovou roztečí ^Czl a pomocným drážkováním se zubovou roztečí^2,

232 363 přičemž pro poměr zubových roztečí *ΐζ1, ΐζ2 hlavního a pomocného drážkování platí vztah ^Czl K · m · ^Lzž + x kde hodnota “x” je nulová pro motory se zvýěenou přesností polohování nébó rovna délce kroku pro motory s dvojí délkou kroku· Nad pomocným drážkováním reakční části je umístěn pomocný budící systém tvořený alespoň jednou dvojicí pomocných pólů s budícími cívkami a pólovými nástavci drážkovanými s roztečí ^z2 kolmo na směr pohybu·

Příklady provedení oboustranného plochého lineárního krokového motoru jsou na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je podélný a na obr. 2 příčný řez motoru, na obr. 3 je reakční část plochého oboustranného a na obr. 4 tubulárního lineár ního krokového motoru.

Na obr. 1 je podélný řez 4fázovým lineárním krokovým motorem. Hlavní póly 1 opatřené budicími cívkami jsou upevněny na základové'desce 2· Magnetický tok se uzavírá přes hlavní póly 1 a hlavní zuby χ reakční části. Pólová rozteč <Tpl hlavních pólů 1 je rovna ‘Tpl = K . <Tzl ± — kde ”K” značí celé kladné číslo a *’m počet hlavních fází motoru; Tato část je známá a je u liůeárních motorů s krokovým pohybem používaná. Na základové desce 2 navíc upevněny pomocné póly 2 s budicími cívkami 2 a opatřené pólovými nástavci 2· Drážkované polov? nástavce £ mají zubovou rozteč ^ζ2 většinou shodnou s pomocným drážkováním reakční části 6. Jestliže osy všech pólů mají ve vztahu k osám drážek pólového nástavce 4 stejnou polohu, pak pro motory, kde je požadováno přesné zafixování polohy, je pólová rozteč ^Γρ2 pomocných pólů 2 ^p2 β n · Tz2.

U motorů, kde požadujeme dvojí 'délku kroku, je polová ^rozte2 - <r_p2.». <r_z2 ± —

232 363

Ha obr* 2 je poloviční příčný řez motorem, který doplňuje obr. 1. Ha obr. 3 je plochá deska, tvořící reakční část, opatřena jednak hlavním drážkováním 2 ^s® zubovou roztečí^Czl a jednak pomocným drážkováním 8 se zubovou roztečí ^Cz2. Předpokládejme, že *ízl « K . ^tft/z2. Jestliže hlavní póhyb je odvozen od hlavního drážkování 2 ^a zpřesnění polohování od pomocného drážkování 8, pak dosažitelná přesnost polohování se zvýší přibližně v poměru zubových roztečí ^zl , tj. K-krát.

<£z2

Pokud je reakční část použita v motoru s přídavným magnetickým obvodem pro zpřesnění polohování, musí pro obě zubové rozteče plstit vztah ^zl = K , m Xz2 kde ”K je celé kladné číslo zahrnující i způsob spínání. Pokud je reakční část použita v motoru s dvojí délkou kroku, platí pro zubové rozteče vztah

Tzl K · m o ^z2 í x kde ^wx” značí délku kroku. Ha obr. 4 je část reakční části lineárúího tubulárního krokového motoru, kde na části obvodu je hlavní drážkování 2 ^{a na} zbytku obvodu je pomocné drážkování 8. Přitom platí átejné poměry mezi zubovými roztečemi *tfzl, T^z2 jako u ploché reakční části.

Princip zvýšení přesnosti spočívá v tom, že motory s kratším krokem mají strmější závislost síly na absolutní hodnotě vychýlení z rovnovážné polohy. Pro správnou funkci je navíc nutné, aby při souosé poloze hlavních pólů 1 byla i souosá poloha pomocného drážkování 8 reakční části 6 se zuby pólových nástavců £ alespoň jednoho z pomocných pólů 2.

Claims (4)

1. lo Lineární krokový motor ee zvýšenou přesností polohování nebo dvojí délkou kroku sestávající z reakční části a hlavních pólů s budícími cívkami, které jsou popřípadě opatřeny hlavními pólovými nástavci, vyznačený tím, že aktivní plocha reakční části (6) je opatřena hlavním drážkováním (7) se zubovou roztečí ‘ΊΓζΙ a pomocným drážkováním (8) se zubovou roztečí ^ζ2, přičemž pro poměr zubových roztečí ‘Tzl, ^z2 hlavního drážkování (7) a pomocného drážkování (8) platí vztah <Vzl » K « m · °£z2 - x kde hodnota ”x” je nulová pro motory se zvýšenou přesností polohování nébó rovna délce kroku/s dvojí délkou kroku, přičemž nad pomocným drážkováním (8) reakční části (6) je umístěn pomocný budicí systém,tvořený alespoň jednou dvojicí pomocných pólů (2) s budicími cívkami (3) a pólovými nástavci (4) drážkovanými s roztečí Cz2 kolmo na směr pohybu·
2. 2· Lineární krokový motor podle bodu 1, vyznačený tím, že pólová rozteč ^$2 pomocných pólů (2) je rovna celistvému násobku zubové rozteče z2 pomocného drážkování (8) reakční části (6), přičemž osy všech pomocných pólů (2) mají vůči osám zubů pólových nástavců (4) stejnou polohu·
3. 3· Lineární krokový motor podle bodu 2, vyznačený tím, že pólová roztec *Γρ2 pomocných pólů (2) je zvětšena nebo zmenšena o hodnotu ^z2/b, kde ”m^M značí počet fází pomocného budícího systému·
4. 4· Lineární krokový motor podle bodů 1, 2 a 3 vyznačený tím, r

   232 363 že při souosé poloze hlwních zubů (7) reakční části (6) se zuby libovolného hlavního pólu (1) je souosá poloha pomocných zubů (8) reakční části (6) se zuby pólových nástavců (4)·