CZ308528B6 - 3D krokový motor - Google Patents
3D krokový motor Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308528B6 CZ308528B6 CZ2018-696A CZ2018696A CZ308528B6 CZ 308528 B6 CZ308528 B6 CZ 308528B6 CZ 2018696 A CZ2018696 A CZ 2018696A CZ 308528 B6 CZ308528 B6 CZ 308528B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- pole pieces
- rotor
- stator
- pole
- holder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
- H02K37/14—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
3D krokový motor má rotor (1) ve tvaru koule, kde alespoň část jejího povrchu je opatřena pólovými nástavci (1-1) umístěnými v soustředných řadách nad sebou. Na rotor (1) je nasazen kryt (1-2) z magneticky nevodivého materiálu, který je opatřen otvory pro zaústění pólových nástavců (1-1) a jehož tloušťka je rovna délce pólových nástavců (1-1) rotoru. Stator (3) sestává z neferomagnetického horního držáku (2) a ze spodního držáku (4) z feromagnetického materiálu. Horní držák (2) svým tvarem kopíruje část rotoru (1) a jsou v něm jedním koncem uchyceny pólové nástavce (3-1) statoru procházející cívkami (3-2) a majícími druhé konce uchyceny v otvorech spodního držáku (4). Pólové nástavce (3-1) statoru jsou vůči pólovým nástavcům (1-1) rotoru zarovnané ve dvou různých rovinách. Pólové nástavce (3-1) statoru jsou uspořádány do opakujících se skupin tvořených vždy dvěma základními dvojicemi (A) orientovanými pod stejným úhlem φ, jaký svírají protilehlé pólové nástavce (1-1) rotoru. Od těchto dvou základních dvojic (A) jsou symetricky na obě strany další dvojice (B, C) pólových nástavců (3-1) statoru posunuty o úhel φ + xβ, kde β = φ/n, kde n je zvolený počet kroků motoru a kde x je pořadí dvojice (B, C) pólových nástavců (3-1) směrem od základní dvojice (A) a leží v rozmezí 1 až (n-1). Pólové nástavce (1-1) rotoru a pólové nástavce (3-1) statoru jsou uspořádány v řadách, jejichž minimální počet je 2 * n
Description
3D krokový motor
Předkládané řešení se týká 3D krokového motoru, který může pracovat například jako kulový kloub.
Dosavadní stav techniky
V současné době existují 2D krokové motory. V případě klasických krokových motorů realizují rotaci podle jedné osy, v případě lineárních krokových motorů je to pohyb v jedné rovině. Pro realizaci zařízení, které vyžaduje pohyb ve více osách, například kulový kloub, je možné tyto motory kombinovat s převody. Tím se dosáhne možnosti pohybu ve více osách.
Další možností je krokové, nebo jiné, motory kombinovat například s ozubením na kouli kulového kloubu, a tím požadovaný pohyb také realizovat. Jsou známá i další řešení, jako jsou lanka, táhla a podobně.
Nevýhodou výše uvedených řešení je, že se vždy jedná o kombinaci více různých elektrických a mechanických součástí jako jsou převody, ozubení a podobně.
V oblasti kulových krokových motorů je nejbližší známé řešení popsané v dokumentu CN 201403041 Y. Je zde popsaný krokový motor tvořený rotorem s pólovými nástavci a statorem se sestavou pólových nástavců a cívek, kde rotor a stator jsou ve tvaru koule, a kde pólové nástavce statoru jsou z feromagnetického materiálu. Popsaný krokový motor nemá pólové nástavce rotoru, ale je vybaven permanentními magnety. Pólové nástavce statoru i permanentní magnety na rotoru jsou uspořádané v soustředných řadách, bez vzájemného posunu. Permanentní magnety jsou přitlačované pružinami k zátkám na povrchu rotoru. Řešení používá kuličkové ložisko. Účelem tohoto řešení je zachycení sil působících na rotor. Použitím permanentním magnetů na rotoru je dostupný větší moment. Nevýhodou uvedeného řešení je, že permanentní magnety zvyšují cenu motoru a komplikují montáž rotoru. Dalším limitem je malý úhel otočení, který je daný průměrem otvoru v přírubě horního ložiska.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody odstraňuje 3D krokový motor podle předkládaného řešení. Tento krokový motor tvořený rotorem s pólovými nástavci a statorem se sestavou pólových nástavců a cívek. Rotor a stator jsou ve tvaru koule. Pólové nástavce rotoru a pólové nástavce statoru jsou z feromagnetického materiálu. V podélné ose rotoru je otvor pro uchycení k otáčenému zařízení. Podstatou nového řešení je, že pólové nástavce jsou vytvořeny alespoň na části povrchu koule rotoru a jsou umístěny v soustředných řadách nad sebou. Na rotor je nasazen kryt z magneticky nevodivého materiálu, který je opatřen otvory pro zaústění pólových nástavců rotoru. Tloušťka krytu je rovna délce těchto pólových nástavců rotoru. Stator sestává z neferomagnetického horního držáku a ze spodního držáku z feromagnetického materiálu. Horní držák svým tvarem kopíruje část rotoru osazenou pólovými nástavci rotoru a jsou v něm jedním koncem uchyceny pólové nástavce statoru procházející cívkami. Druhé konce pólových nástavců statoru jsou uchyceny v otvorech spodního držáku. Pólové nástavce statoru jsou vůči pólovým nástavcům rotoru v první rovině zarovnané tak, že pólové nástavce statoru jsou uspořádány do opakujících se skupin tvořených vždy dvěma základními dvojicemi pólových nástavců orientovanými pod stejným úhlem φ, jaký svírají protilehlé pólové nástavce rotoru. Od těchto dvou základních dvojic pólových nástavců jsou symetricky na obě strany další dvojice pólových nástavců posunuty o úhel φ + χβ, kde β = φ/η, kde n je zvolený počet kroků motoru a kde x je pořadí dvojice pólových nástavců směrem od základní dvojice pólových nástavců a leží v rozmezí 1 až (n-1). Stejným způsobem jsou pólové nástavce statoru vůči pólovým nástavcům rotoru zarovnané i ve druhé,
- 1 CZ 308528 B6 vzhledem k první rovině libovolné, rovině. Pólové nástavce rotoru a pólové nástavce statoru jsou uspořádány v řadách, jejichž minimální počet je 2 x n.
Ve výhodném provedení je posunutí dvojic pólových nástavců statoru v obou rovinách shodné. Výhodné rovněž je, když základní dvojice pólových nástavců statoru mají prostřední pólový nástavec společný.
V dalším výhodném provedení má spodní držák statoru tvar části koule, jejíž velikost je dána velikostí plochy koule rotoru obsazené pólovými nástavci rotoru.
Povrchy krytu a/nebo horního držáku a/nebo pólových nástavců rotoru a/nebo pólových nástavců statoru mohou být opatřeny kluznou vrstvou s nízkým koeficientem tření. Účelem vrstvy je snížení tření mezi rotorem a statorem.
Další variantou je, že horní držák statoru je u svého dna opatřen rozváděči drážkou s alespoň jedním přívodním otvorem pro přívod kapaliny pod tlakem a u svého horního okraje je horní držák opatřen odváděči drážkou opatřenou alespoň jedním odtokovým otvorem pro odtok přiváděné kapaliny. Účelem kapaliny je snížení tření mezi rotorem a statorem.
Předkládané řešení představuje integrované řešení, které se obejde bez převodů, ozubení a dalších elektrických či mechanických přídavných zařízení.
Toto řešení odstraňuje nevýhody dokumentu CN 201403041 Y, protože neobsahuje permanentní magnety, ale feromagnetické pólové nástavce. Rotor je tedy vyroben z jednoho kusu. Tím odpadá náročná montáž. Dále je v tomto novém řešení kuličkové ložisko nahrazeno kluznou vrstvou s nízkým koeficientem tření, což sníží tření mezi rotorem a statorem. Dalšího snížení tření mezi rotorem a statorem lze dosáhnout hydrostaticky. Tím je dosaženo podstatně většího úhlu natočení rotoru, protože úhel není mechanicky limitován.
Výhodný je také způsob uspořádání pólových nástavců rotoru a statoru, kdy jsou řady pólových nástavců rotoru i statoru specificky posunuté, čímž je možné dosažení menšího úhlu, o který je možné rotor pootočit a tím přesněji rotor polohovat.
Objasnění výkresů
Předkládané řešení a jeho účinky budou blíže vysvětleny pomocí přiložených výkresů. Obr. 1 znázorňuje pohled na celý 3D krokový motor. Na obr. 2a je uveden rotor ve tvaru koule s pólovými nástavci a na obr. 2b je uveden kryt rotoru. Obr. 3 znázorňuje sestavu pólových nástavců statoru, složenou z pólového nástavce statoru a cívky. Na obr. 4 je uveden řez rotorem a pólovými nástavci statoru. Z tohoto obrázku je patrné zarovnání pólových nástavců statoru vůči rotoru pod různou úhlovou roztečí. Na obr. 5 až obr. 7 je uveden příklad uzavírání magnetického toku pro různé polohy rotoru, obr. 8 znázorňuje rozmístění pólových nástavců rotoru. Obr. 9 znázorňuje výhodné provedení horního držáku statoru, kdy snížení tření mezi rotorem a statorem je snížené průtokem kapaliny.
Příklady uskutečnění vynálezu
Schéma příkladu provedení celého 3D krokového motoru je uvedeno na obr. 1. 3D krokový motor je zde tvořený rotorem j. je ve tvaru koule, obr. 2a, kde alespoň část jejího povrchu je opatřena pólovými nástavci 1-1 rotoru umístěnými v soustředných řadách nad sebou. V podélné ose rotoru 1 je vytvořen otvor 1-3, který slouží pro uchycení dalších součástí, kterými má rotor 1 otáčet. Způsob uchycení je známý a není předmětem přihlášky vynálezu.
- 2 CZ 308528 B6
Na rotor je nasazen kryt 1-2 z magneticky nevodivého materiálu, obr. 2b, který je opatřen otvory pro zaústění pólových nástavců 1-1 rotoru. Tloušťka krytu 1-2 je rovna délce těchto pólových nástavců 1-1 rotoru. Stator 3 sestává z horního neferomagnetického držáku 2 a ze spodního držáku 4 z feromagnetického materiálu. Horní držák 2 svým tvarem kopíruje část rotoru 1, která je osazená pólovými nástavci 1-1 rotoru, obr. 2b, který není na obr. 2a pro přehlednost zobrazen. Z důvodů montáže krytu 1-2 na rotor 1 je kryt 1-2 rozdělený na více dílů, na obr. 2b je znázorněn rozdělený na 4 díly, je ale možné ale i jiné rozdělení. Kryt 1-2 rotoru 1 má stejnou tloušťku jako je délka pólových nástavců 1-1 rotoru. Funkce krytu 1-2 je zarovnání vnějšího povrchu rotoru 1 tak, aby byl povrch hladký. Tím dojde ke snížení tření mezi rotorem ]_ a statorem 3. Kryt 1-2 rotoru 1 nesmí být vyrobený z feromagnetického materiálu, materiál by měl být elektricky nevodivý z důvodů snížení ztrát vířivými proudy. Ve výhodném provedení může být materiál krytu 1-2 rotoru 1 například z Polytetrafluorethylenu PTFE, případné z jiného materiálu s malým koeficientem tření. V horním držáku 2 jsou jedním koncem fixovány pólové nástavce 3-1 statoru, které procházejí cívkami 3-2, a které mají své druhé konce uchyceny v otvorech spodního držáku 4. Pólové nástavce 3-1 statoru jsou vůči pólovým nástavcům 1-1 rotoru zarovnané ve dvou různých rovinách, které jsou nej častěji voleny jako na sebe kolmé. Pólové nástavce 3-1 statoru jsou uspořádány do opakujících se skupin tvořených vždy dvěma základními dvojicemi A pólových nástavců 3-1 statoru orientovanými pod stejným úhlem φ, jaký svírají protilehlé pólové nástavce 1-1 rotoru. Od těchto dvou základních dvojic A pólových nástavců 3-1 statoru jsou symetricky na obě strany další dvojice B, C pólových nástavců 3-1 statoru posunuty o úhel φ + χβ. Zde je β = φ/η, kde n je zvolený počet kroků motoru a kde x je pořadí dvojice B, C pólových nástavců 3-1 statoru směrem od základní dvojice A pólových nástavců 3-1 statoru, a leží v rozmezí 1 až (n-1). Pólové nástavce 1-1 rotoru a pólové nástavce 3-1 statoru jsou uspořádány v řadách, jejichž minimální počet je 2 x n. Posunutí dvojic B a C může být v obou zvolených rovinách různé, ale nejčastěji se bude volit shodné, protože je to konstrukčně jednodušší, neboť pak pólové nástavce 3-1 statoru jsou rozložené po kružnici. V příkladu provedení je prostřední pólový nástavec 3-1 statoru pro základní dvojici A, obr. 4 až obr. 7.
Je výhodné, když je spodní držák 4 statoru 3 ve tvaru části koule, jejíž velikost je dána velikostí plochy koule rotoru 1 obsazené pólovými nástavci 1-1 rotoru.
Z důvodu snížení tření je výhodné, je-li povrch krytu 1-2 a/nebo povrch horního držáku 2 a/nebo povrch pólových nástavců rotoru a/nebo pólových nástavců 3-1 statoru opatřen kluznou vrstvou s nízkým koeficientem tření, například PTFE - Polytetrafluorethylen, případně z jiného materiálu s malým koeficientem tření.
V uváděném provedení je horní držák 2 statoru 3 u svého dna opatřen rozváděči drážkou 2-1 s alespoň jedním přívodním otvorem 2-3 pro přívod kapaliny pod tlakem a u svého horního okraje je horní držák 2 opatřen odváděči drážkou 2-2 opatřenou alespoň jedním odtokovým otvorem N 4, obr. 9.
Rotor 1 nemusí být opatřen pólovými nástavci 1-1 na celém povrchu. V uváděném příkladu provedení jsou pólové nástavce 1-1 rotoru na polovině jeho povrchu. Je možné i jiné rozložení, podle požadovaného rozsahu natočení rotoru 1. Uvedené pokrytí poloviny plochy rotoru 1 umožňuje jeho natočení o úhel ± 90°. Pokud bude pokrytí plochy pólovými nástavci 1-1 větší, bude větší i úhel natočení.
Minimálně ta část plochy rotoru 1, která je opatřena pólovými nástavci 1-1. musí být vyrobena z feromagnetického materiálu.
Ve vyobrazeném příkladu výhodného provedení, obr. 1, je spodní držák 4 minimálně takovou částí koule, aby do ní bylo možné přimontovat všechny sestavy pólových nástavců 3-1 statoru. Maximální část kulové plochy spodního držáku 4 pólových nástavců 3-1 statoru je ve vyobrazeném výhodném provedení omezená požadovaným úhlem natočení rotoru 1 tak, aby část kulové plochy spodního držáku 4 nebránila připojení rotoru 1 k části, s níž má rotor 1 otáčet.
- 3 CZ 308528 B6
Spodní držák 4 a rovněž tak pólové nástavce 3-1 statoru musí být vyrobeny z feromagnetického materiálu, aby se přes něj uzavíral magnetický tok cívek 3-2. Ve spodním držáku 4 jsou otvory, do kterých jsou při montáži uchyceny pólové nástavce 3-1 statoru.
Na obr. 4, jsou pólové nástavce 3-1 statoru vůči pólovým nástavců 1-1 rotoru zarovnané tak, že některé pólové nástavce 3-1 statoru jsou vůči pólovým nástavcům 1-1 rotoru pod stejným úhlem cp, jiné jsou posunuté o φ+1/3 cp, další jsou posunuté o cp + 2/3 cp. Posunutí o úhel cp + 1/3 cp, resp. cp + 2/3 φ je uvedené pouze jako příklad, jsou možná i jiná posunutí, v závislosti na počtu pólů rotoru a statoru, například 1/4, 1/5, 1/6, a tak dále. Toto posunutí je dáno počtem zvolených kroků n. Pólové nástavce 1-1 rotoru i pólové nástavce 3-1 statoru jsou zde uspořádané v řadách, jejichž počet musí být minimálně = 2 x n. Tedy pro případ posunutí o úhly φ + 1/3 φ, respektive φ + 2/3 φ je minimální počet řad 6. Pro případ posunutí o úhly φ + 1/4 φ, resp. φ + 2/4 φ, resp. φ + 3/4 φ by bylo řad minimálně 8. Obdobně lze vypočítat počet řad pólových nástavců 1-1 rotoru a pólových nástavců 3-1 statoru i pro další hodnoty zvoleného kroku.
Pohyb rotoru 1 bude vysvětlen v jedné rovině, která je znázorněná v řezu rotorem ]_ na obr. 4 podle roviny řezu A - A na obr. 1.
Obr. 5 znázorňuje počáteční polohu na základě, které bude popsán chod zařízení.
Je aktivována základní dvojice A cívek 3-2. s úhlovou roztečí φ. Pro přehlednost nejsou na obr. 5 až 7 cívky 3-2 zobrazeny, jsou zobrazeny jen jim příslušné pólové nástavce 3-1. Vznikne tak magnetický tok - viz obr. 5. Magnetický tok Φ tvořený cívkami 3-2 se uzavírá přes jeden pólový nástavec 3-1 statoru základní dvojice A, přes rotor 1, druhý pólový nástavec 3-1 statoru základní dvojice A a spodní držák 4, který zde z důvodu přehlednosti není uveden. Magnetický tok vytvoří sílu, která zarovná rotor 1 do polohy, ve které je nejmenší reluktance, to je do polohy, pro kterou si odpovídá úhlová rozteč pólových nástavců rotoru s aktuálně napájenými cívkami 3-2. Příklad pohybu motoru směrem vpravo v jedné rovině je ukázán na obr. 6. Je aktivována druhá dvojice B cívek 3-2, taková, která měla v počáteční poloze úhlovou rozteč φ + 1/3. Magnetický tok opět vytvoří sílu, která zarovná rotor 1 do polohy s nejmenší reluktancí a dojde k pootočení rotoru 1 o úhel φ. V dalším kroku je aktivována třetí dvojice C cívek 3-2, viz. Obr. 7, která měla oproti počáteční poloze úhel φ + 2/3, tedy oproti předchozí poloze úhel φ + 1/3. Magnetický tok opět vytvoří sílu, která zarovná rotor j. do polohy s nejmenší reluktancí. Dojde k pootočení rotoru 1 opět o úhel φ. Vůči počáteční poloze tak došlo k pootočení rotoru 1 o úhel φ + 2/3. Další otočení je možné aktivováním stejné dvojice cívek, jako v počáteční poloze. Rotor se tedy s každým krokem otáčí o úhel 1/3 φ.
Na obr. 8 je patrné rozmístění pólových nástavců 1-1 rotoru, kde jsou vyznačené řady pólových nástavců 1-1. Z obrázku je patrné, že jsou zarovnané vůči pólovým nástavcům rotoru v jiných řadách pod jiným úhlem. Na příkladu provedení na obr. 8 je pro ilustraci znázorněná řada pólových nástavců s úhlem ai a k ní sousední řada pólových nástavců s úhlem a2. Protože řady pólových nástavců 1-1 rotoru mají různé úhly, je možné aktivováním cívek 3-2 přitahovat zvolené pólové nástavce rotoru a tím rotor ]_ natáčet v libovolné rovině.
Pohyb rotoru 1 je možný i v jiné rovině, než je popsáno na příkladu výše v rovině A-A. Aktivováním vhodné kombinace cívek 3-2 v jiných rovinách je možné přitáhnout pólové nástavce 1-1 rotoru 1 v jiných řadách. To umožňuje natáčet rotor 1 nejenom v jedné, ale i v jiných rovinách.
Je možné i vzájemně aktivovat několik cívek 3-2 najednou, tedy více než dvě, a dosáhnout tak menšího kroku než 1/3 φ. V oboru krokových motorů se tomuto způsobu řízení říká řízení s polovičním krokem nebo eventuálně mikrokrokování a jeho provedení je oboru známé.
Jak již bylo uvedeno, může být tření mezi rotorem 1 a statorem 3 sníženo materiálem držáku pólových nástavců 3-1 statoru, například z PTFE. Další možností snížení tření mezi rotorem 1 a
- 4 CZ 308528 B6 statorem 3 je průtokem kapaliny mezi rotorem 1 a statorem 3. Toto výhodné provedení je znázorněné na obr. 9. Kapalina je přiváděna pod tlakem minimálně jedním přívodním otvorem 2^ 3, rozváděna rozváděči drážkou 2-1. odváděna odváděči drážkou 2-2 a minimálně jedním odtokovým otvorem 2-4. Přívodní otvor 2-3 a odtokový otvor 2-4 slouží pro přívod a odvod 5 kapaliny, jejich poloha ani orientace není podstatná. Použitá kapalina může být např. olej.
V jiném provedení nemusí být spodní držák 4 pólových nástavců ve tvaru části kulové plochy, ale může to být například ve formě desky. V tomto případě mají pólové nástavce 3-1 statoru v různých řadách různou délku tak, aby vždy dosáhly do spodního držáku 4 pólových nástavců, to Přes plochu spodního držáku 4 se pak uzavírá magnetický tok cívek 3-2. Toto provedení je ale nevýhodné, protože díry ve spodním držáku pólových nástavců pro montáž pólových nástavců by musely být vyvrtány pod různými úhly, a to je výrobně náročné.
Průmyslová využitelnost
Popsané zařízení je využitelné, např. jako kulový kloub nebo pro všechny aplikace, které vyžadují polohování ve dvou osách jedním pohonem.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. 3D krokový motor tvořený rotorem (1) s pólovými nástavci (1-1) a statorem (3) se sestavou pólových nástavců (3-1) a cívek (3-2), kde rotor (1) a stator (3) jsou ve tvaru koule, a kde pólové nástavce (1-1) rotoru a pólové nástavce (3-1) statoru jsou z feromagnetického materiálu a kde v podélné ose rotoru (1) je otvor (1-3) pro uchycení k otáčenému zařízení, vyznačující se tím, že pólové nástavce (1-1) jsou vytvořeny alespoň na části povrchu koule rotoru (1) a jsou umístěny v soustředných řadách nad sebou, na tento rotor (1) je nasazen kryt (1-2) z magneticky nevodivého materiálu, který je opatřen otvory pro zaústění pólových nástavců (1-1) rotoru a jehož tloušťka je rovna délce těchto pólových nástavců (1-1) rotoru, a stator (3) sestává z neferomagnetického horního držáku (2) a ze spodního držáku (4) z feromagnetického materiálu, kde horní držák (2) svým tvarem kopíruje část rotoru (1) osazenou pólovými nástavci (1-1) rotoru a jsou v něm jedním koncem uchyceny pólové nástavce (3-1) statoru procházející cívkami (3-2) a majícími druhé konce uchyceny v otvorech spodního držáku (4), kde pólové nástavce (3-1) statoru jsou vůči pólovým nástavcům (1-1) rotoru v první rovině zarovnané tak, že pólové nástavce (3-1) statoru jsou uspořádány do opakujících se skupin tvořených vždy dvěma základními dvojicemi (A) pólových nástavců (3-1) orientovanými pod stejným úhlem cp, jaký svírají protilehlé pólové nástavce (1-1) rotoru, a od těchto dvou základních dvojic (A) pólových nástavců (3-1) jsou symetricky na obě strany další dvojice (B, C) pólových nástavců (3-1) posunuty o úhel φ + χβ, kde β = cp/n, kde n je zvolený počet kroků motoru a kde x je pořadí dvojice (B, C) pólových nástavců (3-1) směrem od základní dvojice (A) pólových nástavců (3- 1) a leží v rozmezí 1 až (n1) a stejným způsobem jsou pólové nástavce (3-1) statoru vůči pólovým nástavcům (1-1) rotoru zarovnané i ve druhé, vzhledem k první rovině libovolné, rovině, přičemž pólové nástavce (1-1) rotoru a pólové nástavce (3-1) statoru jsou uspořádány v řadách, jejichž minimální počet je 2 * n.
- 2. 3D krokový motor podle nároku 1, vyznačující se tím, že posunutí dvojic (B, C) pólových nástavců (3-1) statoru je v obou rovinách shodné.
- 3. 3D krokový motor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že základní dvojice (A) pólových nástavců (3-1) statoru mají prostřední pólový nástavec (3-1) společný.
- 4. 3D krokový motor podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že spodní držák (4) statoru je ve tvaru části koule, jejíž velikost je dána velikostí plochy koule rotoru (1) obsazené pólovými nástavci (1-1) rotoru.
- 5. 3D krokový motor podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že povrch krytu (1-2) a/nebo povrch horního držáku (2) a/nebo povrch pólových nástavců (1-1) rotoru a/nebo pólových nástavců (3-1) statoru je opatřen kluznou vrstvou s nízkým koeficientem tření.
- 6. 3D krokový motor podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím horní držák (2) statoru (3) je u svého dna opatřen rozváděči drážkou (2-1) s alespoň jedním přívodním otvorem (2-3) pro přívod kapaliny pod tlakem a u svého horního okraje je horní držák (2) opatřen odváděči drážkou (2-2) opatřenou alespoň jedním odtokovým otvorem (2-4).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2018-696A CZ308528B6 (cs) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 3D krokový motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2018-696A CZ308528B6 (cs) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 3D krokový motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2018696A3 CZ2018696A3 (cs) | 2020-07-01 |
CZ308528B6 true CZ308528B6 (cs) | 2020-10-29 |
Family
ID=71132451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2018-696A CZ308528B6 (cs) | 2018-12-12 | 2018-12-12 | 3D krokový motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ308528B6 (cs) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009077463A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 球面ステッピングモータおよび球面acサーボモータ |
CN201403041Y (zh) * | 2009-04-21 | 2010-02-10 | 安徽大学 | 三自由度运动永磁球形步进电动机 |
JP2012090513A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-05-10 | Minebea Co Ltd | 球面ステッピングモータ |
US20130127285A1 (en) * | 2010-08-04 | 2013-05-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Multiple pole spherical stepping motor and multiple pole spherical ac servo motor |
-
2018
- 2018-12-12 CZ CZ2018-696A patent/CZ308528B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009077463A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 球面ステッピングモータおよび球面acサーボモータ |
CN201403041Y (zh) * | 2009-04-21 | 2010-02-10 | 安徽大学 | 三自由度运动永磁球形步进电动机 |
US20130127285A1 (en) * | 2010-08-04 | 2013-05-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Multiple pole spherical stepping motor and multiple pole spherical ac servo motor |
JP2012090513A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-05-10 | Minebea Co Ltd | 球面ステッピングモータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2018696A3 (cs) | 2020-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0592083B1 (en) | Permanent magnet brushless torque actuator | |
US10230292B2 (en) | Permanent magnet operating machine | |
CN111466070B (zh) | 执行器 | |
US9558876B2 (en) | Halbach array of electromagnets with substantially contiguous vertical and horizontal cores | |
US11223265B2 (en) | Compact halbach electrical generator with coils arranged circumferentially | |
US6198182B1 (en) | Two-phase stepper motor having two disk stators with salient poles positioned on either side of two disk rotors | |
CA2246367A1 (en) | A two-phase stepper motor | |
US10574109B2 (en) | Permanent magnet biased virtual elliptical motor | |
AU2016250494B2 (en) | Electric current generating turbine | |
US4520331A (en) | Rotary actuator for a microwave switch | |
CZ308528B6 (cs) | 3D krokový motor | |
US20120205992A1 (en) | Transverse flux electrical motor | |
US9438076B2 (en) | Stator lamination stack indexing and retention | |
US9318941B2 (en) | Double rotor stepping motor | |
US20130328431A1 (en) | Cylindrical electromagnetic actuator | |
JP5443684B2 (ja) | 連続回転式モータ | |
WO2013022402A1 (en) | High force linear motor system for positioning a load | |
US11152842B2 (en) | Electromagnetic motor and generator | |
US11901790B2 (en) | Electromagnetic actuation assembly | |
EP1858139A2 (en) | Miniature electric motor | |
EP1972047A1 (en) | Electromagnetic actuator | |
JP5940806B2 (ja) | フォーカルプレーンシャッタ及び光学機器 | |
AU2008234988B2 (en) | An Electric Motor | |
EP3425781A1 (en) | Motor using permanent magnets with movable stator, controlled by linear actuators | |
KR20080052021A (ko) | 영구자석을 회전체로 하는 외철형 전동모터 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20211212 |