PL233386B1 - Elektryczny silnik krokowy - Google Patents

Abstract

Silnik krokowy zawiera obudowę silnika krokowego, co najmniej jeden wirnik z materiału ferromagnetycznego, stojan i cewki, ponadto zawiera wewnętrzną przekładnię różnicową, przy czym wirnik (5) zamocowany jest na mimośrodach dwóch wałów (4) napędzających koło wewnętrzne przekładni różnicowej (3).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest elektryczny silnik krokowy zawierający obudowę silnika krokowego, co najmniej jeden wirnik z materiału ferromagnetycznego, stojan i cewki.

Silniki krokowe, zwane też skokowymi, należą do grupy silników synchronicznych, przekształcających elektryczne impulsy sterujące w przesunięcie wału. Każdy impuls obraca wirnik o ściśle określony, niewielki kąt. Przemieszczenie wirnika i napędzanych elementów dokładnie odpowiada liczbie impulsów elektrycznych. Kierunek obrotów zależy od sekwencji impulsów zasilających uzwojenia. Pojedynczy skok wirnika w większości silników krokowych jest mały, około 0,72 do 3,6 stopnia. Stąd przy odpowiedniej liczbie impulsów można precyzyjnie ustawić wirnik w potrzebnym położeniu.

Z opisu patentowego US2012146439 znany jest elektryczny silnik krokowy posiadający obudowę silników krokowych, stojan, wirnik i wał silnika krokowego w wymienionej obudowie.

Silnik krokowy zawierający obudowę silnika krokowego, co najmniej jeden wirnik z materiału ferromagnetycznego, stojan i cewki według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wewnętrzną przekładnię różnicową, przy czym wirnik zamocowany jest na mimośrodach dwóch wałów napędzających koło wewnętrzne przekładni różnicowej (obiegowej). Moment obrotowy silnika odbierany jest z koła zewnętrznego tej przekładni, stanowiącego wyprowadzenie napędu. Wirnik przyciągany jest do stojana poprzez włączenie określonej liczby cewek. Zastosowanie wewnętrznej przekładni różnicowej (zamkniętej w obudowie silnika krokowego) daje możliwość uzyskania od 10 do 20-to krotnego przełożenia oraz bardzo duży moment obrotowy.

Na wałach mimośrodowych zamocowane są przeciwwagi dla wyrównoważenia pracy silnika.

Jedną z przeciwwag jest koło wewnętrzne przekładni różnicowej.

Korzystnie silnik zawiera dwa wirniki przesunięte w fazie o 180 stopni. W takim przypadku z można zmniejszyć wielkość przeciwwag. Daje to dodatkowo możliwość podwojenia liczby kroków na jeden obrót.

Podczas gdy w tradycyjnych silnikach poszczególne cewki są przełączane wielokrotnie, co powoduje niekorzystne zjawiska związane z częstością przełączania cewek, takie jak: pętla histerezy czy samoindukcja, to w silniku według wynalazku przy każdym obrocie wirnika, każda cewka jest włączana i wyłączana jeden raz, co powoduje, że jest bardziej odporny na wyżej wymienione zjawiska. Podczas pracy takiego silnika, w danym momencie jest włączona mniej więcej połowa cewek, a więc dużo więcej niż w tradycyjnych konstrukcjach.

Silnik według wynalazku daje możliwość uzyskania dużo wyższych obrotów, momentu obrotowego oraz większej mocy.

W silnikach krokowych kolejnym parametrem jest moment bezwładności wirnika, co wiąże się z szybkością zmiany obrotów, a więc precyzją wykonywania szybkich ruchów przez urządzenie napędzane. Układ mechaniczny według wynalazku ma mniejszy moment bezwładności, nawet przy uwzględnieniu przeciwwag, przy czym wielkość przeciwwag można zmniejszyć stosując dwa wirniki przesunięte w fazie o 180 stopni. Daje to dodatkowo możliwość podwojenia liczby kroków na jeden obrót.

Silnik według wynalazku znajdzie zastosowanie do poruszania elementów o dużej wadze i bezwładności, z dużą dynamiką i precyzją ruchu.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania na rysunkach, gdzie Fig. 1 to silnik widok ogólny, Fig. 2 przedstawia widok silnika z boku, Fig. 3 to wzdłużny przekrój silnika, a Fig. 4, 5 i 6 to poprzeczny przekrój silnika.

P r z y k ł a d 1

Silnik krokowy składa się z obudowy, w której znajduje się stojan z cewkami 1. Silnik wyposażony jest w przekładnię różnicową (obiegową) z kołem zewnętrznym 2 wraz z wyprowadzeniem napędu oraz z kołem wewnętrznym 3. Silnik posiada dwa wały 4. Na wałach umocowany jest wirnik 5. Do każdego wału umocowana jest przeciwwaga 6.

Włączenie prądu w cewkach 1 powoduje obrót wirnika 5. Napęd jest wyprowadzony z zewnętrznego koła 2 przekładni różnicowej. Przeciwwagi 6 zamocowane na wałach równoważą pracę silnika.

Claims (4)

Zastrzeżenia patentowe

1. Silnik krokowy zawierający obudowę silnika krokowego, co najmniej jeden wirnik z materiału ferromagnetycznego, stojan i cewki, znamienny tym, że zawiera wewnętrzną przekładnię

PL 233 386 Β1 różnicową, przy czym wirnik (5) zamocowany jest na mimośrodach dwóch wałów (4) napędzających koło wewnętrzne przekładni różnicowej (3).

2. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że na wałach mimośrodowych (4) zamocowane są przeciwwagi (6).

3. Silnik według zastrz. 2, znamienny tym, że jedną z przeciwwag jest koło wewnętrzne przekładni różnicowej (3).

4. Silnik według dowolnego z poprzedzających zastrz., znamienny tym, że zawiera dwa wirniki (5) przesunięte w fazie o 180 stopni.