RU143609U1

RU143609U1 - ACTUATOR

Info

Publication number: RU143609U1
Application number: RU2014108356/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Яковлевич Тойбич; Сергей Владимирович Тойбич; Егор Александрович Тойбич
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2014-07-27

Abstract

Актуатор, содержащий статор с обмоткой, состоящей из отдельных катушек, расположенных на его зубцах, образующих полюсные наконечники, выводы катушек соединены с коммутирующим устройством, подключающим их к источнику напряжения, и ротор, отличающийся тем, что зубцы с катушками образуют, по меньшей мере, два уровня полюсов магнитной системы, а ротор выполнен цилиндрическим из постоянного магнита с радиальной поляризацией по всей длине ротора.An actuator comprising a stator with a winding consisting of separate coils located on its teeth forming pole pieces, the leads of the coils are connected to a switching device connecting them to a voltage source, and a rotor, characterized in that the teeth with coils form at least two levels of the poles of the magnetic system, and the rotor is made cylindrical of a permanent magnet with radial polarization along the entire length of the rotor.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, а точнее - к электроприводам, предназначенным для реализации дискретных перемещений.The utility model relates to the field of electrical engineering, and more specifically to electric drives designed to implement discrete movements.

Известен ряд устройств, которые относятся к данной теме, например, «Актуатор», в патенте на полезную модель RU №63132, МПК H02K 33/16, опубл. 10.05.2007, «Стартер двигателя внутреннего сгорания», патент на полезную модель RU №10427 МПК H02K 33/02, опубл. 16.07.1999, «Вентильный двигатель-генератор с изменяемой геометрией магнитной системы», патент на полезную модель RU №117167 МПК H02K 29/01, опубл. 20.06.2012.There are a number of devices that are relevant to this topic, for example, “Actuator”, in the patent for utility model RU No. 63132, IPC H02K 33/16, publ. 05/10/2007, “Starter of an internal combustion engine”, patent for utility model RU No. 10427 IPC H02K 33/02, publ. 07.16.1999, “Valve motor generator with variable geometry of the magnetic system”, utility patent RU No. 117167 IPC H02K 29/01, publ. 06/20/2012.

Наиболее близким техническим решением выбранным заявителем в качестве прототипа является «Шаговый двигатель» (патент на изобретение РФ 2443047, МПК H02K 37/00, опубл. 20.02.2012). Шаговый двигатель содержащий статор с обмоткой, состоящей из отдельных катушек, расположенных на его зубцах, выводы катушек соединены с коммутирующим устройством, подключающим их к источнику напряжения, и ротор, включающий электропроводящую часть, выполненную в виде цилиндра, имеющего диаметральную прорезь по всей активной длине, заполненную изолирующим веществом, на зубцах статора в верхних их частях расположены по два витка, выводы которых соединены, например, с контактами герконовых реле, катушки которых соединены с коммутирующим устройством, обеспечивающим возможность одновременного замыкания, по меньшей мере, четырех витков, размещенных на четырех соседних зубцах статора и образующих дугообразный ряд, причем у первых двух зубцов замкнуты витки, экранирующие их правые части в направлении против часовой стрелки, а у последующих двух зубцов замкнуты витки, экранирующие их левые части, причем для начала шага ротора коммутирующее устройство размыкает виток, экранирующий левую часть последнего зубца первоначального ряда, а для завершения шага размыкает виток на первом зубце ряда, размыкает виток, экранирующий левую часть третьего зубца первоначального ряда, и замыкает виток, экранирующий правую его часть, при этом замыкается виток, экранирующий левую часть зубца, следующего за последним зубцом первоначального ряда, отличающийся тем, что центральные части зубцов экранированы короткозамкнутыми витками, размещенными перпендикулярно двум виткам и расположенными в верхних частях зубцов статораThe closest technical solution chosen by the applicant as a prototype is "Stepper motor" (patent for the invention of the Russian Federation 2443047, IPC H02K 37/00, publ. 02.20.2012). A stepper motor containing a stator with a winding consisting of separate coils located on its teeth, the leads of the coils are connected to a switching device connecting them to a voltage source, and a rotor including an electrically conductive part made in the form of a cylinder having a diametrical slot along the entire active length, filled with an insulating substance, two turns are located on the stator teeth in their upper parts, the terminals of which are connected, for example, to the contacts of the reed relays, the coils of which are connected to the switching device with a triad, which allows the simultaneous closure of at least four turns located on four adjacent stator teeth and forming an arcuate row, and the first two teeth have closed turns, screening their right parts in a counterclockwise direction, and the next two teeth have closed turns shielding their left parts, and to start the rotor step, the switching device opens the coil shielding the left part of the last tooth of the initial row, and to complete the step it opens the coil on the first m row tooth, opens the coil screening the left side of the third tooth of the initial row, and closes the coil screening the right side of it, closing the coil screening the left side of the tooth following the last tooth of the initial row, characterized in that the central parts of the teeth are shielded with short circuits turns located perpendicular to two turns and located in the upper parts of the stator teeth

Недостатком прототипа является ограничение перемещения якоря только угловое, что обусловлено конструкцией статора.The disadvantage of the prototype is the restriction of the movement of the armature only angular, due to the design of the stator.

Техническая задача заявляемой полезной модели - обеспечение возможности как углового, так и линейного перемещения вала с ротором.The technical task of the claimed utility model is to provide the possibility of both angular and linear movement of the shaft with the rotor.

Техническая задача достигается тем, что устройство содержит статор с обмоткой, состоящей из отдельных катушек, расположенных на его зубцах, образующие полюсные наконечники, выводы катушек соединены с коммутирующим устройством, подключающим их к источнику напряжения, и ротор, причем зубцы с катушками образуют, по меньшей мере, два уровня полюсов магнитной системы, ротор выполнен цилиндрическим, из постоянного магнита, с радиальной поляризацией по всей длине ротора.The technical problem is achieved by the fact that the device contains a stator with a winding consisting of separate coils located on its teeth, forming pole pieces, the leads of the coils are connected to a switching device that connects them to a voltage source, and a rotor, and the teeth with coils form at least at least two levels of the poles of the magnetic system, the rotor is made cylindrical of a permanent magnet, with radial polarization along the entire length of the rotor.

Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:Comparison of the claimed utility model with the prototype shows that it differs in the following features:

- зубцы с катушками образуют, по меньшей мере, два уровня полюсов магнитной системы;- teeth with coils form at least two levels of poles of the magnetic system;

- ротор выполнен цилиндрическим, из постоянного магнита с радиальной поляризацией по всей длине ротора.- the rotor is made cylindrical of a permanent magnet with radial polarization along the entire length of the rotor.

Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».Therefore, we can assume that the claimed utility model meets the criterion of "novelty."

Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических приемов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».The utility model can be manufactured on standard equipment using well-known technological methods, so it meets the criterion of "industrial applicability".

На Фиг. 1, 2 показана конструкция устройства.In FIG. 1, 2 shows the design of the device.

В корпусе 1, выполненном из немагнитного металла, например, алюминия, заключен статор, состоящий из общего магнитопровода 2 и трех систем полюсных наконечников в виде зубцов 3 с катушками обмотки статора 4, расположенными в трех уровнях. Вал 5 с жестко закрепленным на нем ротором 6, который выполнен из постоянного магнита с радиальной поляризацией имеет возможность скользящего перемещения, как в вертикальном линейном направлении, так и в угловом вращении.In the housing 1, made of non-magnetic metal, for example aluminum, a stator is enclosed, consisting of a common magnetic circuit 2 and three pole terminal systems in the form of teeth 3 with stator winding coils 4 located at three levels. The shaft 5 with the rotor 6 rigidly fixed on it, which is made of a permanent magnet with radial polarization, has the possibility of sliding movement, both in the vertical linear direction and in angular rotation.

При последовательной коммутации пар полюсов взаимодействие постоянного магнитного поля магнита и силовых линий катушек статора 4 вызовет шаговое угловое перемещение ротора 6, причем смена порядка чередования катушек меняет направление углового перемещения.When sequentially switching pairs of poles, the interaction of the constant magnetic field of the magnet and the lines of force of the stator coils 4 will cause a stepwise angular movement of the rotor 6, and a change in the alternation order of the coils changes the direction of the angular movement.

Для линейного перемещения ротора 6 из одного положения в другое вдоль продольной оси актуатора необходимо коммутировать катушки обмотки статора по «слоям», то есть для перехода, например, из среднего положения в верхнее необходимо подать напряжение на катушки верхнего слоя.For the linear movement of the rotor 6 from one position to another along the longitudinal axis of the actuator, it is necessary to commute the stator winding coils in “layers”, that is, to transition, for example, from the middle position to the upper, it is necessary to apply voltage to the coils of the upper layer.

Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает возможность как углового, так и линейного перемещения вала с ротором.Thus, the claimed utility model provides the possibility of both angular and linear movement of the shaft with the rotor.

Claims

An actuator comprising a stator with a winding consisting of separate coils located on its teeth forming pole pieces, the leads of the coils are connected to a switching device connecting them to a voltage source, and a rotor, characterized in that the teeth with coils form at least two levels of the poles of the magnetic system, and the rotor is made cylindrical of a permanent magnet with radial polarization along the entire length of the rotor.