SU1119131A1 - Многокоординатный шаговый электродвигатель - Google Patents

Abstract

МНОГОКООРДИНАТНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий неподвижный плоский зубчатый индуктор и подвижные  кори с зубчатыми магнитоцроводами и фазными обмотками управлени , укрепленные в общем корпусе с возможностью поворота вокруг оси, перпендикул рной плоскости индуктора, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции,  кори снабжены двум  группами магнитопроводов , симметрично расположенных относительно осей вращени   корей, причем направлени  нарезки зубцов групп магнитопроводов взаимно перпендикул рны. СО со

Description

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к шаговым электродвигател м с плоским рабочим зазором, и может быть использовано дл  перемещени  подвижного элемента в плоскости с поворотом вокруг оси, перпендикул рной плоскости перемещени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  многокоординатный шаговый электродвигатель, содержащий неподвижный плоский зубчатый индуктор и подвижные  кори с зубчатыми магнитопроводами и фазными обмотками управлени , укрепленные в общем корпусе с возможностью поворота вокруг оси, перпендикул рной плоскости индуктора 1. Недостатком данного электродвигател   вл етс  сложность конструкции, так как дл  обеспечени  вращени  двигател  на угол больший 360°, он должен включать не менее четырех отдельных  корей, объединенных общим корпусом, и сложность алгоритма управлени  перемещением  корей, законы управлени  каждого из которых различны из-за несовпадени  точек приложени  усилий разных  корей. Цель изобретени  - упрощение конструкции многокоординатного шагового электродвигател . Цель достигаетс  тем, что в многокоординатном шаговом электродвигателе, содержащем неподвижный плоский зубчатый индуктор и подвижные  кори с зубчатыми магнитопроводами и фазными обмотками управлени , укрепленные в общем корпусе t возможностью поворота вокруг оси перпендикул рной плоскости индуктора,  кори снабжены двум  группами магнитопроводов, симметрично расположенных относительно осей вращени   корей, причем направлени  нарезки зубцов групп магнитопроводов взаимно перпендикул рны. На чертеже схематически представлен предлагаемый электродвигатель. Двигатель содержит магнитом гкий безобмоточный плоский индуктор 1 с двум  системами взаимно перпендикул рных прорезей на поверхности, образующих систему кубических зубцов. Подвижна  часть двигател  расположена на поверхности индуктора на аэростатической опоре, состо щей из общего корпуса 2 и двух  корей 3 и 4. Якори содержат группы магнитопроводов с обмотками управлени  (на чертеже показаны только активные поверхности магнитопроводов с зубцовой нарезкой) и укреплены с возможностью вращени  относительно общего корпуса вокруг осей Oi и Ог ,перпендикул рных плоскости индуктора. Каждый  корь имеет две группы магнитопроводов , симметрично расположенных относительно осей вращени  каждого  кор  О, и Oj. Зубцы групп магнитопроводов перпендикул рны и ориентированы вдоль соответствующих систем прорезей индуктора. Двигатель работает следующим образом. Цодача переменного напр жени  заданной частоты на обмотки управлени  магнитопроводами  корей вызывает перемещение каждого  кор  в направлении, перпендикул рном направлению нарезки зубцов магнитопроводов  кор , со скоростью, пропорциональной частоте переменного напр жени  (частоте коммутации обмоток). Максимальное усилие, которое развивает  корь при перемещении, пропорционально амплитуде токов обмоток  кор . Симметричные относительно центров вращени   корей зубцовые зоны магнитопроводов, имеющих .одинаковое направленную ориентацию зубцов, коммутируют токами одинаковой амплитуды и частоты таким образом, что усили , развиваемые этими зубцовыми зонами , всегда одинаковы: Fx. F;,, F;c, Rc Fx72, Fv, I,, Fv/2, F.,, Fy, F//2. Выполнение услови  (1) обеспечивает отсутствие разворачивающих моментов, действующих на  кори двигател  при несимметричном относительно центров  корей О, и О приложении усили . Коммутаци  обмоток обоих  корей двигател  с одинаковой амплитудой и частотой токов вызывает плоскопараллельное перемещение общего корпуса  корей. При этом выполн ютс  услови ; I F4 Fy Результирующие усили   корей, равные векторным суммам F,{ Ч- FA и F/ -ь , одинаковы по величине и направлению. Движение корпуса  корей по любой траектории с изменением углового положени  G реэлиз.у«тс  при коммутации обмоток управлени  каждого  кор  с разной частотой и ампш тудой токов. При этом закон изменени  частоты коммутации каждого  кор  должен соответствовать траектори м движени   корей. Дл  перемещени  с одинаковым усилием требуетс  аналогичное соответствие дл  амплитуды токов обмоток управлени . Например дл  кругового вращени  корпуса  кор  с неизменным моментом требуетс  изменение частоты и амплитуды токов коммутации обмоток управлени   корей по синусоидальному закону. При этом законы изменени  усилий  корей в зависимости от углового положени  корпуса  корей 0 должны быть следующие: р р -С- sin0 / ... Ч -Ft (3) Предлагаемый электродвигатель обеспечивает перемещение подвижных частей по любой траектории с неограниченным углом поворота вокруг своей оси при минимальi oM числе взаимно вращающихс  частей.

Claims (1)

1. МНОГОКООРДИНАТНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий неподвижный плоский зубчатый индуктор и подвижные якори с зубчатыми магнитопроводами и фазными обмотками управления, укрепленные в общем корпусе с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости индуктора, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, якори снабжены двумя группами магнитопроводов, симметрично расположенных относительно осей вращения якорей, причем направления нарезки зубцов групп магнитопроводов взаимно перпендикулярны.

   --- ι