SU1629951A1

SU1629951A1 - Линейный шаговый электродвигатель

Info

Publication number: SU1629951A1
Application number: SU884445257A
Authority: SU
Inventors: Виктор Дмитриевич Завгородний; Сергей Александрович Малярчук; Мирослав Федорович Ненека
Original assignee: Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1988-06-21
Filing date: 1988-06-21
Publication date: 1991-02-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , к электродвигател м с линейным перемещением рабочего органа. Цель состоит в улучшении динамических характеристик Устройство содержит индуктор, состо щий из посто нного магнита, установленного между двухполюсными сердечниками 4 и 5 в аксиальном направлении. Между зубчатыми полюсами 4 расположена обмотка управлени 6, а между аналогичными полюсами сердечника 5 - обмотка управлени 7. На внешней цилиндрической поверхности полого кор 2 выполнены зубцы 8, а во внутренней полости 9 размещена герметична тонкостенна капсула 10 из антифрикционного материала, заполненна частично в зким или сыпучим ферромагнетиком. Такое выполнение кор улучшает динамические характеристики за счет снижени массы кор , что приводит к снижению механической посто нной времени двигател и уменьшению периода затухани гармонических механических колебаний кор при отработке шага вследствие поглощени энергии колебаний капсулой с ферромагнитным материалом . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (С (Л

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электродвигателям с линейным перемещением рабочего органа, и может быть использовано в системах управления автоматическими линиями и промышленными роботами.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик.

На чертеже показан линейный шаговый электродвигатель, общий вид.

Линейный шаговый электродвигатель содержит кольцевой индуктор 1 и коаксиально расположенный в зазоре индуктора полый ферромагнитный зубчатый якорь 2.

Индуктор 1 состоит из постоянного магнита 3, установленного между двухполюсными сердечниками 4 и 5 в аксиальном направлении. Между зубчатыми полюсами сердечника 4 расположена обмотка 6 управления, а между аналогичными полюсами сердечника 5 — обмотка 7 управления. На внешней цилиндрической поверхности полого ферромагнитного якоря 2 выполнены зубцы 8, а во внутренней полости 9 помещена тонкостенная герметичная капсула 10, выполненная из антифрикционного материала и частично заполненная вязким или сыпучим ферромагнетиком 11. Полость 9 по торцам якоря 2 закрыта втулками 12. Максимальный объем ферромагнетика 11 в капсуле 10 равен объему внутренней полости 9 якоря 2, ограниченной аксиальным размером индуктора 1.

Линейный шаговый двигатель работает следующим образом.

' На обмотки 6 и 7 управления по известным алгоритмам подается напряжение. При этом в сердечниках 4 и 5 индуктора 1 возникает поток управления, который в зависимости от полярности напряжения на обмотках 6 и 7 управления суммируется или вычитается в соответствующих полюсах сердечника 4 или полюсах сердечника 5 с потоком постоянного магнита ,Ф«. В результате перераспределения магнитного потока в зубцовой зоне индуктора 1 возникает механическое усилие, сдвигающее зубцовые зоны якоря 2 и индуктора 1 до положения, в котором магнитная проводимость максимальна. Согласованный с взаимным положением зубцовых зон якоря 2 и индуктора 1 алгоритм циклического переключения напряжения в обмотках 6 и 7 управления обеспечивает шаговое перемещение якоря 2 или индуктора 1.

В предложенной конструкции двигателя магнитное состояние полого ферромагнитного якоря определяется уровнем концент рации ферромагнетика в полости якоря, ограниченной зоной распределения магнитного потока якоря.

В процессе циклического перераспреде5 ления результирующего потока индуктора 1 из-под одного полюса под другой происходит соответствующее перераспределение ферромагнетика, помещенного в капсуле, в зону с максимальным градиентом магнитного поля. При этом магнитное состояние якоря 2 периодически изменяется из насыщенного в ненасыщенное, чем обеспечивается снижение магнитного сопротивления композитного слоя «стенка якоря — ферромагнетик», что эквивалентно сопротивлению 15 якоря с утолщенной стенкой по всей длине.

Так как магнитное поле двигателя ограничено аксиальным размером магнитной системы индуктора 1, то максимальный объем ферромагнитного материала 11 в капсуле 10 определяется объемом внутренней полости якоря 2, ограниченной аксиальными размерами индуктора 1. Заключение ферромагнитного материала 11 в антифрикционную капсулу 10 исключает распространение его по всей полости якоря 2 и обеспечивает сколь25 жение капсулы 10 в полости 9.

Улучшение динамических характеристик предложенного двигателя достигается за счет снижения массы якоря, что приводит к снижению механической постоянной времени двигателя и уменьшению периода затуха30 ния гармонических колебаний якоря при отработке шага вследствие поглощения энергии колебаний капсулой с ферромагнетиком, которая выполняет функцию механического демпфера, упруго подвешенного в магнитном поле индуктора.

Claims

Формула изобретения

1. Линейный шаговый электродвигатель, содержащий кольцевой индуктор, состоя- д₀ щий из аксиально установленных двухполюсных сердечников с обмотками управления между зубчатыми полюсами и постоянного магнита между сердечниками, и полый ферромагнитный зубчатый якорь, отличающийся тем, что, с целью улучшения динами45 ческих характеристик, ферромагнитный зубчатый якорь снабжен тонкостенной герметичной капсулой из антифрикционного материала, частично заполненной вязким или сыпучим ферромагнетиком.
2. Электродвигатель по π. 1, отличаю50 щийся тем, что максимальный объем ферромагнетика в капсуле равен объему внутренней полости якоря, ограниченной аксиальным размером индуктора.