SU1661931A1

SU1661931A1 - Linear step motor

Info

Publication number: SU1661931A1
Application number: SU884618495A
Authority: SU
Inventors: Алексей Иванович Соков
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Автограф"
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к электромашиностроению и может быть использовано в автоматизированном электроприводе. Целью вл етс повышение точности дискретного перемещени и увеличение усили фиксации. Устройство содержит статор 1 с размещенными в нем электромагнитами 9, охватывающими своими полюсами трубчатый канал 2, в котором вплотную друг к другу размещены шарики 5. Между шариками установлен ползун 6 с выступом, дл которого в средней части 3 канала выполнена продольна прорезь. Поверхность полюсов выполнена цилиндрической с зазором между их поверхностью и шариками 5. При подаче питающих импульсов в обмотки электромагнитов 9 ближайший к полючам запитанного электромагнита шарик 5 вт гиваетс в межполюсный зазор. Шарики 5, расположенные в разных ветв х канала 2 при запитывании соответствующего электромагнита 9 перемещаютс встречно, заставл перемещатьс всю цепочку шариков в замкнутом канале и ползун 6 в средней части 3 канала. При поочередном переключении электромагнитов 9 имеет место перемещение цепочки шариков 5 вместе с ползуном 6. При достижении ползуном 6 одного из крайних положений производитс смена очередности переключени катушек электромагнитов 9 и ползун движетс в противоположном направлении. Цель достигаетс за счет того, что полюсные наконечники сердечников электромагнитов 9 размещены внутри канала 2, их поверхность выполнена цилиндрической и охватывает шарики 5 с зазором. 5 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in an automated electric drive. The goal is to improve the accuracy of the discrete movement and increase the force of fixation. The device comprises a stator 1 with electromagnets 9 placed therein, a tubular channel 2 covering its poles, in which balls 5 are placed close to each other. A slider 6 with a ledge is installed between the balls, for which a longitudinal slot is made in the middle part 3 of the channel. The surface of the poles is cylindrical with a gap between their surface and the balls 5. When supplying pulses to the windings of electromagnets 9, the ball 5 closest to the poles of the energized electromagnet draws in the interpolar gap. The balls 5, located in different branches of channel 2, when energized by the corresponding electromagnet 9, move in opposite directions, causing the entire chain of balls in the closed channel to move, and the slider 6 in the middle part 3 of the channel. When alternately switching the electromagnets 9, the chain of balls 5 moves together with the slider 6. When the slider 6 reaches one of the extreme positions, the switching order of the coils of the electromagnets 9 is changed and the slider moves in the opposite direction. The goal is achieved due to the fact that the pole tips of the cores of the electromagnets 9 are placed inside the channel 2, their surface is cylindrical and covers the balls 5 with a gap. 5 il.

Description

Изобретение относитс к электромашиностроению и может быть использовано в автоматизированном электроприводе.The invention relates to electrical engineering and can be used in an automated electric drive.

Цель изобретени - повышение точности дискретного перемещени и увеличение усили фиксации,The purpose of the invention is to improve the accuracy of discrete movement and increase the force of fixation,

На фиг. 1 представлен электродвигатель , продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-Анафиг.1; на фиг.З- разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - двигатель с параллельными ветв ми каналов .FIG. 1 shows a motor, longitudinal section; figure 2 - section a-Anafig.1; FIG. 3 is a section BB in FIG. one; figure 4 - section bb In figure 2; Figure 5 shows an engine with parallel branches of channels.

Линейный шаговый двигатель состоит из двух одинаковых статоров 1, в которых выполнены каналы 2. Между статорами 1 расположены средние части каналов 3 и 4, которые вместе с каналами 2 образуютзам- кнутый трубчатый канал, заполненный шариками 5. В одной из средних частей канала между шариками расположен ползун 6, который имеет выступ 7 дл подсоединени нагрузки, имеющий возможность перемещени в продольной прорези 8, выполненной в соответствующей средней части канала 3. В статорах 1 расположены электромагниты 9, сердечники которых могут иметь, например, Ф-образную форму, на центральных част х 10 которых размещены катушки 11, а боковые части образуют по две пары полюсов 12 и 13. Статоры 1 двиЈа- тел выполнены разъемными из двух частей 14 и 15, изготовленных из диамагнитного материала, в- которых размещены электромагниты 9. Пары полюсов 12 и 13 имеют секции 16-18, отсто щие друг от друга на рассто нии, равном диаметру шарика. Средние пр моугольные части 3 и 4 каналы выполнены разъемными и в поперечном сечении могут иметь форму, представленную на фиг.4.A linear stepping motor consists of two identical stators 1 in which channels 2 are made. Between the stators 1 there are middle parts of channels 3 and 4, which together with channels 2 form a closed tubular channel filled with balls 5. In one of the middle parts of the channel between the balls there is a slider 6, which has a protrusion 7 for connecting a load, having the possibility of moving in a longitudinal slot 8, made in the corresponding middle part of the channel 3. In the stators 1 electromagnets 9 are located, whose cores may have For example, the F-shape, on the central parts of which 10 are placed the coils 11, and the side parts form two pairs of poles 12 and 13. The stators 1 of the motor are made detachable from two parts 14 and 15, made of a diamagnetic material, electromagnets 9 are located. The pairs of poles 12 and 13 have sections 16-18 that are separated from each other by a distance equal to the diameter of the ball. The middle rectangular parts 3 and 4 of the channels are made detachable and in cross section can have the shape shown in Fig. 4.

Электродвигатель работает следующим образом.The motor works as follows.

При поочередном запитывании катушек 11 электромагнитов 9 статоров 1 полюсы 12 и 13 одновременно воздействуют на шарики 5, расположенные в противолежащих каналах . Действие полюсов 12 и 13 на шарики 5 должно быть согласовано таким образом, чтобы обеспечить перемещение всей цепочки шариков 5 и ползуна 6 в замкнутом канале в нужном направлении. Шарики 5 вт гиваютс в межполюсные зазоры полюсов 12 и 13 записанных электромагнитов 9, при этом в замкнутом канале приходит в движение вс цепочка шариков и ползун 6. После окончани импульса шарики, переместившись на шаг, займут исходное поло- жение по отношению к другим электромагнитам 9. При отключении запи- танных электромагнитов после совершени When alternately powering the coils 11 of electromagnets 9 of the stators 1, the poles 12 and 13 simultaneously act on the balls 5 located in the opposite channels. The action of the poles 12 and 13 on the balls 5 must be coordinated in such a way as to ensure the movement of the entire chain of balls 5 and the slide 6 in a closed channel in the desired direction. The balls 5 are drawn into the interpolar gaps of the poles 12 and 13 of the recorded electromagnets 9, while in the closed channel the whole ball chain and the slider 6 begin to move. When disconnecting the fixed electromagnets after making

шага и запитывани следующих за ними вдоль канала цепочки шариков 5, а вместе с ними и ползун 6 перемещаютс еще на один шаг. При поочередном переключении электромагнитов 9 в соответствии с выбранной циклограммой питани система шариков 5 в замкнутом канале вместе с ползуном 6 совершает шаги, величина которых в общем случае равна d/n, где d - диаметр шарика; пthe steps and feeding the chains of balls 5 that follow them along the channel, and with them the slider 6 moves one more step. When alternately switching the electromagnets 9 in accordance with the selected power cyclogram, the system of balls 5 in a closed channel together with the slider 6 performs steps, the size of which is generally d / n, where d is the diameter of the ball; P

- число катушек, фаз. Катушки можно включать парами, при этом шаг перемещени ползуна уменьшаетс вдвое.- number of coils, phases. The coils can be turned on in pairs, with the slider moving step halved.

При достижении ползуном одного из крайних положений в канале производитс When the slider reaches one of the extreme positions in the channel,

смена очередности переключени катушек и ползун движетс в противоположном направлении .the switching sequence of switching coils and the slider moves in the opposite direction.

На фиг.5 представлен вариант двигател с параллельными ветв ми каналов, работающими синхронно. Двигатель состоит из двух трубчатых каналов 2 с шариками 5, расположенных в каналах поршней 19, соединенных общей планкой 20, котора вл етс исполнительным элементом. ПоршниFigure 5 shows a variant of an engine with parallel branches of channels operating synchronously. The engine consists of two tubular channels 2 with balls 5 located in the channels of the pistons 19 connected by a common bar 20, which is the actuating element. Pistons

19 в каналах 2 опираютс на пружины 21. Каналы 2 располагаютс в статоре 1 с электромагнитами 9.19 in channels 2 rests on springs 21. Channels 2 are located in stator 1 with electromagnets 9.

При очередном переключении электромагнитов 9 их полюсы воздействуют на шарики 5 в каналах поршней 19 вместе с исполнительным элементом - планкой 20, к которой может подсоедин тьс нагрузка.At the next switching of the electromagnets 9, their poles act on the balls 5 in the channels of the pistons 19 together with the actuating element - the bar 20, to which the load can be connected.

Предлагаемый двигатель за счет того, что полюсные наконечники сердечниковThe proposed engine due to the fact that the pole tips cores

электромагнитов размещены внутри каналов с шариками, а поверхность полюсов выполнена цилиндрической и охватывает шарики с зазором, обладает высокой точностью дискретного перемещени и большим усилием фиксации, чем известный. Поэтому предлагаемый двигатель может быть использован в печатающих устройствах дл перемещени каретки с печатающей головкой, дл перемещени головки в устройствах на гибких магнитных дисках, дл смены дорожек крас щей ленты в печатающих устройствах.electromagnets are placed inside the channels with balls, and the surface of the poles is cylindrical and covers the balls with a gap, has a high discrete displacement accuracy and greater fixing force than the known one. Therefore, the proposed motor can be used in printing devices for moving a carriage with a printing head, for moving a head in devices on floppy disks, for changing tracks of the dye tape in printing devices.

Claims

Claims of the invention Linear stepping motor containing a stator with electromagnets placed on it, covering a channel in which balls are placed close to each other and acting on a moving element, characterized in that, in order to improve the accuracy of discrete movement and increase the fixing force made in the form of a slider with a protrusion installed in the channel between the balls, in this case for you 516619316

The slider stupa in the channel is made longitudinally placed inside the channel, and their surface is slotted, the pole tips are ser- ally made cylindrical and encompass the balls of the stator electromagnets with a gap.

I „1К

Schig.2

ABOUT

GGADAAL 2 19

I I

6-8

&,

Fig.Ch