SU1767639A1

SU1767639A1 - Линейный шаговый электродвигатель

Info

Publication number: SU1767639A1
Application number: SU904846374A
Authority: SU
Inventors: Михаил Кельманович Бодик
Original assignee: М.К,Бодик
Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1992-10-07
Also published as: SU1767640A1

Abstract

Использование: в электромашиностроении , в частности, дл управл емого линейного перемещени рабочего органа. Сущность изобретени : электродвигатель содержит цилиндрические т говый 1 и стопорные электромагниты 8 и 9, корь, выполненный в виде двух магнитопровод щих цилиндров 2 и 3, соосно соединенных стержнем 4, на котором установлена с возможностью перемещени магнитопровод - ща втулка 5. Между торцами втулки и цилиндров установлены возвратные пружины 6 и 7. На поверхности магнитопроводов стопорных электромагнитов и на поверхности втулки 5 и цилиндра 2 выполнены поперечные зубцы. Изобретение позвол ет обеспечить электроуправл емое перемещение кор в двух направлени х с повышенными т говыми усили ми, обусловленными конструкцией электродвигател . 1 з. п.ф.- лы, 2 ил.

Description

Фие.1

Изобретение относитс к области электротехники , а именно к электромагнитным механизмам.

Известен электромагнитный линейный двигатель, содержащий подвижный цилиндрический электромагнит с корем, переме- щающимс внутри него в осевом направлении, подвижный ограничитель перемещени и два стопорных устройства, обеспечивсГЙщих независимую фиксацию кор и ограничител перемещени .

Недостатком этой к6нструкции вл ютс однонаправленности действи , невозможность освобождени кор от фиксирующих воздействий стопоров, не имеющих внешнего управлени , а также подвижность обмотки электромагнита.

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа, вл етс линейный шаговый двигатель, цилиндрический статор которого содержит две системы обмоток, одна из которых обеспечивает при импульсе тока перемещение безобмоточного кор и св занной с ним за счет магнитных сил т ги, а друга - удерживает т гу после перемещени ее на заданный шаг.

После обесточивани обмотки, обеспечивающей перемещение, при котором сжимаетс возвратна пружина, последн , разжима сь, отталкивает корь в исходное положение. Далее процесс может повтор тьс .

Недостатками известной конструкции вл ютс однонаправленность действи и малое т говое усилие из-за незначительных сил стопорени на поверхности т ги.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени управл емого перемещени в двух направлени х и повышение т гового уси- ли .

Дополнительна цель - обеспечение управлени обратным ходом без воздействи внешней силы.

Поставленна цель достигаетс тем, что статор линейного шагового двигател снабжен дополнительным стопорным электромагнитом , а корь - дополнительной возвратной пружиной, причем, корь выполнен в виде двух магнитопровод щих цилиндров , соосно соединенных стержнем, на котором установлена с возможностью перемещени вдоль него магнитопровод ща втулка, котора предназначена дл взаимодействи с одним из стопорных электромагнитов , а возвратные пружины установлены между торцами втулки и цилиндров, причем , на взаимодействующих поверхност х: одного из цилиндров кор и магнитопровода одного стопорного электромагнита, втулки и другого стопорного электромагнита, - выполнены поперечные зубцы, а внутренние поверхности магнитопровода т гового

электромагнита сопр жены с гладкими част ми поверхности втулки и другого цилиндра .

Дополнительна цель реализуетс за счет того, что линейный шаговый двигатель

0 снабжен вторым т говым электромагнитом, расположенным по другую сторону стопорного электромагнита втулки, причем, гладкие поверхности втулки и цилиндров сопр жены с магнитопроводом т говых

5 электромагнитов.

На фиг.1 и 2 представлены варианты предлагаемого линейного шагового электродвигател , (продольный разрез).

Линейный шаговый электродвигатель

0 (см. фиг.1) содержит цилиндрический т говый электромагнит 1, корь которого состоит из дпух магнитопровод щих цилиндров 2 и 3, соединенных стержнем 4, на котором установлена магнитопровод ща втулка 5.

5 Втулка может перемещатьс на стержне в осевом направлении и удерживаетс в исходном состо нии, обеспечивающем необходимые зазоры di и d2, с помощью утопленных возвратных пружин 6 и 7. Втул0 ка кор и его остальна часть, св занна с нагрузкой, могут независимо фиксироватьс с помощью стопорных электромагнитов 8 и 9 соответственно.

Магнитный поток стопорного электро5 магнита замыкаетс через сопр женные поверхности , выполненные в виде поперечных кольцевых или винтовых зубцов, и обеспечивает их взаимную фиксацию в положении, при котором выступающие зубцы подвиж0 ной и неподвижной частей совпадают.

Зазор d4 в магнитопроводе т гового электромагнита 1 перекрываетс через цилиндр и втулку кор с образующимс между ними шаговым зазором сН. Зазор d2

5 определ ет шаг возврата.

Шаг поперечных зубцов стопорных электромагнитов da равен меньшему из шагов т гового электромагнита di или возврата da, кратных или равных между собой,

0 Электродвигатель работает следующим образом.

Подачей напр жени на обмотку стопорного электромагнита 8 фиксируетс положение втулки кор , затем подаетс

5 напр жение на обмотку т гового электромагнита 1, который вт гивает цилиндр 3 кор на величину зазора di, передвига одновременно через стержень 4 цилиндр 2. После подачи напр жени на обмотку сто- порного электромагнита 9, фиксирующего

новое положение кор , снимаетс напр жение с электромагнитов 1 и 8. Под действием пружины 7 втулка 5 передвигаетс и восстанавливаетс зазор di.

Далее цикл может повтор тьс до тех пор, пока шаговый зазор ch остаетс в пределах зазора т гового электромагнита df.

Управл емое обратное движение кор осуществл етс под действием внешней возвратной силы, например, пружины, следующим образом.

Фиксируетс втулка 5 кор стопорным электромагнитом 8 и обесточиваетс стопорный электромагнит 9, в результате чего корь передвигаетс на величину зазора d2. Новое положение кор вновь фиксируетс электромагнитом 9, после чего обесточиваетс электромагнит 8. Освобожденна втулка кор передвигаетс под действием пружины 6, восстанавлива зазор d2.

Далее процесс может повтор тьс .

Неуправл емый возврат кор может быть выполнен обесточиванием всех обмоток .

Электродвигатель, представленный на фиг.2, отличаетс от рассмотренного наличием второго т гового электромагнита 10, который передвигает корь в на- правлении обратном движению, вызванному электромагнитом 1. Этим достигаетс активное шаговое перемещение кор в двух направлени х. Движение в одном из них обеспечиваетс электромагнитами 1, 8 и 9 при обесточенном электромагните 10. Движение в обратную сторону выполн етс электромагнитами 10, 8 и 9 при обесточенном электромагните 1.

Claims

Формула изобретени 1. Линейный шаговый электродвигатель , содержащий цилиндрический статор, включающий т говый и стопорный электромагниты , установленные соосно, подвижный корь, возвратную пружину, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей путем обеспечени управл емого перемещени в двух

направлени х и повышени т гового усили , статор снабжен дополнительным стопорным электромагнитом, а корь - дополнительной возвратной пружиной, причем корь выполнен в виде двух магнитопровод щих цилиндров, соосно соединенных стержнем, на котором установлена с возможностью перемещени вдоль него магнитопрозод ща втулка, предназначенна дл взаимодействи с одним из стопорных электромагнитов, а возвратные пружины установлены между торцами втулки и цилиндров кор и магнитопровода одного стопорного электромагнита втулки и другого стопорного электромагнита выполнены поперечные зубцы, а внутренние поверхности магнитопровода т гового электромагнита сопр жены с гладкими част ми поверхности втулки и другого цилиндра .
2. Электродвигатель по п.1, от л и ч а ю- щ и и с тем, что, с целью обеспечени управлени обратным ходом без внешнего воздействи , он снабжен вторым т говым электромагнитом, расположенным по другую сторону стопорного электромагнита втулки, причем гладкие части поверхности втулки и цилиндров сопр жены с магнито- проводами т говых электромагнитов.

ъ

SI

I