SU752656A1

SU752656A1 - Линейный шаговый электродвигатель

Info

Publication number: SU752656A1
Application number: SU782583487A
Authority: SU
Inventors: Борис Алексеевич Ивоботенко; Виктор Евгеньевич Луценко; Владимир Борисович Баль; Евгений Иванович Белявский
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1978-02-28
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1980-07-30

Description

1

Изобретение относитс к электрическим машинам, в частности к шаговым электродвигател м с плоским воздушным зазором, и может быть использовано в позиционных устройствах дл перемеш,ени подвижного элемента по трем или четырем координатам .

Известен трехкоординатный шаговый электродвигатель с безобмоточным зубчатым неподвижным индуктором, двухкоординатным корем с зубчатыми полюсами, охваченными обмотками управлени , и линейным индуктором и корем, расположенным на подвижном элементе двухкоординатного двигател 1.

Недостатком указанного электродвигател вл етс наличие отдельного рма дл замыкани магнитного потока как у цилиндрического , так и двухкоординатного корей двигател , что увеличивает вес и габариты системы и снижает быстродействие привода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической суш,ности вл етс линейный шаговый электродвигатель, содержащий двухкоординатный неподвижный зубчатый индуктор и корь с охваченными обмотками управлени зубчатыми полюсами, снабженный посто нными магнитами, примыкаюш ,ими к полюсам со стороны, противоположной зубцам, и подвижный зубчатый индуктор с корем, снабженным обмотками управлени 2.

Недостатком этого двигател вл етс

5 сложность конструкции, содержащей отдельные индукторы на каждую координату двигател , и обусловленное этим низкое быстродействие и большой вес подвижных частей.

10 Целью изобретени вл етс повышение быстродействи , уменьшение габаритов и веса электродвигател , а также упрощение его конструкции.

Цель достигаетс тем, что в известном

J5 шаговом электродвигателе, содержащем двухкоординатные неподвижный зубчатый индуктор и корь с охваченными обмотками управлени зубчатыми полюсами, снабженный посто нными магнитами, примыкающими к полюсам со стороны, противоположной зубцам, и подвижный зубчатый индуктор с корем, снабженным обмотками управлени , полюса кор подвижного индуктора расположены на посто нных магнитах двухкоординатного кор со стороны , противоположной его полюсам.

Такое выполнение предлагаемого двигател позвол ет использовать одни посто нные магниты дл возбуждени всех коор30 динат двигател , что упрощает конструкцию

и снижает вес подвижных частей, иовыша тем самым быстродействие.

На фиг. 1 изображен координатньп двигатель с линейным вторичным редуктором, разрез; на фиг. 2 - фиг. 4 - то же, с поворотным вторичным редуктором, выполненным соответственно цилиндрическим, коническим , плоским; на фиг. 5 - четырехкоординатный двигатель с линейно-поворотным вторичным индуктором, выполиенным цилиндрическим и снабженным аксиальными и кольцевыми зубцами.

Двигатель на фиг. 1 содержит неподвижную шшту-индуктор 1, на поверхности которой сформированы зубцы кубической формы, образованные двум системами взаимно-перпендикул рных назов, расположенных но координатам X и У. Подвижный корь 2 на аэростатической оиоре располагаетс над плитой-индуктором. В общем корпусе кор 2 закреплены посто нные магниты 3 и нрнмыкаюпдие к ним магннтопроводы 4 с зубчатыми полюсами, охваченными обмотками 5 управлени . Налнчие посто нных магнитов не вл етс об зательным. Они могут быть заменены обмотками возбуждени , создающими однонанравленный поток в полюсах магнитонроводов . В коре подвижно закреплен цилиндрический линейный вторичный индуктор 5, который может перемещатьс вдоль вертикальной оси.

Посто нный магнит, обозначенный на чертежах полюсами N и S, с П-образнымн полюсами и обмотками управлени образует модуль. Минимальное количество модулей кор , приход щеес на каждую координату , должно равн тьс числу раздельно реверсируемых фаз данной координаты. В предлагаемом двигателе каждый модуль взаимодействует с двум индукторами двигател и участвует в движении подвижного элемента но двум координатам, поэтому общее число модулей равн етс количеству , необходимому двухкоординатному индуктору. Число модулей, приход щеес на однокоординатный индуктор, всегда вдвое больще необходимого. Дл увеличени устойчивости к развороту число модулей может дублироватьс , располага сь симметрично относительно общего центра кор . На стержн х П-образных полюсов каждой координаты нарезаны зубцы. Взаимный сдвиг зубцовых зон дл четырехфазного варианта двигател составл ет /4 зубцового делени . Дл зубцовых зон

стержней каждого Н-образпого полюса взаимный сдвиг составл ет /2 зубцового делени .

Двигатель работает следующим образом. Дл движени по какой-либо координате обмотки соответствующих нолюсов переключаютс в определенной последовательности . При этом в зависимости от направлени намагничивающих сил обмотки

П-образного полюса поток посто нного магнита будет вытесн тьс в тот или другой стержень, возбужда нужную зубцовую зону. Так, например, дл движени двигател на фиг. 1 в направлении X обмотки а

и b должны коммутироватьс в следующей последовательности; +а, +Ь; +а,-Ь; -а, -и; -а, +6; +а, -f Ь н т. д.

Таким образом, трехкоординатный шаговый электродвигатель осуществл ет перемещение подвижного элемента по трем координатам с высокой точностью и скоростью отработки перемещений.

По сравнению с известными многокоордннатнымн щаговыми электродвигател ми

предлагаемый электродвигатель имеет меиьщне габариты и вес при одипаковом усилии и точности позиционировани , и в св зи с этим быстродействие его повышаетс примерно на 40%. Кроме того, такое

выполнение двигател упрощает конструкцию за счет совмещени системы возбуждени но всем координатам.

Claims

Формула изобретени

Линейный шаговый электродвигатель, содержащий двухкоординатные неподвижный зубчатый индуктор и корь с охваченными обмотками унравлени зубчатыми полюсами , снабженный посто нными магнитами,

примыкающими к полюсам со стороны, противоположной зубцам, и подвижный зубчатый индуктор с корем, снабженным обмотками управлени , отличающийс тем, что, с целью повыщени быстродейстВИЯ , уменьшени габаритов и веса электродвигател , а также упрощени его конструкции , полюса кор подвижного индуктора расположены на посто нных магнитах двухкоординатного кор со стороны , противоположной его полюсам.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Акцептованна за вка ФРГ № 2358421, кл. Н 02К 37/00, 1975.
2. Патент США № 3851196, кл. 310-12, опубл. 1974.