SU896721A1 - Electric motor with screw-shaped stator - Google Patents

Electric motor with screw-shaped stator Download PDF

Info

Publication number
SU896721A1
SU896721A1 SU782575355A SU2575355A SU896721A1 SU 896721 A1 SU896721 A1 SU 896721A1 SU 782575355 A SU782575355 A SU 782575355A SU 2575355 A SU2575355 A SU 2575355A SU 896721 A1 SU896721 A1 SU 896721A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
working
screw
stator
length
Prior art date
Application number
SU782575355A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Трифонович Беликов
Original Assignee
За витель
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by За витель filed Critical За витель
Priority to SU782575355A priority Critical patent/SU896721A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU896721A1 publication Critical patent/SU896721A1/en

Links

Description

1one

Изобретение относитс  к электромашиностроению и может быть использовано в приводах, требующих совмеще ни  перемещени  подвижного элемента в аксиальном направлении с его вращением вокруг продольной оси двигател  при необходимости достижени  плавного регулировани  скорости винтового движени  в широком диапазоне и необходимости получени  точного останова рабочего органа. Одной из важных областей применени  изобретени   вл етс  электропривод промышленных роботов и манипул торов, где требуетс  сочетание поступательного и вращательного движений и достижение точного позиционировани .The invention relates to electrical engineering and can be used in drives that require the displacement of a movable element in the axial direction with its rotation around the longitudinal axis of the engine if it is necessary to achieve a smooth control of the speed of the screw movement in a wide range and the need to obtain an exact stop of the working member. One of the important fields of application of the invention is the electric drive of industrial robots and manipulators, where a combination of translational and rotational movements and the achievement of accurate positioning is required.

Известны асинхронные и реактивные шаговые двигатели, даю1чие возможность получить винтовое двихсение подвижного элемента за счет особой конструкции статора и ротора двигател . Known asynchronous and reactive stepping motors, giving the opportunity to get a screw movement of the moving element due to the special design of the stator and the rotor of the engine.

В таких двигател х статор, несущий многофазную обмотку, имеет форму цилиндра, на внутренней поверхности которого нарезана двухходова  винтова  резьба. Ротор двигател  выполнен в виде цилиндра из ферромаг нитного материала -с кольцевой нарезкой , шаг которой равен тагу винтовой резьбы статора.In such engines, the stator carrying a multiphase winding has the shape of a cylinder, on the inner surface of which a two-way screw thread is cut. The rotor of the engine is made in the form of a cylinder of ferromagnetic material - with ring cutting, the pitch of which is equal to the tag of the screw thread of the stator.

Многофазна  обмотка, уложенна  в пазах статора, создает в машине вращающеес  поле. При этом полюса, образук диес  на статоре, благодар  винтовой резьбе на его внутренней поверхности перемещаютс  в аксиальном направлении. Ротор перемещаетс  синх10 ронно с перемещением полюсов статора на величину двойного шага винта за Один оборот вращающегос  пол , обеспечива  прецизионное линейное перемещение 1.The multi-phase winding, laid in the slots of the stator, creates a rotating field in the machine. In this case, the poles forming a dies on the stator, due to the screw thread on its inner surface, move in the axial direction. The rotor moves synchronously with the movement of the stator poles by the magnitude of the double screw pitch per rotation of the rotating field, providing precise linear movement 1.

1515

Известен также электрический двигатель с винтообразным статором, в пазах которого уложена рабоча  обмотка , и ротором. Этот двигатель также обеспечивает винтовое движение Also known is an electric motor with a helical stator, in the slots of which the working winding is laid, and a rotor. This engine also provides screw motion.

20 ротора 2 .20 rotor 2.

Недостатком известного двигател   вл етс  невозможность достижени  значительных диапазонов плавного регулировани  скорости.A disadvantage of the prior art engine is the impossibility of achieving significant ranges of variable speed control.

2525

Цель изобретени  - расширение диапазона регулировани  скорости.The purpose of the invention is to expand the range of speed control.

Claims (2)

Поставленна , цель достигаетс  тем, что в магнитопроводе выполнен дополнительный паз, в котором уложе30 на обмотка возбуждени , а пазы дл  размещени - рабочей обмотки, расположенные на.соседних витках,имеют об- щие продольные оси, прич.ем длийа участка рабочей обмотки кратна 2 Ъ, длина участка обмотки возбу5Кдени  равна (2К+1)гг, где ,1,2 ,3 ,... , а на роторе выполнены винтообразные выступы длиной, равной tx , расположенные на рассто нии t На фиг.1 изображен магнитопровод статора с пазами дл  укладки рабочей обмотки и обмотки возбуждени , на фиг.2 - ротор с формирун цими магнитное поле винтообразными выступами на фиг.З - схема развертка статора и ротора двигател / на фиг.4 - двигатель с двум  винтообразными магнитопроводами статора. Электрический двигатель содержит винтообразный магнитопровод статора 1, В пазах ot магнитопровода размещена рабоча  обмотка 2, причем пазы а имеют общие продольные оси. В цент ре магнитопровода статора выполнен дополнительный паз б, в котором уложена обмотка 3 возбуждени . Длина участка магнитопровода, на котором размещена обмотка 3 возбуждени , рав на «2К+1)гГ, где ,1,2,3,. . . , fполюсное деление двигател , а длина участков дл  рабочей обмотки кратна Рабочие обмотки выполн ютс  в соо ветствйн со схемами рабочих обмоток линейных двигателей посто нного тока и подключаютс  либо к коллекторным пластинам электромеханического коллектора , либо к соответствующим кана лам полупроводникового коммутатора (не показан). Пазы рабочих обмоток в известном устройстве магнитопровода статора располагаютс  точно друг про тив друга, в предлагаемом двигателе примен етс  обща  дл  обеих частей магнитопровода, рабоча  обмотка, что позвол ет в зависимости от величины шага резьбы в 1,5-3,5 раза уменыиить объем лобовых частей рабочей обмотки и, соответственно, снизить вес рабочей обмотки по сравнени с использованием раздельных рабочих обмоток на 25-30%. Ферромагнитный ротор 4 имеет винтообразные выступы 5 длиной, равной tr , и распололсенные на рассто нии С Двигатель может иметь два винтообразных магнитопровода статора (фиг.4). Обща  длина каждого магнито прОвода статора в этом случае не пре выйает длины одного нитка винтовой .линии . На ка адом из магнитопроводов статора имеетс  сво  обмотка возбуждени  наход ща с  в большом пазу,по об стороны от которого расположены рабочи обмотки. Пазы дл  размещени  рабочей обмотки соответствующих участков маг нитопроводов имеют общие продольные оси, что дает возможность выполнить рабочие обмотки обоих магнитопроводов статора из общих секций. Двигатель работает следующим образом . Если ротор занимает, наход сь в расточке статора, такое положение, например, при котором его выступы длиной Т наход тс  на противоположных концах участка магнитопровода | статора с рабочей обмоткой, а электромеханический или полупроводнике- I вый коммутатор подключил ее к питающей сети, обеспечив протекание токов в Зр .над выступами ротора (фиг.З, дл  ), при этом обмотка возбуждени  создает поток Ф, . то в соответствии с законом Био-Савара-Лапласа возникает электромагнитное усилие, сдвигающее оба выступа ротора влево. При начавшемс  под действием этого усили  винтовом движении ротора коллектор коммутирует, секции рабочей обмотки таким образом, чтобы направление электромагнитной силы все врем  сохран лось. Регулирование скорости двигател  осуществл етс  как и в обычных машинах посто нного тока изменением величины напр жени  питающей .сети, или изменением тока возбуждени , или включением добавочного активного сопротивлени  в цепь рабочей обмотки. Дл9 осуществлени  реверса двигател  необходимо изменить пол рность питани  рабочей обмотки либо обмотки возбуждени . Формула изобретени  Электрический двигатель с винтообразным статором, в пазах которого уложена рабоча  обмотка, и ротором отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона регулировани  скорости, в магнитопроводе выполнев дополнительный паз, в котором уложена обмотка возбуждени , а пазы дл  размещени  рабочей обмотки, расположены на соседних витках, имеют общие продольные оси, причем длина участка рабочей обмотки кратна 2ZJ, длина участка обмотки возбуждени  равна (2К+1РгГ, где ,1,2,3,. .. , а на роторе выполнены винтообразные выступы длиной, -равной С, расположенные на рассто нии . источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Paul R.J.A,, Reid G.G., Stepping-mocle performance of a linlar helical reductance mfor. Lonf. Zima. Electr. Machines, London, 1974, 77-82. The goal set is achieved by the fact that an additional groove is made in the magnetic core, in which 30 is laid on the field winding, and the placement slots are the working winding located on the adjacent coils, which have common longitudinal axes, and the length of the working winding is a multiple of 2 B, the length of the section of the winding of the exciter 5KDeni is equal to (2K + 1) yy, where, 1,2, 3, ..., and on the rotor there are screw-shaped protrusions of a length equal to tx, located at a distance of t Figure 1 shows the stator magnetic circuit with grooves for laying the working winding and the field winding, in Fig. 2 - ro the torus with formiruni magnetic field with screw-shaped protrusions in FIG. 3 is a schematic scan of the stator and the rotor of the engine / in FIG. 4 — an engine with two screw-shaped stator magnetic cores. The electric motor contains a screw-shaped magnetic core of the stator 1, In the grooves ot of the magnetic core, an operating winding 2 is placed, and the slots a have common longitudinal axes. An additional groove b is made in the center of the stator magnetic circuit, in which the excitation winding 3 is laid. The length of the section of the magnetic circuit on which the excitation winding 3 is located is equal to " 2K + 1) gG, where, 1, 2, 3 ,. . . , polarization of the motor, and the length of the sections for the working winding is a multiple. The working windings are made in accordance with the working windings of linear DC motors and connected either to the collector plates of the electromechanical collector or to the corresponding channels of the semiconductor switch (not shown). The grooves of the working windings in the known device of the stator magnetic core are located exactly against each other, in the proposed engine the common winding for both parts of the magnetic core is used, the working winding, which allows, depending on the thread pitch, 1.5–3.5 times to reduce the amount of frontal parts of the working winding and, accordingly, reduce the weight of the working winding compared to using separate working windings by 25-30%. The ferromagnetic rotor 4 has screw-shaped protrusions 5 of a length equal to tr, and located at a distance C The engine may have two screw-shaped stator magnet cores (Fig. 4). The total length of each stator magnetic conductor in this case does not exceed the length of one thread of the screw line. On each of the stator magnetic cores there is an excitation winding located in a large groove, on the side of which the working windings are located. The slots for positioning the working winding of the respective sections of the magnetic conductors have common longitudinal axes, which makes it possible to carry out the working windings of both stator magnetic cores from the common sections. The engine works as follows. If the rotor occupies, being in the bore of the stator, such a position, for example, in which its protrusions of length T are at opposite ends of the section of the magnetic circuit | a stator with a working winding, and an electromechanical or semiconductor I switch connected it to the mains supply, ensuring the flow of currents in Sp. over the protrusions of the rotor (Fig. 3, dl), while the excitation winding creates a flux F ,. then, in accordance with the law of Bio-Savart-Laplace, an electromagnetic force arises, shifting both protrusions of the rotor to the left. When the screw movement of the rotor started under the action of this force, the collector commutes, sections of the working winding so that the direction of the electromagnetic force is maintained all the time. Motor speed control is carried out as in conventional DC machines by changing the value of the supply mains voltage, or by changing the excitation current, or by inserting additional active resistance in the working winding circuit. In order to reverse the motor, it is necessary to change the polarity of the supply of the working winding or field winding. The invention The electric motor with a screw-shaped stator, in the slots of which the working winding is laid, and a rotor is characterized in that, in order to expand the range of speed control, in the magnetic circuit, an additional groove is made, in which the excitation winding is laid, and the slots for accommodating the working winding are located on adjacent coils, have common longitudinal axes, the length of the section of the working winding is a multiple of 2ZJ, the length of the section of the excitation winding is equal to (2К + 1РгГ, where, 1,2,3, ..., and on the rotor there are screw-shaped protrusions and C, located at a distance. Sources of information taken into account in the examination 1.Paul RJA ,, Reid GG, Stepping-mocle llorf. Zim. Electron. Machines, London, 1974, 77-82. 2.Авторское свидетельство СССР № 64142, кл. Н 02 К 17/02, 1940.2. USSR author's certificate number 64142, cl. H 02 K 17/02, 1940. 2G
SU782575355A 1978-02-02 1978-02-02 Electric motor with screw-shaped stator SU896721A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782575355A SU896721A1 (en) 1978-02-02 1978-02-02 Electric motor with screw-shaped stator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782575355A SU896721A1 (en) 1978-02-02 1978-02-02 Electric motor with screw-shaped stator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU896721A1 true SU896721A1 (en) 1982-01-07

Family

ID=20746974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782575355A SU896721A1 (en) 1978-02-02 1978-02-02 Electric motor with screw-shaped stator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU896721A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4439702A (en) Electric motor having helical stator
US4197488A (en) Electrical machine
US3466518A (en) Rotary stepping motors and control systems therefor
EP0482321A1 (en) A combined linear-rotary direct drive step motor
US4535263A (en) Electric D.C. motors with a plurality of units, each including a permanent magnet field device and a wound armature for producing poles
US5202599A (en) Electric motor
JP5363994B2 (en) Linear stepping motor
US5955808A (en) Multi-phase electric machine with offset multi-polar electric pole units
US2824272A (en) Rotary electric machine
DE202018004992U1 (en) Electric universal motor
SU896721A1 (en) Electric motor with screw-shaped stator
US20020117905A1 (en) Linear actuator
KR19980025941A (en) Linear Motion Switched Reluctance Motors
SU915177A1 (en) Dc electric motor with screw-shaped stator
RU2124799C1 (en) Self-exciting brushless d c generator
SU890527A1 (en) Electric motor
SU625291A1 (en) Linear stepping electric motor
SU845235A1 (en) Stepping motor
SU1387128A1 (en) Stepping motor
SU919023A1 (en) Dc motor
RU2031523C1 (en) Stepping electric motor
RU2750646C1 (en) Linear valve electric motor
RU2762288C1 (en) Method for constructing a linear electric drive
SU1457100A1 (en) Multiple-pole synchronous electric motor
JP2023140403A (en) Cylinder type liner motor