Многофазный линейный шаговый двигатель

 

О П И С А Н И Е <11доо1о4о

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— з (22) Заявлено 16. 07. 81 {21) 3317954/24-07 (5) ) Щ. Кд. с присоединением заявки М—

Н 02 К 41/03

Гееударстеенный кемнтет (23) П риоритет—

Опубликовано 28. 02. 83, Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28. 02; 83 (53) УДК621. 313. . 133. 13-133. . 32 (088. 8 ) пв делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В.Б.Баль, Б.А.Ивоботенко, В.Е,Лу енкФ,;

В.М.Добромыслин, Е.И.Савостин и Д1.„И.Фрмий

1

f (71) Заявитель (54) МНОГОФАЗНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым линейным электродвигателям, которые находят широкое применение в дискретном ..электроприводе.

Известны многофазные линейные шаговые двигатели, содержащие безобмоточный зубчатый индуктор и якорь с многофазной обмоткой, состоящей из отдельных катушек (1 ., Цилиндрическая форма индуктора и якоря ограничивает возможности его применения в приводах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многофазный линейный шаговый электродвигатель, содержащий безобмоточный зубчатый индуктор с зубцовым делением ь и якорь с m-фазной обмоткой при m 7 2, состоящей из катушек, и с зубчатыми полюсами, число которых кратно m u зубцовое деление равно (2 ) .

Недостаток данного двигателя заключается в разомкнутости ярма якоря, что, в конечном счете, приводит к колебаниям тягового усилия и уменьшению быстродействия.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик двигателя.

Указанная цель достигается тем, что якорь двигателя выполнен в виде двух параллельно расположенных вдоль направления движения рядов полюсов с одинаковым их числом, полюса объеди о нены общим магнитозамкнутым ярмом, катушки каждой фазы обмотки установлены на ярме между полюсами, охватывают его и расположены по замкнутому кон1 туру ярма в порядке следования фаз

9 катушки одинаковых фаз на разных рядах включены между собой встречно, причем зубцы на соседних полюсах одного ряда сдвинуты между собой на

20 Расстояние Ос+ — ) i i ДРУГОГО - на

Ф (ф,— — ) С, а сдвиг зубцов на полю1 сах одинаковых фаз равен k Т, где ,k - целое число

49 формула изобретения

3 10013

На чертеже изображен четырехфазный предлагаемый двигатель в измерении.

Двигатель содержит безобмоточный индуктор 1, выполненный из ферромагнитного материала и снабженный зубцами с зубцовым делением 7, Якорь представляет собой два параллельно расположенных ряда полюсов 2 с зубцами 3, обьединенных общим замкнутым ярмом 4. Зубцовое деление зубцов 3 >0 равно зубцовому делению зубцов индуктора 2. Число полюсов 2 в каждом ряду одинаковое, для изображенного на чертеже двигателя оно равно четырем. Между полюсами 2 на ярме 4 установлены катушки 5 многофазной обмотки. Катушки расположены по замкнутому контуру ярма в порядке следования фаз и включены между собой встречно, как указано на чертеже. Зубцы на соседних 20 полюсах одного ряда (например A)сдвинуты между собой на расстояние ()с+ †), а другого ряда (например Б) на (К- †) i, Сдвиг зубцов на полюсах 25

ГП одинаковых фаз (а-а, б-б и т.д.) составляет расстояние к ь, где k— целое число.

Двигатель работает следующим образом.

Для функционирования двигателя необходимо, чтобы в любой момент времени на все катушки (фазы ) было подано напряжение, причем полярность сигналов должна обеспечивать определенные 35 направления намагничивающих сил, например, такие, какие указаны на чертеже. В этом случае максимальная индукция в рабочем зазоре будет под полюсами А и Б,, и они определяют по- 40 ложение якоря относительно индуктора.

Каждой команде на выполнение .шага должно соответствовать изменение направления тока, а следовательно, и намагничивающей силы катушек 5, кото- 43 .рые примыкают к полюсам с максимальной индукцией, в рассматриваемом случае - к А и Б, т.е. в катушках б и

I б . После указанной коммутации максимальная индукция будет под полюсами se (A и Б, что приведет к перемещению якоря на расстояние — в направлении

Al определяемом сдвигом зубцов на соседних полюсах. Последующая коммутация

4 тока в обмотках в-в обеспечит перемещение якоря на тот же шаг и в том же направлении, как и в предыдущем случае. Изменение направления тока в других примыкающих катушках (не в в-в, а в а-а) приведет к возвращению якоря в первоначальное положение и таким образом обеспечится реверс предлагаемого двигателя.

Благодаря указанным конструктивным отличиям в предлагаемом двигателе обеспечиваются одинаковые пути замыкания магнитного потока якоря при любых состояниях возбуждения обмотки, в результате чего магнитные потоки в цепи оказываются одинаковыми, а это определяет постоянство тягового усилия и,в конечном счете, улучшение динамических характеристик двигателя.

Многофазный линейный шаговый двигатель, содержащий безобмоточный зубчатый индуктор с зубцовым делением

Т и якорь с m-фазной обмоткой при

) 2, состоящей из катушек, и с зубчатыми полюсами, число которых крат- .

Но ITl и зубцовое деление равно Т отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, якорь выполнен в виде двух параллельно расположенных вдоль направления движения рядов полюсов с одинаковым их числом, полюса обьединены общим магнитозамкнутым ярмом, катушки каждой фазы обмотки установлены на ярме между полюсами> охватывают его и расположены по замкнутому контуру ярма в порядке следования фаз. катушки Одинаковых фаз на разных рядах включены между собой встречно, причем зубцы на соседних полюсах одного ряда сдвинуты между собой на расстояние (, + †)ь, другого на ф — — ), а сдвиг зубцов на полюсах одинаковых фаз равен к 1„где k - целое число.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент США Н 3566224, кл. 318-135, 1971.

2. Патент США и 3829746, кл. 3I8-135, 1974.

100 l 349

Составитель В.Калишкин

Редактор Ю,Ковач . Техред Е. Харитончик Корректор С.йекмар

Заказ.1435/68 Тираж б85 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4