Линейный шаговый электродвигатель

 

1. ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЗЛЕКТРО ДВИГАТЕЛЬ,содержащий индуктор с аксиально расположенными полюсами, обмоткой и чередующимися магнитными и немагнитными кольцами, прилегакичими друг к другу, и якорь, имекяций свои магнитные и немагнитные кольца и антиффикционшле элементы, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности двигателя, якорь выполнен из отдельных звеньев и снабжен гибкой стяжкой, например тросом, и зaкpeшIeнны 0{ на нем двумя опорными шайбами и пружиной,звенья установлены вдоль стяжки с прилеганием одно к другому торцами и упором с одной стороны на пружину, а с другой - на одну из опорных шайб, причем каждое звено состоит из немагнитной втулки, имеющей продольное отверстие и несущей магнитные и немагнитные кольца якоря и, по крайней мере, один антифрикционный элемент , астяжка проходит с радиальным зазором через отверстия всех втулок. 2.Электродвигатель по п.1, о т личающийс я тем, что торцы каждого звена имеют выпуклую сферическую поверхность. (Л 3.Электродвигатель по п.1, о т личающийся тем, что один торец каждого звена имеет выпуклую сферическую поверхность, а другой вогнутую того же радиуса, причем соседние звенья установлены с прилеганием друг к другу разноименными торцами.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) (11) 47 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3359968/24-07 (22) 04. 12. 81 (46) 23.05.85. Бюп. и 19 (7Z) Н.И. Гальивев, А. Н. Зинкин, А.Ф. Линева,и В. П. Перфильев (53) 621. 313. 133. 13-133. 32 (088. 8)

{56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 506930, кл. Н 02 К 41/03, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 696947, кл. Н 02 К 41/03, 1975. (54) (57) 1. ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТР01

ДВИГАТЕЛЬ, содержащий индуктор с акси1 альио расположенными полюсами, обмоткой и чередующимися магнитными и немагнитными кольцами, прилегающими друг к другу, и якорь, имеющий свои магнитные. и немагнитные кольца и антифрикционные элементы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности двигателя, якорь выполнен из отдельных звеньев и снабжен гибкой стяжкой, например тросом, и закрепленными на нем двумя опорными шайбами и пружиной,звенья установлены вдоль стяжки с прилеганием одно к другому торцами и упором с одной сторонь(на пружину, а с другой — на одну из опорных шайб, причем каждое звено состоит из немагнитной втулки, имеющей продольное отверстие и несущей магнитные и немагнитные кольца якоря и, по крайней мере, один антифрикционный элемент, а. стяжка проходит с радиальным зазором через отверстия всех втулок.

2. Электродвигатель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что торцы каждого звена имеют выпуклую сферическую поверхность.

3. Электродвигатель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что один торец каждого звена имеет выпуклую сферическую поверхность, а другой— вогнутую того же радиуса, причем соседние звенья установлены с прилеганием друг к другу разноименными торцами.

1 111694

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

Известны линейные шаговые двига— тели, содержащие индуктор с обмоткой, размещенной на аксиально расположенных полюсах, имеющих попереч- 10 ные дуговые зубцы, и зубчатый якорь, разделенный продольными немагнитными полосами на секции (1 . Однако этот двигатель имеет сложную конструкцию якоря и нетехнологичен в изготовлении.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является линейный шаговый электродвигатель, содержащий индуктор с аксиально расположенными полюсами, обмоткой и чередукицимися магнитными и немагнитными кольцами, прилегающими одно к другому, и якорь, имеющий свои магнитные и немагнитные кольца и ан- тифрикционные элементы (2 1.

Недостатком этого двигателя явля— ется пониженная надежность, которая обусловлена отклонением от прямолинейности продольной поверхности якоря.

Цель изобретения — повышение надежности двигателя.

Цель достигается тем, что в линейном ша овом электродвигателе,содержащем индуктор с аксиально расположенными полюсами, обмоткой и череду- З5 ющимися магнитными и немагнитными кольцами, прилегающими друг к другу, и якорь, имеющич свои магнитные и немагнитные кольца и антифрикционные элементы, якорь выполнен из отдельных звеньев и снабжен гибкой стяжкой, например тросом, и закрепленным на нем двумя опорными шайбами и пружиной, звенья установлены вдоль стяжки с прилеганием друг к другу торца45 ми и упором с одной стороны на пружину, а с другой — на одну из опорных шайб, причем каждое звено состоит из немагнитной втулки, имеющей продольное отверстие и несущей магнитные и немагнитные кольца якоря, и, по крайней мере, один антифрикционный элемент, а стяжка проходит с радиальным зазором через отверстия всех втулок.

SS

Целесообразно в укаэанном двигателе торцы каждого звена выполнять со сферической поверхностью.

2

Полезно также один торец каждого з вена выполнять с выпуклой сферичес— кой поверхностью, а другой — с вогнутой того же радиуса, причем соседние звенья установить с ирилеганием друг к другу разноименными торцами.

На фиг.1 показан предлагаемый двигатель, продольный разрез, на фиг.2 и фиг. 3 — звенья со сферичес— кими поверхностями их торцов, продольный разрез.

Двигатель имеет индуктор 1 с аксиально расположенными кольцевыми полюсами 2, между которыми размещены цилиндрические катушки 3 многофазной обмотки. Между соседними полюсами установлены немагнитные прокладки 4. Индуктор также имеет чередующиеся магнитные и немагнитные кольца, соответственно 5 и б, установленные в герметизирующем полюсе и обмотку корпусе 7. Напротив прокладок 4 между кольцами 5 установлены дополнительные прокладки 8, с помощью которых достигается смещение зубцовой зоны одной фазы относительно другой, роль зубцов в которых выполняют кольца 5.

Внутри индуктора установлены якорь

9, состоящий из звеньев 10, нанизанных на гибкую стяжку 1 1. и расположенных между опорными шайбами 12 и подпружиненных пружиной 13, которая создает постоянное натяжение стяжки

11 в пределах ее упругой деформации и сжимает звенья якоря в осевом направленин.

Натяжение стяжки и сжатие звеньев может быть обеспечено также и за счет упругих свойств самой стяжки, которая может быть выполнена в виде тонкостенной трубки или стержня.

Каждое звено якоря состоит из немагнитной втулки 14, несущей магнитные 15 и немагнитные 16 кольца якоря и антифрикционные элементы 17.

Втулки 14 имеют внутренние отверстия, сквозь которые проходит стяжка 11, причем диаметр стяжки меньше диаметра внутренних отверстий втулок 14.

Торцовые поверхности звеньев могут иметь выпуклую сферическую форму, как указано на фиг.2, или с одной стороны выпуклую, а с другой — вогнутую с одинаковым радиусом сферы, как показано на фиг.З.

Описываемый двигатель работает следящим образом.

1116947

Ф /Г. 3

ВНКЯПИ Заказ 2885/5- Тираж 646 Подписное

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

При поочередной подаче импульсов управления на многс фаэ ную обмотку, состоящую из катушек 3, благодаря зубчатости поверхности индуктора 1 и якоря 9, обращенных друг к другу, и сдвигу зубцовых зон индуктора на части зубцового деления, на якорь будет действовать движущая сила, обеспечивающая ему дискретное перемещение, шаг которого оудет зависеть 10 от величины зубцового деления якоря и числа фаз индуктора.

При движении якоря 9 элементы 17 будут опираться на внутреннюю поверхность индуктора l. При этом нелиней- 1$ ность внутренней поверхности индуктора 1 и расп<>. . ж нне элементов скольжения якоря с отклонением оТ общей цининдри геской поверхности не должны приводить к появлению заклинивающих усилий, свойственных известным двигателям, так как каждое звено якоря благодаря упругой связи между звеньями способно отследить отклонение от линейности трущихся поверхностей.

Снижение усилий трения при движении якоря позволяет повысить срок службы рассматриваемого двигателя и надежность его работы, что выгодно отличает его от известных линейных щаговых электродвигателей.