Многокоординатный шаговый электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике , к импульсным электродвигателям и может быть использовано в позиционных устройствах для йеремещения подвижного элемента в плоскости. Цель состоит в расширении функциональных возможностей путем увеличения направлений перемещения и повышении быстродействия. Устройство содержит плоское ферромагнитное основание 1, на котором размещены тяговые электромагниты в виде концентричных прямоугольных рамок 2 и 3, в пазах которых уложены взаимно перпендикулярные обмотки. Якорь вьшолнен из двух концентричных рамкам 2 и 3 частей внешней 4 и внутренней 13, в пазах которых размещены фиксирующие обмотки 14 и 15. Двигатель перемещается сериями шагов в зависимости от порядка переключения обмоток электромагнитов 5-12 и фиксирующих обмоток 14 и 15. 4 ил. (О I 7 / р.у И 10 СО 35 DO DO X) 4;

СОЮЭ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН

А1 (19) (11) u1) 4 Н 02 К 41/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ- СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4037584/24-07 (22) 18.03.86 (46) 30.12.87. Бюл. К 48 (71) Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина (72) И.Г.Ефимов, А.В.Соловьев, В.А.Сычев и К.Ф .Лобов (53) 621.313.282 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1134993, кл. Н 02 К 41/02, 1983. (54) МНОГОКООРДИНАТНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕК-.

ТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, к импульсным электродвигателям и может быть использовано в позиционных устройствах для перемещения подвижного элемента в плоскости.

Цель состоит в расширении функциональных возможностей путем увеличения направлений перемещения и повышении быстродействия. Устройство содержит плоское ферромагнитное основание 1, на котором размещены тяговые электромагниты в виде концентрич-ных- прямоугольных рамок 2 и 3, в пазах которых уложены взаимно перпендикулярные обмотки. Якорь выполнен из двух концентричных рамкам 2 и 3 частей внешней 4 и внутренней 13, в пазах которых размещены фиксирующие обмотки 14 и 15. Двигатель перемещается сериями шагов в зависимости от порядка переключения обмоток O электромагнитов 5-12 и фиксирующих обмоток 14 и 15, 4 ил.

1363394

45

Изобретение относится к электротехнике, к импульсным электродвигателям, и может быть использовано в позиционных устройствах для перемещения подвижного элемента в плоскости.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем увеличения направлений перемещения и повышение быстродействия. 10

На фиг. 1 показан предложенный электродвигатель, вид сверху; на фиг. 2 — разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1. 15

Шаговый электродвигатель содержит плоское ферромагнитное основание 1, на котором расположены тяговые электромагниты в виде прямоугольных рамок 2 и 3 и внешняя часть 4 якоря, 20 выполненная также в виде прямоугольной рамки. Во внешних торцах рамки 2 имеются прямоугольные канавки, в которые уложены обмотки тяговых электромагнитов 5 — 8, а во внешних 25 торцах рамки 3 в прямоугольные канавки уложены обмотки тяговых электромагнитов 9 — 12. Внутри рамки 2 расположена внутренняя часть якоря, выполненная в виде прямоугольной призмы 13, по периметру которой выполнена прямоугольная канавка, в которую уложена, фиксирующая обмотка 14.

В основании внешней части 4 якоря также имеется прямоугольная канавка, 35 в которой располагается вторая фиксирующая обмотка 15.

Шаговый электродвигатель работает следующим образом.

В исходном состоянии фиксирующие обмотки 14 и 15 отключены и подано напряжение на обмотки электромагнитов 7, 8, 11, 12, при этом весь электромагнитный механизм перемещения занимает положение, указанное на фиг. 1 и 2.

При необходимости движения двигателя на плоском ферромагнитном основании 1 слева — направо включается фиксирующая обмотка 15, отклю- 60 чаются обмотки электромагнитов 7 и 8 и включается обмотка электромагнита

6. При этом, электромагнит 6 притягиваясь к внутренней поверхности рамки

3, переместит рамку 2 и внутреннюю часть якоря в виде прямоугольной призмы 13 вправо на величину шага

61 . Если необходимо перемещение на величину 2 Ь1, то после этого снимаются напряжения с обмоток 11 и 12 и подается напряжение на обмотку тягового электромагнита 10, который, притягиваясь к внутренней поверхности внешней части 4 якоря, переместит рамку 3, рамку 2 и внутреннюю часть

13 якоря вправо еще на величину шага а .

Затем включается фиксирующая обмотка 14, отключается фиксирующая обмотка 15, отключается электромагнит 10, включается электромагнит 12, отключается электромагнит 6, включается электромагнит 8, при этом электромагнитный механизм перемещения займет положение, указанное на фиг. 1 и 2, но весь двигатель в целом переместится вправо на величину шага 2 и В . Далее цикл переключений повторяется, Реверс двигателя осуществляется изменением порядка включения фиксирующих обмоток 14 и 15.

Аналогичным образом осуществляется перемещение двигателя по другому направлению (снизу вверх или сверху вниз) при этом в определенной последовательности переключаются обмотки электромагнитов 5, 7, 9, 11 и фиксирующие обмотки 14 и 15.

Для предлагаемого электродвигателя можно осуществлять шаговые перемещения по плоскости с величиной шага aL и 2аР

Преимущества изобретения заключаются в том, что благодаря перемещению двигателя сериями шагов электромагниты и фиксирующие обмотки переключаются с частотой, в два раза меньшей частоты шагов двигателя, что позволяет при одинаковой частоте переключения электромагнитов, повысить частоФу шагов, а значит и быстродействие двигателя. !

Возможность движения по плоскости с величиной шага по каждой координате 66 или 26В позволяет двигателю совершать движение в одном из 16 направлений по плоскости, а не восьми, как в известном устройстве.

Формула изобретения

Многокоординатный шаговый электродвигатель | содержащий плоское ферромагнитное основание, две пары жестко связанных между собой взаимно перпендикулярных электромагнитов с обмотками и якорь, связанный с основа1363394

Составитель Л.Шакина

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Редактор И.Сегляник

Заказ 6375/50

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нием фиксирующими обмотками, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения направлений

5 перемещения и повышения быстродействия; он снабжен, по крайней мере, еще двумя парами взаимно перпендикулярных электромагнитов с обмотками, причем, все пары взаимно перпендикулярных электромагнитов выполнены в виде концентрических прямоугольных рамок, а фиксатор — из двух концентрических рамкам частей: внутренней по отношению к ним - в виде прямоугольной призмы, и наружной — в виде прямоугольной рамки, причем, ° по периметру каждой части якоря выполнены канавки, в которых размещены фиксирующие обмот ки.