Линейный шаговый электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в дискретных линейных электроприводах. Цель - улучшение технологичности. Устройство содержит ферромагнитную плиту 1 с зубцами 2, выполненными с шагом &Tgr;<SB POS="POST">Z</SB>, и индуктор. Индуктор состоит из охваченного и охватывающего сердечников, между которыми расположен постоянный магнит. Охваченный сердечник включает внутренний 4 и внешний 5 полюса. Охватывающий сердечник включает внутренний 6 и внешний 7 полюса. Между внутренним 4 и внешним 5 полюсами расположены обмотка 8 управления и ярмо 9 охваченного сердечника, между внутренним 6 и внешним 7 полюсами - обмотка 10 управления и ярмо 11 охватывающего сердечника. Полюса 4 - 7, ярма 9, 11 и обмотки 8, 10 управления выполнены с конусностью 5 - 10°, обращенной к зубчатой плите 1. На торцовых поверхностях полюсов 4 - 7 выполнены зубцы 4<SP POS="POST">1</SP> - 7<SP POS="POST">1</SP> соответственно с тем же шагом &Tgr;<SB POS="POST">Z</SB>, что и зубцы 2 ферромагнитной плиты 1. Конусность элементов двигателя, не требуя дополнительных фиксирующих элементов, увеличивает поля допусков и тем самым позволяет улучшить технологичность. 2 ил.

союз советсних соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 К 41 03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изОБРетениям H ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4426249/24-07 (22) 16.05.88 (46) 07.04.90. Бюл. У 13 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) В.Д.Завгородний, М.Ф.Ненека, И.P.Гавдьо и С.А.Малярчук (53) 621.313.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1457105, кл. Н 02 К 41/03, 1987.

Авторское свидетельство СССР

У 1422319, кл. Н 02 К 41/03, 1987 ° (54) SIHHEAHbIA ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в дискретных линейных электроприводах.

Цель — улучшение технологичности.устройство содержит ферромагнитную плиту с зубцами 2, выполненными с шагом, и индуктор. Индуктор состоит иэ охваченного и охватывающего сер,.80„» 1555776 А1

2 дечников, между которыми расположен постоянный магнит. Охваченный сердечник включает внутренний 4 и внешний 5 .полюса. Охватывающий сердечник включает внутренний 6 и внешний 7 полюса. Между внутренним 4 и внешним 5 полюсами расположены обмотка 8 управления и ярмо 9 охваченного сердечника между внутренним 6 и внешним 7 полюсами — обмотка !О управления и ярмо

11 охватывающего сердечника. Полюса

4-7, ярма 9, 11 и обмотки 8, 10 управления,выполнены с конусностью 5-10

У обращенной к зубчатой плите I. Ha торцовых поверхностях полюсов 4 — 7 выполнены зубцы 4 — 7 соответственно с тем же шагом c z что и зубцы 2 ферромагнитной плиты 1. Конусность элементов двигателя,,не требуя дополнительных фиксирующих элементов, увеличивает поля допусков и тем самым позволяет улучшить технологичность. 2 ил„

1555776 (Изобре гение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретных линейных злектропроводах.

Цель изобретения - улучшение технологичности.

На фиг.l показан электродвигатель, разрез но оси индуктора в плоскости, перпендикулярной направлению зубцов; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l lp

Линейный шаговый электродвигатель содержит ферромагнитную плиту 1 с зубцами 2, выполненными с шагом С и индуктор, состоящий из охваченного и охватывающего сердечников, между которымн расположен постоянный магнит 3. Охваченный сердечник включает. внутренний 4 н внешний 5. полюса, охватывающий сердечник — внутренний 6 и внешний 7 полюса. Между внутренним 20

4 и внешним 5 полюсами расположены обмотка 8 управления и ярмо 9 охваченного сердечника, а между внутренним б и внешним 7 полюсами - обмотка 10 управления и ярмо 11 охваты- 25 вающего сердечника. На торцевых поверхностях полюсов 4 - 7 выполнены зубцы 4 — 7 соответственно. Зубцы ((/

4 - 7 выполнены с тем же шагом >х, что н зубцы 2 ферромагнитной плиты 1. 30

Зубцы 4 полюса 4 смещены относительно зубцов 5 полюса 5 на расстояние

2 (К + 1/2), где К - целое число. Аналогично смещены зубцы 6 полюса 6 отI носительно зубцов 7 полюса 7. Зубцы

4 полюса 4 смещены относительно зуб- цов б полюса 6 на расстояние Ф (и й1/4}, где а - целое число, аналоги -. ( но смещены зубцы 5 полюса 5 относительно зубцов 7 полюса 7. 40

Для базирования полюсов 4 — 7 установлена немагнитная плита 12, зафик сированная крепежными деталями 13 к внутреннему полюсу 4. Полюса 4 - 7 ярма 9 и 11 и обмотки 8 и 10 управле- 45 ния охваченного и охватывающего сердечников выполнены в. виде тел вращения вокруг оси 00, и установлены коакскально друг другу. Внутренний полюс 4 охваченного сердечника имеет форму усеченного конуса, а внешний полюс.5 охваченного сердечника, внешний 7 и внутренний 6 полюса охватыва" ющего сердечника, постоянный магнит

3, обмотки 8 и 10 управления и ярма

9.и 11 имеют форму полых усеченных

55 конусов. Углы конусов всех конических поверхностей равны между собой, о находятся в пределах 5-10 и обращены к зубчатой плите. Зубцы полюсов выполнены на торцевых поверхностях, соответствующих основаниям конусов.

Диаметры полюсов 4 — 7 охваченного и охватывающего сердечников выбраны иэ условия равенства площадей поверхностей зубцов 4 - 7 . Обмотки 8 и 10 управления имеют одинаковые числа ампер-витков. Индуктор за счет опор скольжения, качения или аэродинамических (ке показаны) установлен по отношению к ферромагнитной плите 1 с зазором S обеспечивающим возможность его перемещения относительно плиты, при этом направления зубцов индуктора и ферромагнитной плиты совпадают.

Затемненные участки фиг.2 соответствуют зубцам ферромагнитной плиты 1,с

I заштрихованные - зубцам 4 - 7 полюсов, а светлые — пазам ферромагнитной плиты и полюсов, Электродвигатель работает следующим образом.

На обмотки 8 и 10 у по известным алгоритмам подается напряжение питания, под действием которого в сердечниках индуктора создается магнитный поток управления. В результате взаимодействия магнитного потока управления с потоком постоянного магнита 3 в зубцовой зоне двигателя создается тяговое усилие, обеспечивающее перемещение одного из элементов - ферромагнитной плиты или кндуктора - относительно друг друга в нанравлеиии, перпендикулярном направлению зубцов.

Улучшение технологичности достигается sa счет выполнения всех сопрягаемых поверхностей конусными, что исключает необходимость в дополнительных элементах фиксации. Одним из условий эффективного использования магнитной системы является необходимость обеспечения минимальных зазоров между поверхностями магнита и сопрягаемыми с ниии поверхностямк полюсов к ярем.

И предложенной кокструкцкк посадочные noaeðõèîñòè являются коническими, вследствие чего наличие немагнитной плиты 12 необязательно (может использоваться для работы индуктора в положении, повернутом на,180 относктелье но изображенного на фкг.1), а обмотки

8 и 10 управления ке требуют дополнительных фиксирующих элемектов. Так как погрешности диаметров конусов при нормальной конусности практически ке изменяют характера соединения, в пред15 лагаемой конструкции возможно увеличить поля допусков и тем самым улучшить технологичность конструкции.

Изменение базорасстояния вследствие отклонения диаметров и углов конусов легко устраняется совместной механической обработкой полюсов 4 — 7 сердечников после их сборки. Для постоянного магнита 3, ярем 9.и 11 и катушек 8 и )О управления изменение базорасстояния не влияет на работоспособность двигателя.

Ф о р м у л а и з а б р е т е н и я

Линейный очаговый электродвигатель, содержащий ферромагнитную зубчатую плиту и индуктор, состоящий из охваченного и охватывающего сердечников и постоянного магнита, расположенного между сердечниками, каждый сер55776

6 дечник включает внешний и внутренний зубчатые полюсы, между которыми расположены ярма и обмотки управления, полосы и постоянный магнит выполнены в виде тел вращения и установлены коаксиально друг к другу, причем зубцы полюсов выполнены на поверхности оснований тел вращения, о т л и ч а ю10 шийся тем, что, с целью улучшения технологичности, внутренний полюс охваченного сердечника выполнен в форме усеченного конуса, внешний полюс охваченного сердечника, внешний и внутренний полюсы охватывающего сердечника, постоянный магнит, обмотки управления и ярма " в форме полых усеченных конусов, углы кОнусов всех конических поверхностей равны

20 между собой и обращены к зубчатой плите.