Планетарный шаговый электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к шаговым электродвигателям, и может быть использовано в системах позиционирования станков, контрольных и сборочных устройств. Цель - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения дополнительного вращательного движения. Двигатель содержит плоское ферромагнитное основание 1, якорь 2 с электромагнитным фиксатором и систему электромагнитов. Электромагниты связаны между собой общим электромагнитным фиксатором 11 кольцевой формы. Упругие элементы 12 предназначены для центровки системы электромагнитов 3 - 10 относительно якоря 2. Каждый из электромагнитов установлен на оси 13 с возможностью поворота в плоскости, параллельной основанию 1. Поочередная коммутация якоря 2, системы электромагнитов 3 - 10 и фиксатора 11 обеспечивает согласованное вращение в направлении часовой стрелки. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9! (!!! (g1)g Н 02 К 41/03

ОПЛСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4098788/24-07 (22) 04. 08.86 (46) 07,11.90. Бюл. !(- 41 (71) Производственное объединение

"Пермский машиностроительный завод им. Октябрьской революции" (72) А.Л.Каплицкии и В.Н.Кириченко (53) 621. 313, 13(088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1119131, кл. Н 02 К 41/02, 1983, Авторское свидетельство СССР

Ф 1134993, кл. Н 02 К 41/02, 1983. (54) . ПЛАНАРНЫИ ШАГОВЬП! ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

° (57) Изобретение относится к электротехнике, à именно к шаговым электродвигателям, и может быть использовано в системах позиционирования станков, контрольных и сборочных устройств.

2

Цель — расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения допол. нительного вращательного движения.

Двигатель содержит плоское ферромагнитное основание 1, якорь 2 с электромагнитным фиксатором и систему электромагнитов. Электромагниты связаны между собой общим электромагнит» ным фиксатором 11 кольцевой формы.

Упругие элементы 12 предназначены для центровки системы электромагнитов 310 относительно якоря 2, Каждый из электромагнитов установлен на оси

13 с возможностью поворота в плоскости, параллельной основанию 1. Поочередная коммутация якоря 2, системы электромагнитов 3-10 и фиксатора !I. обеспечивает согласованное вращение в направлении часовой стрелки. 3 ил, f1 13 7

1605298

Изобретение относится к электротехнике, а именно к шаговым электродвигателям, и может быть использовано в системах позиционирования стан5 ков, контрольных и сборочных уст-* р ойств, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения дополнительного вращательного движения.

На фиг.l изображен предлагаемь|й электродвигатель, вид сверху; на фиг.2 — фазы ориентации одного из электромагнитов, на фиг.3 — электродвигатель при полном притяжении электромагнитов к якорю, вид сверху.

Ыаговый двигатель содержит плоское ферромагнитное основание 1, якорь 2 с электромагнитным фиксатором, систему электромагнитов 3-10, связанных между собой общим вторым электромагнитным фиксатором )1 кольцевой формы, и упругих элементов, например пружин

12, предназначенных для центровки 25 системы электромагнитов относительно якоря 2. Каждый из электромагнитов

3-10 установлен на оси 13 с возможностью поворота в плоскости, параллельной основанию 1, ЗО

Работа электроцвигателя при поступательном движении.

На первом такте коммутации ток . подается в обмотку электромагнитного фиксатора якоря 2 и в обмотки пары электромагнитов, расположенных напротив одной из граней якоря (например

3 и 7). При этом система электромагнитов 3-10 перемещается на величину зазора между якорем 2 и электромагни- 40 тами 3-7. На втором такте коммутации ток снимается с обмоток фиксатора якоря 2 и электромагнитов 3 и 7 и подается в обмотку второго фиксатора 11 и в электромагниты 5 и 9. После это- го перемещение в том же направлении на величину зазора совершает якорь 2.

В дальнейшем при определенной коммутации тока в электромагнитах и фиксаторах якорь 2 и система электромагнитов 3-10 с вторым фиксатором 11 перемещаются в одном направлении, Дпя получения движения в перпендикулярном направлении ток поочередно коммутируется в обмотки электромагнитов

4,8 и 6,10, а также поочередно в o6- .

55 мотки обоих фиксаторов. Для получения движения под углом в 45О по отношению к упомянутым выше направлениям движения, ток поочередно подается в обмотки электромагнитов 3,7,4,8 и 5,9,6,10, а аткже поочередно в обмотки обоих фиксаторов. Еще одно направление движения, перпендикулярного предыдущему, получается аналогичной подачей тока в электромагниты 3,4,6, )0 и 4,8,5,9 и в оба фиксатора.

Работа двигателя при вращательном движении, например, .против часовой стрелки.

На первом такте коммутации ток подается в обмотку фиксатора якоря 2 и в обмотки электромагнитов 3 - 6. Создается вращающий момент, стремящийся повернуть второй фиксатор 11 с системой электромагнитов 3-10 против часовой стрелки. Зазоры между электромагнитами 3 — 6 и якорем 2 начнут уменьшаться, фиксатор 11 с электромагнитами при этом поворачивается. На фиг.2 изображены три положения электромаг " нита 3 (аналогичные положения закимают также электромагниты 4 " 6 при его перемещении к якорю 2), В некотором промежуточном положении электромагнит 3 за счет поворота относитель-. но оси 13 притягивается левым углом к якорю 2 и занимает положение 3,2 (3.1 — исходное положение). В дальнейшем притягивается к якорю 2 и правый угол электромагнита 3, при этом возможно некоторое перемещение уже притянутого левого угла вдоль грани якоря 2, Электромагнит 3 занимамет конечное положение 3.3, в котором он полностью притянут к якорю 2 (то же самое с электромагнитами 4 — 6). На фиг.3 показан двигатель после первого такта коммутации, при этом фиксатор

ll с электромагнитами 3-10 повернут на некоторый . угол против часовой стрелки, Подается ток в обмотку фиксатора "

11, при этом снимается ток с обмоток фиксатора, обмоток электромагнитов

3 - 6 и подается в обмотки электромагнитов ? — 10, Якорь 2, поворачиваясь против часовой стрелки, притягивается к электромагнитам 7 — 10 (с повторением явлений, описанных выше для электромагнита 3, независимо от того, что притягивается к электромагнитам якорь 2). Подается ток в обмотку фикс ат ор а якоря 2, снимается так с фиксатора 11 электромагнитов

7 — 10 и подается в электромагниты

5 160529

3 — 6, Фиксатор 11 делает второй угловой шаг и т.д.

При движении по часовой стрелке первый такт коммутации начинается с включения фиксатора якоря 2 и подачей тока в электромагниты 7 — 10 (а не 3 - 6). В дальнейшем все происходит аналогично описанному выше (с взаимной эаменой электромагнитов 3—

6 и 7- 10).

Таким образом, предлагаемый двигатель может осуществлять движение по двум линейным и одной угловой координатам. 15

Формула из обретения

Планарный шаговый электродвигатель, соедаржащий плоское ферромаг- 20 нитное основание, на котором размещен якорь квадратной формы с Фиксатором, и охватывающий его второй фиксатор кольцевой формы с закрепленными на нем четырьмя электромагнитами, расположенными против граней якоря, отличающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения вращательного движения, второй фиксатор снабжен дополнительными четырьмя электромагнитаы и упругими элементами, все электромагниты закреплены на втором фиксаторе шарнирно, каждый основной и дополнительный электромагниты размещены у краев грани якоря, а упругие элементы размещены между ними и соединяют второй фиксатор с гранвю якоря.

1605298

° Составитель Л. Шакина

Техред М.Дидык Корректор M.Максимишинец

Редактор В.Бугренкова

Заказ 3457 Тираж 442 Под исное

ВНИКИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101