Шаговый электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике , к исполнительным механизмам вращательного и поступательного движения, 16 Ю 11 Цель изобретения - повышение точности позиционирования путем уменьшения шага . Шаговый двигатель содержит ротор с магнитопроводами 1 и 2, постоянный магнит 3, обмотки 4 и 5 управления, цилиндрический магнитопровод 6, два подшипниковых щита 7 и 8, втулки 9 и 10, дополнительные магнитопроводы 12 и 13, постоянный магнит 14 и силовой шток 15. Шаг резьбы на наружной поверхности дополнительных магнитопроводов 12 и 13 и на внутренней поверхности цилиндрического магнитопровода отличается от шага резьбы на других поверхностях. Благодаря этому поступательное перемещение штока 15 осуществляется с электромагнитной редукцией . 1 ил. v I сь 4 VI VI Ю СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я}5 Н 02 К 37!00

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY CBMPETEJlbCTBV (21) 4226023/07 (22) 09.04.87 (46) 07.05.91. Бал. hh 17(71) Казанский авиационный институт им.А.Н.Туполева (72) А,Ю.Афанасьев, B.Т. Герасименко и З.А.насыров (53) 621.313.13 (088.8) (56) Патент США ЬВ 3777587, кл. Н 02 К 7/06, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 1495948, кл. Н 02 К 37/00, 1986. (54) ШАГОВЫЙ.ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, к исполнительным механизмам вращательного и поступательного движения, 1б47793 А1

Цель изобретения — повышение точности позиционирования путем уменьшения шага. Шаговый двигатель содержит ротор с магнитопроводами 1 и 2, постоянный магнит 3, обмотки 4 и 5 управления, цилиндрический магнитопровод 6, два подшипниковых щита 7 и 8, втулки 9 и 10, дополнительные магнитопроводы 12 и 13, постоянный магнит 14 и силовой шток 15.

Шаг резьбы на наружной поверхности дополнительных магнитопроводов 12 и 13 и на внутренней поверхности цилиндрического магнитопровода отличается от шага резьбы на других поверхностях. Благодаря этому поступательное перемещение штока 15 осуществляется с электромагнитной редукцией. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к исполнительным механизмам вращательного и поступательного движения, и может найти применение в системах программного перемещения и прецизионных следящих системах.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования путем уменьшения шага, На чертеже представлена конструкция шагового электродвигателя, Шаговый электродвигатель содержит ротор с двумя зубчатыми магнитопроводами 1 и 2, постоянный магнит 3, расположенный магнитопроводами 1 и 2, обмотки 4 и Е управления, цилиндрический магнитопровод 6, который отделен от магнитопроводав

1 и 2 етатора малым воздушным зазором, На внешней поверхности цилиндрического магнитопровода 6 и на внутренней поверхности магнитопрсводов 1 И 2 cTGTGp3 выполнена винтовая резьба,с одинаковым шагом и ходом, при этом на поверхностях резьбы цилиндрического магнитопровода 6 и полюсах магнитопроводов 1 и 2 ротора выполнены продольные канавки, которые сдвинуты на четверть эубцового деления для полюсов магнитопроводов t и 2 ротора, и канавки двух полюсов одного магнитопровода 1 или 2 сдвинуты наполовину зубцового деления, Обмотки 4 и 5 управления выполнены в виде двух кольцевых катушек и размещены в кольцевых пазах между полюсами магнитопроводов 1 и 2 ротора, Ив магнитопроводах 1 и 2 ротора со стороны . Торцов прикреплены две части 7 и 8 корпуса втулками 9 и 10, которые установлены

BB штангах 11.

Штанги 11 пропущены через отверстия в частях 7 и 9 корпуса и в улках 9 и 10 и прикреплены к торцам дополнительных магнитопроводов 12 и 13, между которыми размещен аксиально намагниченный постоянный магнит 14. К магнитопроводу 12 прикреплен силовой шток 15, который пропущен через отверстие в корпусе. Цилиндрический магнитопровод 6. установлен на наружные кольца подшипников 16, внутренние кольца которых установлены на втулки 9 и 10. Шаг резьбы нв наружной поверхности дополнительных магнитопроводов 12 и 13 и на внутренней поверхности цилиндрического магнитопровода 6 одинаков и отличается от шага резьбы на других поверхностях при одинаковой с ней заходностью.

Шаговый двигатель работает следующим образом, При подаче на. обмотки 4 и 5 управления двухфазной системы напряжений магнитные потоки в полюсах магнитопроводов

1 и 2 ротора имеют переменные составляющие, сдвинутые на 900, и образуют четырехфазную систему потоков.

5 При превышении электромагнитного вращающего момента над реактивным моментом, обусловленным зубчатым строением поверхностей ввиду продольных канавок полюсов магнитопроводов 1 и 2 ротора и

10 цилиндрического магнитопровода 6, последний поворачивается, при этом появляется осевое усилие "-a счет реактивных сил, обусловленных резьбовыми канавками на тех же поверхностях.

15 При повороте магнитопровода 6 на одно эубцовое деление, т,е. на угол 2л/Z, где

Z-количество зубцов на одной нитке резьбы в пределах одного оборота, магнитопровод

S смещается поступательно на величину й1/2, 20 а на его внутренней поверхности резьба смещается на величину {h>-hz)/Z, где h> — шаг резьбы на наружной поверхности магнитопровода 6, h2 — шаг резьбы на его внутренней поверхности, На такую же величину

25 смещается и шток 15.

Следовательно, общий коэффициент редукции {h 1 — h2)/Z.

Таким образом, благодаря выполнению различного шага резьбы на внутренней и

ЗО наружной поверхностях цилиндрического магнитопровода при одинаковой ее заходной в шаговом электродвигателе обеспечивается вращательное и поступательное движения с повышенной точностью позици35 онирования.

Формула изобретения

Шаговый элек родвигатель, содержащий ротор с двумя зубчатыми магнитопроводами, расположенный между ними

40 постоянный магнит, намагниченный аксиально, обмотки управления, полый цилиндрический магнитопровод, отделенный от магнитопроводов ротора воздушным за-зором, при гем на внешней поверхности

45 цилиндрического магнитопровода и внутренней поверхности магнитопроводов ротора выполнена винтовая резьба с одинаковым ходом и шагом, каждый магнитопровод ротора разделен на два полюса, 5G обмотки выполнены в виде двух кольцевых катушек и размещены в кольцевых пазах между полюсами магнитопроводов ротора, на поверхностях резьбы полого цилиндрического магнитопровода и полюсах магни55 топроводов ротора выполнены продольные канавки, причем канавки полюса одного магнитопровода ротора сдвинуты на четверть зубцового деления относительно канавок полюса другого магнитопровода и на половину зубцового деления относительно .547793

Составитель Б. Ильин

Техред M,Mîðãåíòàë

Корректор С. Шевкун

Редактор М. Бланар

Заказ 1410 Тираж 339 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 продольных канавок на втором полюсе того же магнитопровода статора, корпус с отверстиями, прикрепленный к ротору, штанги, втулки и подшипники, отличающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования путем уменьшения шага, в полый цилиндрический магнитопровод установлены два дополнительных цилиндрических магнитопровода, разделенные по продольной ocL1 FIocTGAHHblf4 магнитом, HBt ar u e ;ным аксиально, на наружной поверхности полого цилиндрического магнитопровода выполнена винтовая резьба с одинаковым шагом, отличным от шага резь5 бы на других поверхностях при одинаковой с ней заходностью, внутренние кольца подшипников установлены на втулках с отверстиями, штанги прикреплены к торцам, дополнительных магнитопроводов, пропу10 щены через отверстия во втулках и корпусе,