Линейный шаговый электродвигатель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 Н 02 К 41/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770462/07 (22) 11.10.89 (46) 30.03.92. Бюл. М 12 (71) Физико-энергетический институт

АН ЛатССР (72) В.П.Глухов, Н,Н Левин, B.À.Ïóãà÷åâ и А.Д,Серебряков (53) 621.313.282 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 192895, кл. Н 02 К 41/02, 1960.

Авторское свидетельство СССР

М 379025, кл. Н .02 К 41/02, 1965 (прототип), (54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВ ИГАТЕЛ Ь (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании электроприборов робототехнических систем. Цель изобретения — увеличение максимального тягового усилия, снижение его неравномерности и увеличение быстродействия. Двигатель имеет внешние шихтованные статорные пакеты 1 и 2 с зубчатыми полюсными выступами 3 — 10. Полюсные выступы охвачены катушками обмотки управления 11 — 14. Бегун имеет пластины 15 и 16, жестко связанные между собой и выполненные из чередующихся магнитных и немагнитных участков. Между пластинами расположен сердечник 17, также выполненный из немагнитных и магнитных участков.

Скобообразные постоянные магниты 18 и 19 прикреплены одноименными полюсами с противоположных боковых сторон статорных пакетов и бегуна сразу ко всем полюсным выступам, Объединение полюсных выступов в один пакет, форма и расположение постоянных магнитов позволяют увеличить тяговое усилие и его равномерность, а также увеличить быстродействие шагового двигателя. 3 ил, 1723642

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к линейным шаговым электродвигателям, и может быть использовано при создании электроприводов робототехнических систем, Цель изобретения — увеличение максимального тягового усилия, снижения его неравномерности и увеличение быстродействия, На фиг. 1 показан двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — намагничивающие элементы двигателя, На фиг, 1 и 2 приводится конструкция, у

Формула изобретения

Линейный шаговый электродвигатель, содержащий шихтованные статорные пакеты с охваченными обмотками управления зубчатыми полюсными выступами, скрепленными постоянными магнитами, и бегун из п расположенных одна над другой пластин, разделенных (n — 1) необмотанными неподвижными сердечниками, выполненными так же, как и бегун, из чередующихся магнитных и немагнитных участков, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения максимального тягового усилия, снижения

его неравномерности и увеличения быстроным выступам, Магниты создают постоянный магнитный поток возбуждения

Ф, путь замыкания которого показан пунктирной линией, При электромагнитном возбуждении возбуждающие элементы выполнены в виде магнитомягких скобообразных сердечников 20 с катушками обмотки 21 возбуждения.

Двигатель работает следующим образом.

При подаче сигнала в обмотку управления, например, положительного в 11, отрицательного в 13, создаваемая магнитодвижущая сила при указанном соотноше45

55 нии между шириной зубцов статора и воздушного зазора усиливает магнитное действия, расположенные по одну сторону от бегуна полюсные выступы объединены в общий шихтованный пакет, к которому постоянные магниты прикреплены одноименполе возбуждения между полюсами-выступами первой пары (3 и 7) и практически в той же степени уменьшает это поле между вы- ными полюсами с охватом пакетов и бегуна ступами третьей пары (5 и 9), чем обеспечи- с противоположных боковых сторон, которой число пластин бегуна n = 2, а необмотанных неподвижных сердечников— один (п-1 = 2-1 = 1), Двигатель имеет внешние шитованные статорные пакеты 1 и 2 с зубчатыми полюсными выступами соответственно 3 — 6 и 7 — 10.

Полюсные выступы снабжены мелкими зубцами с шириной каждого из них не более, чем в 4-5 раз превышающей величину воздушного зазора между неподвижными и подвижными элементами конструкции.

Полюсные выступы охвачены катушками обмотки управления, соединенными таким образом, что катушки противоположно размещенных полюсных выступов образуют фазы 11 — 14 обмотки управления, Бегун имеет пластины 15 и 16, жестко связанные между собой и выполненные из чередующихся магнитных (заштрихованных) и немагнитных (светлых) участков.

Между пластинами размещен неподвижный сердечник 17, Скобообразные возбуждающие постоянные магниты 18 и 19 одноименными полюсами прикреплены с противоположных боковых сторон статорных пакетов и бегуна сразу ко всем полюс5

40 вается увеличение максимального тягового усилия и снижение его неравномерности.

Бегун перемещается и устанавливает свои магнитные участки против зубцов первой пары полюсных выступов и соответствующих магнитных участков внутреннего неподвижного сердечника, уменьшая тем самым магнитное сопротивление этой пары полюсных выступов (это положение показано на фиг, 1).

При подаче следующего сигнала, например положительного в 12, отрицательного в

14, создаваемая обмоткой МДС усиливает поле между полюсными выступами второй пары 4 и 8 и уменьшает его между выступами четвертой пары 6 и 10, в результате чего бегун перемещается вправо на 1/4т (где t— шаг по зубцам смежных полюсных выступов) и устанавливает свои магнитные участки против зубцов второй пары полюсных выступов. При подаче следующих сигналов происходят аналогичные явления.

Расположение постоянных магнитов или других источников магнитного поля не оказывает влияния на длину двигателя. Это снижает его габариты, массу и соответственно инерционность, что позволяет повысить быстродействие.

Объединение расположенных по одну сторону от бегуна полюсных выступов в общий шихтованный пакет и размещение намагничивающих элементов вне статорных пакетов с охватом ими пакетов и бегуна обеспечивают одинаковую намагниченность полюсных выступов за счет выравнивания МДС магнитов и полюсов в спинке статорного пакета, что, в свою очередь. снижает неравномерность максимального тягового усилия, 1723642

79

Фиг. 2.

Фиг. 3.

Составитель М. Терновский

Редактор И, Касарда Техред М,Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 1068 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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