Линейный шаговый электродвигатель

 

Г

1.

; «;., >, . c

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

382206

Союз советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12. I V.19?1 (Pk 1645285/24-7) М. Кл. Н 02k 41, 02

Н 021 37 00 с присоединением заявки ¹â€”

Тосударствеввай вометет

Совета Ммммстров СССР вр девам нвобретеним м етмро тмм

Приоритет

Опубликовано 22.V 1973. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 15.X.1973.

i ДК 621.313.13-133.3:621. .313.282-12 (088.8) Авторы изобретения

Н. И. Хабаров, Л. А, фейгин, К. И. Козлов н А. И. Баландин

Заявитель

ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЪ|Й ЭЛЕКТРОДВИ ГАТЕЛЬ

Известны линейные шаговые электродвигател и с фиксацией .по длине хода, содержащие статор с магнитопроводом и катушками управления и фиксации, закрепленными Ба корпусе, подвижный элемент:и элементы, осуществляющие его перемещен не и фиксацию, включающие в себя неподвижные полюсы, якорь с полюсами и секторами, расходящимися в радиальн ам направлении при включен ии катушек фиксации. Подвижный элемент в таких электродвигателях выполнении в виде стрежня или трубы и проходит между секторами так, что может касаться их внутренних поверхностей.

При этом технологически трудно обеспечить оптимальный кольцевой зазор между корпусом и секторами, обуславливающий максимальное тяговое усилие двигателя, из-за необходимости обработки с жесткими допусками нескольких деталей, влияющих на зазор.

Для улучшения технологичности и повышения тягового усилия двигателя в предлагаемом электродвигателе вдоль его оси установлена штанга, жестко закрепленная в корпусе, на которой размещены элементы перемещения и фиксации подвижного элемента. Подвижный элемент выполнен в виде тонкостенной трубы, помещенной,в кольцевом зазоре между секторами и корпусом.

На чертеже показан описываемый электродвигатель, поперечный;разрез, Электродвигатель состоит из корпуса 1, внутри которого вдоль оси установлена штанга 2, жестко связанная с верхней частью корпуса. На штанге жестко закреплены неподвижные полюсы 8 и 4 из магнитомягкой стали и упор 5. Между полюсами 8 я 4 помещен якорь 6 с полюсами 7 и 8 из магнитомягкой стали, а между полюсами 7 и 8 вложены секторы 9 также из магнитомягкой стали. Аналогичlo ные секторы 10 вложены и между неподвижным полюсом 4 и упором 5. В кольцевой зазор между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружными поверхностями секторов 9 и 10 помещен продольно перемещаемый элемент

15 11, .выполненный в виде тонкостенной трубы.

Снаружи корпуса 1 расположен статор с магнитопроводом 12, подъемной 18 и спусковой 14 катушками управлении я, верхней 15 и нижней

16 катушками фиксации и немагнитными про20 кладками 17. К нижнему концу элемента 11 подвешен стержень 18 управления. Элемент 11 становлен в двигателе так, что при обесточенных катушках 18 — 16 он:н ичем не удерживается и при вертикальном положении двига25 теля под действием собственного веса перемещается вниз.

Для обеспечения работы двигателя необходимо на его катушки подавать электрические импульсы определенной продолж|ительности зм и в определенной последовательности.

382206 >

1.

25 зо

Зь

«На подъем» двигатель работает следующим образом.

При включении удерживающей катушки 15 секторы 9 под действием электромагнитных сил расходятся в радиальном направлении от центра н прижимаются к внутренней поверхности элемента 11. Сила статического трения при этом между секторами 9 и элементом 11 превышает вес под вижных частей двигателя (элемента 11 и стержня 18). После этого включается подъемная катушка 18, и подвижный позюс 7 притягивается к неподвижному полюсу 3. Якорь б вместе с секторами 9 н удерживаемым ими элементом 11 перемещается вверх на величину зазора а, Затем катушка 15 выключается,,и секторы 10 прижимаются к внутренней поверхности элемента 11 и фиксируют его в данном положении. Далее обесточ иваются катушки 18 и lб и включается катушка 14, Якорь б вместе с секторам и 9, но без элемента 11 (поскольку катушка 15 обесточена и секторы 9 не прижимаются к внутренней поверхности элемента 11) под действием собственного веса и силы притяжения к полюсу 4 перемещается вниз на ьсличпн зазора а в исходное положение. В дальнейшем работа двигателя аналогична описанной, и элемент 11 со стрежнем 18 перемещается вверх шагамп, равными величине зазора а.

При работе двигателя «на спуск» катушки включаются в другой последовательности.

Величина тягового усиления предлагаемого двигателя по сравнению с известными при одинаковых габаритах выше, так как величина зазора между продольно перемещаемым элементом и внутренней поверхностью корпуса двигателя (yc»лие зависит от этой величины) колеблется в значительно меньших пределах, потому что на величину зазора влияют допуски только на эти две поверхности.

Бели тина износа трущихся поверхностей (наружных поверхностей секторов 9 и 10 и внутренней поверхности элемента 11) не влияет па величину зазора между элементом 11 и внутренней поверхностью корпуса 1, а следовательно, и на тяговое усилие двигателя. Поэтому моторесурс двигателя значительно увеличиваетсяя.

Для получения максимального тягового усилия продольно перемещаемый элемент 11 выполнен из магнитомягкой стали, а толщина его стенки должна быть минимальной и выбирается из условия отсутствия остаточных деформа ий от усилий, действующих со стороны сектоторов 9 и 10 íà его внутренюю поверхность при включении катушек 15 и lб.

Предмет изобретения

Линейный шаговый электродвигатель с фиксацней по длине хода, содержащий статор с магнитопроводом и катушками управления и фиксации, закрепленными на корпусе, подвижный элемент и элементы, осуществляющие его перемещение и фиксацию, включающие в себя неподвижные полюсы, якорь с полюсами и секторами, расходящимися в радиальном направлении IllpH включении катушек фиксации, отли аюи ийся тем, что, с целью улучшения технологичности и повышения тягового усилия двигателя, вдоль его оси установлена штанга, жестко закрепленная в корпусе, на которой размещены элементы перемещения и фиксации подвижного элемента, причем последний выполнен в виде тонкостенной трубы, помещенной в кольцевом зазоре между секторами и корпусом. 3 82266

J4

/7

Составитель Н. Сухоярская .Редактор А. Пейсоченко Техред E. Борисова !торре:<торы Л. Орлова и Е. Хмелева

Заказ 3927 Изд. М 1545 Тирагк 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5 . Обл. тип Ксстромскогс управления издательств, полиграфии и книхкной торговли