Многокоординатный линейный шаговыйэлектродвигатель

Авторы патента:

H02K37H02K41/02 -

О П И C А Н И Е (ii)8ll427

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CQI03 CG8eTGKHX

Социалистических

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.04.79 (21) 2748698/24-07 с присоединением заявки № (51) M. Кл.з

Н 02 К 37/00

Н 02 К 41/02

ГосудаРстеенный комитет (23) Пр ло делам изобретений (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (53) УДК 621.313.13. .133.3 (088.8) н открытий (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (72) Автор изобретения

Я. Ш. Флейтман

Волгоградский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) МНОГОКООРДИНАТНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЪ|Й

ЭЛ Е КТ РОД В И ГАТЕЛ Ъ

Изобретение относится к электротехнике, . в частности к шаговым линейным электродвигателям.

Известен линейный шаговый двигатель, содержащий рабочий электромагнит, электромагниты фиксации и перемещаемый элемент (1). Движение перемещаемого элемента в нем осуществляется благодаря деформации магнитопровода рабочего электромагнита при подаче напряжения на его обмотку и попеременной работе электромагнитов фиксации. Однако этот двигатель мало надежен в работе и сложный в конструктивном отношении.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому двигателю является линейный шаговый двигатель, содержащий гибкий ферромагнитный перемещаемый орган, электромагнитные фиксаторы и рабочий электромагнит (2). Движение перемещаемого органа в нем осуществляется благодаря деформации самого перемещаемого органа с последующим выпрямлением. Однако этот двигатель имеет одну степень свободы перемещаемого органа, что ограничивает его функциональные возможности.

С целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения перемещаемому органу нескольких степеней свободы, в описываемом двигателе рабочий электромагнит размещен внутри многоугольника, в каждой вершине которого установлено по одному электромагнитному фиксатору, а перемещаемый орган выполнен в виде пластины, расположенной напротив всех электромагнитов так, что взаимодействует с каждым из них.

Перемещаемый орган этого двигателя может быть снабжен пружинами, растягива10 ющими его в направлениях перемещения.

На фиг. 1 схематично представлен предложенный двигатель с электромеханизмами фиксации, установленными в вершинах

15 треугольника; на фиг. 2 вЂ” двигатель с четырьмя электромагнитами фиксации, установленными в вершинах четырехугольника.

На обеих фигурах двигатели представлены двумя сечениями вЂ” верхним вЂ” вертикаль20 ным и нижним вЂ” горизонтальным. Слева от рисунков приведены координатные оси, в направлениях которых возможно перемещение подвижного органа.

Двигатель состоит из перемещаемой гиб-.

25 кой пластины 1, электромагнитов фиксации

2, 3, 4, 5, рабочего электромагнита 6 и электромагнита выпрямления пластины 7. Для более надежной работы двигатель может быть снабжен пружинами 8, растягиваю30 щими пластины 1.

Работа двигателя рассматривается на примере двигателя, приведенного на фиг,1.

В исходном положении пластина 1 может быть зафиксирована либо внешними силами, либо электромагнитами фиксации 2, 3, 4. Для подготовки перемещения пластины

1, например, в направлении оси «у» необходимо, чтобы электромагниты 2, 3 были запитаны, а остальные вЂ” обесточены. 3атем необходимо подать питание на рабочий электромагнит 6, что приведет к деформации пластины 1. В таком положении пластина должна быть зафиксирована дополнительным усилием электромагнита 4, для чего на него тоже подается питание.

При последующем отключении магнитов

2, 3, и 4 и включении магнита 7 пластина

1 выпрямится, и таким образом будет осуществлено ее перемещение на один шаг в направлении оси «у». Повторение указанной последовательности коммутации электромагнитов обеспечит дискретное перемещение пластины в данном направлении на необходимое расстояние.

При изменении порядка коммутации электромагнитов 2, 3, 4, 6, 7 можно получить движение пластины 1 в обратном направлении.

Если одновременно включать магниты 3 и 4, а затем 6 и 2, то пластина будет перемещаться в направлении оси х, т. е. изменяя набор одновременно включаемых магнитов и порядок их коммутации можно перемещать пластину в направлении координатных осей х, у, z, расположенных в одной плоскости.

Аналогичным образом работает и двигатель, приведенный на фиг. 2. Изменяя комбинации одновременно включаемых электромагнитов 2, 3, 4, 5 на данном двигателе, можно получить движение пластины 1 в направлении осей х, у, осей, расположен1427

4 ных к ним под углом (при электромагнитах, рдсположенных в вершинах квадрата вЂ” пад углом 45 ), а также более сложное движение, Таким образом, описываемый двигатель обеспечивает многокоординатное перемещение подвижного органа, за счет чего существенно расширяются его функциональные возможности. Он достаточно прост в кон10 структивном отношении и может найти широкое применение особенно в тех устройствах, в которых требуется обеспечить микроперемещения подвижного органа.

Формула изобретения

1. Многокоординатный линейный шаговый электродвигатель, содержащий гибкий ферромагнитный перемещаемый орган, 20 электромагнитные фиксаторы и рабочий электромагнит, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей двигателя, рабочий электромагнит размещен внутри многоугольника, в

25 каждой вершине которого установлено по одному электромагнитному фиксатору, а перемещаемый орган выполнен в виде пластины, расположенной напротив всех электромагнитов так, что взаимодействует с

30 каждым из них.

2. Электродвигатель по п. 1, о тл ич а юшийся тем, что перемещаемый орган снабжен пружинами, растягивающими его в направлениях перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2220107, Н 02 К

40 41/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2629728/07, Н 02 К 41/02, 1978.

811427

Фиг. /

Pva. 2

Редактор И. Квачадзе

Заказ 356/18 Изд. № 187 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий