Линейный шаговый электродвигатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

oii989699 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2034Â1 (21) 3283693/24-07 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет—

Опубликовано 15.01.83. Бюллетень Мо 2

Дата опубликования описания 150183

Р М g+ з

Н 02 K 41/03

1 осударствениый комитет

СССР во делам изобретеиий и открытий

1И) УДК 621,313 13-133 32 (088.8) R.Á.Áàëü, Б.A.Èâîáoòåíêî, В.Е.Луценко, В.И. и В.A.Àëåêñååâ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАРОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к линейным шаговым электродвигателям, которые находят шйрокое применение в дискретном электроприводе.

Известны линейные шаговые электродвигатели, содержащие зубчатый индуктор, два сердечника с обмотками, снабженные зубцами, и постоянный магнит 51 3.

Однако эти двигатели сложны в конструктивном отношении и имеют ограниченные функциональные возможности, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является линейный шаговый электродвигатель, содержащий зубчатЫЙ индуктор и якорь с постоянным магнитом и двумя прилегающими к нему П-образными сердечникамй на средней части которых расположено по обмотке, а крайние образуют полюса, снабженйые одинаковыми зубцами с зубцовым делением, равным зубцовому делению зубцов индуктора, причем зубцы полюсов каждого сердечника сдвинуты между собой .на 180 эл.

-град., а сдвиг зубцов на полюсах раз ных сердечников составляет 90 эл. гр.

Г2 g °

Отсутствие у этого двигателя внут= ренней магнитной фиксации якоря при обесточенных обмотках приводнт к повышенному потреблению энергии.

Пель изобретения — снижение энер-. гопотребления за счет обеспечения внутренней магнитной фиксации якоря в обесточенном состоянии.

Для достижения указанной цели полюса на каждом сердечнике выполнены с различными площадями поверхности зубцов, обращенной к индуктору, с отношением указанных площадей — 3„ находящимся.в диапазоне 1<1<2. указанное соотношение площадей целесообразно получать либо за счет выполнения на полюсах разного числа зубцов, либо за счет изменения pasмера зубцов в направлении, перпен1 I. . дикулярном направлению движения якеря;

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый двигатель, выполненный в изометрии, общий вид; на фиг. 2— в таком же выполнении общий вид дви-. гателя со срезанной частью зубцов на . одном из полюсов; на фиг. 3 — диаграмма импульсов управления двигателем.

Двигатель имеет зубчатый .индуктор 1 и якорь с постоянным магнитом2 и примыкающими к его торцам П989699 образными сердечниками, каждый иэкоторых содержит по паре полюсов

3,4 и 5,6 и обмотки соответственно

7 и 8. Полюса снабжены зубцами 9 с зубцовымМ делением, равным зубцово му делению зубцов на индукторе 1. Пло4 щади активной зубчатой поверхности полюсов 3,4 и 5,6 в каждой, паре разные и находятся в отношении не более, Чем 2:1, причем в двигателе, изображен ном на фиг. 1, это достигается ука-,10 ванным соотношением числа зубцов в каждой паре полюсов, а на фиг. 2— за счет срезания зубцов. Двигатель работает след лощим обзом. 15

При отсутствии тока в обмотках .благодаря разности активных площадей зубцов на полюсах.3,4 и 5,6 и магнитному потоку, создаваемому постоянным магнитом 2, якорь 2 занимает положение по отношению,к индуктору, соответствующее максимальной магнитной проводимости в магнитной цепи полюсов с большей активной площадью, в рассматриваемом случае — це.и полюсов 4,5, при этом всякое внешнее усилие, действующее вдоль направления перемещения якоря при незначительном .его смещении, приводит к возникновению. встречного усилия, что свидетельствует о наличии у двигателя при обесточенных обмотках внутренней магнитной фиксации.

Указанное положение индуктора относительно якоря обеспечивает также смещение зубцов полюсов 3 и 6 отиоМ сительно зубцов индуктора, что необходимо для создания движущего усилия при подаче тока в обмотки двигателя.

При подаче импульсов тока в обмотки

7 и 8 в соответствии с диаграммой, 40 приведенной на фиг. 3, магнитный поток под полюсами перераспределяется, что приводит к последовательному созданию усилий, действующих на индуктор в одном направлении. Отсутст- 45 вие тока в обмотках. вновь приводит к возникновению внутренней магнитной фиксации индуктора.

По сравнению с известными двигателямм описываемый двигатель, сохраняя равномерность перемещения вектора усилия,а,следовательно и равномерность перемещения элемента двигателя при одинаковом количестве" тактов управления обладает внутренней магнитной фиксацией при обесточенных обмотках., Данное свойство двигателя приводит к существенной экономии электроэнер» гии, особенно в устройствах, управляемых командами, имеющими значительные временные паузы, что выгодно отличает предлагаемый двигатель и способствует его широкому использованию.

Формула изобретения

1. Линейный шаговый электродвигатель, содержащий зубчатый индуктор и якорь с постоянным магнитом и дву! мя прилегающими к нему П-образными сердечниками, на средней части которых расположено по обмотке, а крайние части образуют полюса, снабженные одинаковыми зубцами с зубцовым делением, равным зубцовому делению зубцов индуктора, причем зубцы полюсов каждого сердечника сдвинуты между собой на 180 эл. гр., а сдвиг зубцов на полюсах разных сердечников составляет 90 эл. гр., отличающийс я тем, что, с целью снижения энергопотребления за счет обеспечения внутренней магнитной фиксации якоря в обесточенном состоянии, полюса на каждом сердечнике выполнены с различными площадями поверхности зубцов, обращенной к индуктору, с отношением указанных площадей— находящимся в диапазоне J.(i(2.

2. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что указанное отношение 1 получено за счет выполнения на полюсах одного сердечника разного числа зубцов.

3. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем,что указанное отношение i получено за счет изменения размера зубцов в направлении, перпендикулярном направлению движения якоря.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CDJA Р 3869625, кл. 310-12, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 746830, кл. Н 02 К 41/02, 1980.

989699

8яалю Лмаию Фламм

<Ьа J

Составитель В. Калишкин

Техред Е.Харитончик

Корректор О.Билак

Редактор С.Тимохина

Тираж 684

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Подписное

;Эакаэ 11145/75

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4