Линейный шаговый электродвигатель

 

Использование: в электромашиностроении для управляемого линейного перемещения рабочего органа. Сущность изобретения: электродвигатель содержит цилиндрические тяговый 1 и стопорные электромагниты 7, 8, якорь, выполненный в виде магнитопроводящих цилиндра 3 и тела вращения 2, соосно соединенных стержнем 4, на котором установлена с возможностью перемещения магнитопроводящая втулка 5. Между торцами тела вращения и втулки установлена возвратная пружина 6. На поверхности магнитопроводов стопорных электромагнитов и на поверхности втулки и цилиндра выполнены поперечные зубцы Изобретение позволяет обеспечить роуправляемое перемещение якоря в двух направлениях с минимальным временем цикла, состоящего из прямого и обратного перемещений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 К 41/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4846374/07 (22) 04.07.90 (46) 07.10.92. Бюл. No 37 (75) M.К,Бодик (56) Авторское свидетельство СССР

N 1483563, кл. Н 02 К 41/03, 1989.

Авторское свидетельство СССР

N155217,,кл. Н 02 К 41/02, 1960. (54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОД В И ГАТЕЛ Ь (57) Использование: в электромашиностроении для управляемого линейного перемещения рабочего органа, Сущность изобретения: электродвигатель содержит цилиндрические тяговый 1 и стопорные

„„. Ж„, 1767640 А1 электромагниты 7, 8, якорь, выполненный в виде магнитопроводящих цилиндра 3 и тела вращения 2, соосно соединенных стержнем

4, на котором установлена с возможностью перемещения магнитопроводящая втулка 5, Между торцами тела вращения и втулки установлена возвратная пружина 6. На поверхности магнитопроводов стопорных электромагнитов и на поверхности втулки и цилиндра выполнены поперечные зубцы, Изобретение позволяет обеспечить элекроуправляемое перемещение якоря в двух направлениях с минимальным временем цикла, состоящего из прямого и обратного перемещений. 1 ил, 1767640

40

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электромагнитным механизмам.

Известен электромагнитный линейный двигатель, содержащий подвижный цилиндрический электромагнит с якорем, перемещающимся внутри него в осевом направлении, подвижный ограничитель перемещения и два стопорных устройства, обеспечивающих независимую фиксацию якоря и ограничителя йеремещения.

Недостатком этой конструкции являются однонаправленность действия, невозможность освобождения якоря от фиксирующих воздействий стопоров, не имеющих внешнего управления, а также подвижность обмотки электромагнита.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является линейный шаговый двигатель, цилиндрический статор которого содержит две системы обмоток, одна из которых обеспечивает при импульсе тока перемещение безобмоточного якоря и связанной с ним за счет магнитных сил тяги, а другая удерживает тягу после перемещения ее на заданный шаг.

После обесточивания обмотки, обеспечивающей перемещение, при котором сжимается возвратная пружина, последняя, разжимаясь, отталкивает якорь в исходное положение, Далее процесс может повторяться.

Недостатками известной конструкции являются однонаправленность действия и малое тяговое усилие из-за незначительных сил стопорения на поверхности тяги, Целью изобретения является обеспечение минимального времени цикла, состоящего из прямого и обратного перемещений якоря.

Поставленная цель достигается тем, что статор линейного шагового двигателя снабжен дополнительным стопорным электромагнитом, а якорь выполнен в виде магнитопроводящего тела вращения и цилиндра, соединенных соосно с помощью стержня, на котором установлена с возможностью перемещения вдоль него магнитопроводящая втулка, а возвратная пружина установлена между торцами втулки и якоря, причем, на поверхности втулки и на части поверхности цилиндра, а также на взаимодействующих с ними внутренних поверхностях стопорных электромагнитов выполнены поперечные зубцы.

На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого линейного шагового электродвигателя, 5

Электродвигатель содержит длинноходовый тяговый электромагнит 1. Якорь тягового электромагнита состоит из. тела вращения 2 и магнитопроводящего цилиндра 3, соединенных стержнем 4, на котором установлена магнитопроводящая втулка 5.

Втулка может перемещаться на стержне в осевом направлении и удерживается в исходном состоянии, обеспечивающем необходимый зазор d, с помощью утопленной пружины 6. Втулка якоря и его остальная часть, связанная с нагрузкой, могут независимо фиксироваться с помощью стопорных электромагнитов 7 и 8 соответственно.

Магнитный поток стопорных электромагнитов замыкается через сопряженные поверхности, выполненные в виде поперечных кольцевых или винтовых зубцов, и обеспечивает их взаимную фиксацию в положении, при котором выступающие зубцы подвижной и неподвижной частей совпадают. liar поперечных зубцов стопорных электромагнитов равен зазору б.

Электродвигатель работает следующим образом.

При подаче напряжения на обмотку электромагнита 1 за счет втягивания якоря обеспечивается его перемещение сразу на величину рабочего хода.

Управляемое обратное движение якоря осуществляется под действием внешней возвратной силы следующим образом.

Фиксируется втулка 5 якоря стопорным электромагнитом 7 и обеспечивается тяговый электромагнит 1, в результате чего якорь передвигается на величину зазора d.

Новое положение якоря фиксируется стопорным электромагнитом 8, после чего стопорный электромагнит 7 обесточивается.

Освобожденная втулка якоря передвигается под действием пружины 6, восстанавливая зазор d. Далее процесс может продолжаться под управлением стопорных электромагнитов 7 и 8 и при обесточенном электромагните 1.

Формула изобретения

Линейный шаговый электродвигатель, содержащий цилиндрический статор, включающий тяговый и стопорный электромагниты, установленные соосно, подвижный якорь, возвратную пружину, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения минимального времени цикла, состоящего из прямого и обратного перемещений якоря, статор снабжен дополнительным стопорным электромагнитом, а якорь выполнен в виде магнитопроводящих тела вращения и цилиндра, соединенных соосно

1767640

Составитель М,Бодик

Техред М.Моргентал Корректор М,Ткач

Редактор Т.Иванова

Заказ 3556 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 с помощью стержня, на котором установлена с возможностью перемещения вдоль него магнитопроводящая втулка, а возвратная пружина установлена между торцами втулки и тела вращения, причем на поверхности втулки и на части поверхности цилиндра, а также на взаимодействующих с ними внутренних поверхностях магнитопроводов стопорных электромагнитов выполнены

5 поперечные зубцы,