Линейный шаговый электродвигатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз Советских

Социалистических

Республик

< l 1) "-, (): $ 7 A л

1 !

J

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.72 21) 1778507/24-7 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.02.76. Бюллетень N 7

Н 02 К 41/02

Государственный комитет

Соввтв Министров СССР оо делам изооретений н OTKpblTHN о (53):/ jlK 62 1.313. 133, .Э (Ооь.ь ) (45) Дата опубликования описания 26.03.76. (72) Авторы изобретения

Б, А. Ивоботенко и В. Е. Луценко

Московский ордена Ленина энергетический институт (54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЗЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к линейным шаговым двигателям с плоским безобмоточным зубче тым якорем.

Известные линейные шаговые электро- 5 двигатели с плоским безобмоточным зубчатым якорем и индуктором, содержащим магнитопроводы с зубчатыми полюсами, снабженными обмотками, имеют несиммет« ричное расположение магнитных конту- 10 ров полюсных зон, что приводит к неравномерности движения и ухудшает динамичесекие характеристики.

В описываемом двигателе, с целью yseпичения удельного усилия, каждый магнитопровод выполнен замкнутым в плоскости, паралл.".льной плоскости перемешения, и связывает все полюса между собой, Кроме того, с целью повышения быстродействия,каждый магнитопровод с аолюсами выполнен 20 витым вокруг оси, перттендикуцярной к плоскости перемешения; с целью повышения точности при движении по двум координатам; уст новлено четное число магнитопроводов, причем магнитопроводы с зубцами, расположенными по одной координате, чередуются с магнитопроводами, зубцы которых расположены по другой координате, в шахматном порядке.

На фиг, 1 показан предлагаемый двигатель; на фиг. 2 - расположение магнитопроводов двигателя при двухкоординатном движении.

Двигатель содержит якорь 1 из сплош:ного магнитомягкого материала с зубца ми 2, взаимодействуюшими с зубцами на полюсах 4 индуктора 5. Число полю сов 4, охваченных катушками 6, равно

l или кратно числу фаз двигателя. Магнитопровод 7 индуктора 5 выполнен иэ ферромагнитной ленты витым вокруг оси, пер; пендикулярной к плоскости движения, Для реализации двухкоординатного движения магнитопроводы (см, фиг. 2), ;число которых выбирается четным, уста:навливаются с чередованием в шахматном порядке в зависимости от направле.ния эубцовых зон. Якорь 1 такого двигателя снабжен двумя системами взаимно ,перпендикулярных зубцов 2 (см. фиг, 2), Во" можно расположение магнитопро«олои по обе сторонц якоря 1, как показано на фиг. 2, или = одной стороны, При этом якорь 1 снабжается двумя системами взаимно перпендикулярных зубцов

2, расположенных на одной поверхности, но размещенных либо в противоположных концах якоря, либо образующих ортогональную сетку на общем поле. ц последнем случае магнитопроводы Располагаются с одной стороны якоря с чередованием магнитопроводов каждой координаты s шахматном порядке, обеспечивающим симметричное оасположение фаэных эон, что приводит к повышению точности двигателя.

Зубцы 2 якоря 1 и зубцы 3 замкнутого магнитоцроводом 7 индуктора 5 имеют равные зубцовые деления и одинаковые зоны при обходе в круговой последовательности, имеют сдвиг в направлении движения на величину шага С . Направи.: ия намагничивающих сил этих зон чередуются (на фиг. 1 цоказаны направления токов) .

Двигатель работает следующим образом.

Г1ри возбуждении фазных полюсных зон в круговой последовательности якорь 1 или индуктор 5 перемешается - (в зависимости от назначения двигателя) в направлении, перпендикулярном к направлению нарезки зубцов 2 и 3 с шагом с

Индуктивности фаз и усилия, развиваемые двигателем на любом такте коммутации строго одинаковы благодаря электромагнитной симметрии, что обеспечивает равномер ность хода и улучшение динамических характеристик. Шихтованный, замкнутый маги ито провод 7 и ндуктор а 5 позволяет значительно снизить потери на вихревые токи и увеличить быстродействие двигателя.

Работа обеих координат двигателя, изображенного на фиг. 2, аналогична описанному выше, Зубцы 3 каждого магнитопровода / при возбуждении в круговой последовательности соответствующих фазных полюсных эон взаимодействуют с одинаково ориентированной системой зубце» 2 як л и

1, обеспечивая при этом фиксацию или;и»говое перемещение в направлении, перпеидикудярном к направлению их нарезки.

Усилия, развиваемые при возбуждении фаэных полюсных зон, симметрированы относительно центра масе двигателя, Этим обеспечиваются отсутствие паразитных поворотных моментов и достижение высокой точности р перемещения.

Число магнитопроводов, установленных по каждой координате, может быть произвольным (общее число магнитопроводов всегда остается четным), а прямоугольная сисц тема координат с ортогональным ресположением зубцов на якоре и индукторе может быть заменена косоугольной с расположением зубцов вдоль координатных осей.

20 Формула изобретени я

1. Линейный шаговый электродвигатель с плоским безобмоточным зубчатым якорем и индуктором, содержащим магнитопроводы

25 с зубчатыми полюсами, снабженными обмотками, отличающийся тем, что, с целью увеличения удельного усилия, каждый магнитопровод выполнен замкнуть м в плоскости, параллельной плоскос30 ти перемещения и связывает все полюсы

1 между собой..

2. Электродвигатель по и. 1, о т и и ч а— ю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый магнито35 провод с полюсами выполнен витым вокруг оси, перпендикулярной к плоскости перемещения.

3, Электродвигатель по и. 1, о т л и чаюшийся тем, что,сцельюпо40 вышения точности при движении по двум координатам, содержит четное число магнитопроводов, причем магнитопроводы с зубцами, расположенными по одной координате, чередуются с магнитопроводачи, 45 зубцы которых расположены по другой координате в шахматном порядке.

Составитель 3. Горник

Редактор Т. Фадеева Техред М, Ликович корректор B. Микита

Заказ 1 14 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открыi:.,i

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

Филиал 11ПП "Патент" г. Ужгород, ул. Гагарина, .101 !