Шаговый привод малых угловых перемещений

 

O I1 H C A H H K „„920903

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

° К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (54)М. Кл. (22)Заявлено 04.07.80 (2l) 2953107/18-25

1 с присоединением заявки 34

lbe Àääcò8åèíûé камктат

СССР во делам изобретения я открытки

Н 01 L 41/12 (23) Приоритет

Опубликовано 15. 04. 82. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 15. 04. 82 (53) УДК 537. 228.

° 1.538.652 (088. 8) (54) ШАГОВЫЙ ПРИВОД МАЛЫХ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в приборостроении, в системах, автоматики и прецизионном станкостроении.

В настоящее время во многих областях техники появились прецизионные приборы, станки, измерительные машины и др., в которых необходимо осуществлять малые и сверхмалые точные перемещения. Получить такие перемещения традиционными механическими или электромеханическими способами черезвычайно трудно, а подчас невозможно. Иагнитострикционный принцип позволяет исключить всякие

15 промежуточные механические передачи и тем самым обеспечивает высокую чувствительность и большую механическую жесткость перемещения при значительных рабочих усилиях. Большое

20 значение имеет создание шаговых приводов, обладающих большой надежностью и простой конструкцией. эвестен привод малых угловых перемещений, содержащий основание, диск, установленный с воэможностью вращательного движения и взаимодействующее с ним приводное устройство.

Для увели ения частоты шагания приводное устройство выполнено из электрически деформируемого пьезокерамического материала в виде кольца, разделенного через 120 на равные части, пьезокерамических элементов, которые установлены на неподвижном основании и закреплены на нем с одной стороны. Диск установлен таким образом, что соприкасается с пьезоэлектрическими элементами 11. т

Недостатками известной конструкции являются невысокая надежность работы двигателя, обусловленная хрупкостью пьезокерамики, а также ее износом ввиду того, что пьезокерамические элементы в процессе работы подвержены ударной нагрузке.

92

Известен также шаговый привод малых угловых перемещений, содержащий неподвижное основание, ротор и электромеханический преобразователь, укрепленный на основании и состоящий иэ электрически деформируемых 3fl6HOHT08> снабженных наконец» никами сопряженными с ротором 8 известном привод6 рОтор выполнен в

Виде кольца а электромеханич6ский преобразователь - в виде пьеэокерамических стержней, образующих треугольник, вершины которого соединены наконечниками, сопряженными с ротором фрикционно t2), Недостатком привода является малая надежность, обусловленная фрикционным взаимодействием наконечника с ротором и хрупкостью пьеэоматериала стержней.

Цель изобретения - повышение на" дежности привода.

Указанная цель достигается тем, что в шаговом приводе малых угловых

Перемещений, содержащем неподвижное основание, ротор и электромеханический преобразователь, укрепленный на основании и состоящий иэ электрически деформируемых элементов, снабженных наконечниками, сопряженными с ротором, ротор выполнен в виде диска иэ ферромагнитного недеформируемого материала, электромеханический преобразователь выполнен в виде магнитострикционных стержней, укрепленных консольнб на основании, тангенциально ротору, а упомянутые наконечники укреплены на свободных концах с<ержней и выполнены в виде электромагнитов, причем расположенные рядом стержни имеют разные по знаку коэффициенты магнитострикции.

На чертеже изображен шаговый привод, общий вид.

Привод содержит основание 1, диск 2 из ферромагнитного материала, установленный с возможностью вращательного движения, и электромеханический преобразователь, выполненный иэ шести магнитострикционных стержней 3-8 с соединенными параллельно обмотками возбуждения 9-14. Каждый из стержней жестко соединен с одной стороны с основанием 1, а с другойсо своим электромагнитным зажимом соответственно 15-20. Электромагнитные зажимы снабжены обмотками возбуж дения 21"26, каждые три из которых

0911,3 4 6ð63 Один с06дин6ны паралл6льно

Магнитострикционные стержни 3, и 7 выполнены из материала с положительным коэффициентом магнитострикции, а элементы 4,6 и 8 - с отрицательным коэффициентом магнитострикции, Ло

Шаговый привод малых угловых пере- .

45 мещений, содержащий неподвижное основание, ротор и электромеханический преобразователь, укрепленный на основании и состоящий из электрически деформируемых элементов, снабженных наконечниками, сопряженными с ротором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, ротор выполнен в виде диска иэ ферромагнитного недеформируемого материала, электромеханический преобразователь выполнен в виде магнитострикционных стержней, укрепленных консольно на основании

1S

2S

8 исходном состоянии подается ток в обмотки возбуждения 21, 23 и

2, последние притягиваются к диску

2 и удерживаются на нем, При пропускании тока по обмоткам возбуждения

9-14 магнитострикционных стержней

3т8 стержни 4,6 и 8 сокращаются, а стержни 3„g и 7 увеличивают свои линейные размеры, поворачивая диск по часовой стрелке на некоторый угол. Затем фиксируются .зажимы 22, 24 и 26, а зажимы 21,23 и 25 отпускаются. При отклю ении тока в обмотках возбуждения 9-14 магнитострикционных стержней 3-8, стержни 3,5 и 7 сокращаются, а стержни

4,6 и 8 .Увеличивают свои линейные размеры, поворачивая диск по часовой стрелке на некоторый угол. floвторение шагов происходит описанным образом. Реверс шагового привода осуществляется изменением порядка включения зажимов, I

Технические преимущества изобретения по сравнению с известным заключаются в повышении надежности работы за счет жесткого соединения зажимов с ротором. Износ зажима и диска ротора в процессе работы практически не влияет на изменение усилия закрепления, чем повышается долговечность работы устройства.

Формула изобретения

920903

Составитель Б. Баев

Редактор К. Волощук Техред Ж.Кастелевич Корректор Н. Стец

Тираж 758 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам, изобретений и открытий

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

Заказ 2361/65 елее е

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 э тангенциально ротору, в упомянутые наконечники укреплены на свободных концах стержней и выполнены в виде электромагнитов, причем расположенные рядом стержни имеют разные по знаку коэффициенты магнитострикции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 399036, кл. Н 02 Н 02 Н ti/00, °

2. Авторское свидетельство CCCP

1 6144611 кл. С 11 S 15/40, 1977 (прототип).