Линейный шаговый электродвигатель

Линейный шаговый электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике , к электродвигателям с линейным перемещением рабочего органа. Цель состоит в улучшении динамических характеристик Устройство содержит индуктор, состоящий из постоянного магнита, установленного между двухполюсными сердечниками 4 и 5 в аксиальном направлении. Между зубчатыми полюсами 4 расположена обмотка управления 6, а между аналогичными полюсами сердечника 5 - обмотка управления 7. На внешней цилиндрической поверхности полого якоря 2 выполнены зубцы 8, а во внутренней полости 9 размещена герметичная тонкостенная капсула 10 из антифрикционного материала, заполненная частично вязким или сыпучим ферромагнетиком. Такое выполнение якоря улучшает динамические характеристики за счет снижения массы якоря , что приводит к снижению механической постоянной времени двигателя и уменьшению периода затухания гармонических механических колебаний якоря при отработке шага вследствие поглощения энергии колебаний капсулой с ферромагнитным материалом . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (С (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 К 41 03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4445257/07 (22) 21.06.88 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.Д. Завгородний, С.А. Малярчук и М.Ф. Ненека (53) 621.313.13 (088.8) (56) Электромагнитный привод робототехнических систем. Афонин А.А. и др. — Киев:

Наукова думка, 1986, с. 48. (54) ЛИНЕЙНЫЙ, ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Ь (57) Изобретение относится к электротехнике, к электродвигателям с линейным перемещением рабочего органа. Цель состоит в улучшении динамических характеристик

Устройство содержит индуктор, состоящий из постоянного магнита, установленного

„„SU 1629951 А 1

2 между двухполюсными сердечниками 4 и 5 в аксиальном направлении. Между зубчатыми полюсами 4 расположена обмотка управления 6, а между аналогичными полюсами сердечника 5 — обмотка управления 7. На внешней цилиндрической поверхности полого якоря 2 выполнены зубцы 8, а во внутренней полости 9 размещена герметичная тонкостенная капсула 10 из антифрикционного материала, заполненная частично вязким или сыпучим ферромагнетиком. Такое выполнение якоря улучшает динамические характеристики за счет снижения массы якоря, что приводит к снижению механической постоянной времени двигателя и уменьшению периода затухания гармонических механических колебаний якоря при отработке шага вследствие поглощения энергии колебаний капсулой с ферромагнитным материалом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1629951

Составитель Л. Шакина

Редактор В. Бугренкова Техред А. Кравчук Корректор О.Ifипле

Заказ 441 Тираж 328 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электродвигателям с линейным перемещением рабочего органа, и может быть использовано в системах управления автоматическими линиями и промышленными роботами. Целью изобретения является улучшение динамических характеристик.

На чертеже показан линейный шаговый

-электродвигатель, общий вид.

Линейный шаговый электродвигатель содержит кольцевой индуктор 1 и коаксиально расположенный в зазоре индуктора полый ферромагнитный зубчатый якорь 2.

Индуктор 1 состоит из постоянного магнита 3, установленного между двухполюсными сердечниками 4 и 5 в аксиальном направлении. Между зубчатыми полюсами сердечника 4 расположена обмотка 6 управления, а между аналогичными полюсами сердечника 5 — обмотка 7 управления. На внешней цилиндрической поверхности полого ферромагнитного якоря 2 выполнены зубцы 8, а во внутренней полости 9 помещена тонкостенная герметичная капсула 10, выполненная из антифрикционного материала и частично заполненная вязким или сыпучим ферромагнетиком 11. Полость 9 по торцам якоря 2 закрыта втулками 12. Максимальный объем ферромагнетика 11 в капсуле 10 равен объему внутренней полости 9 якоря 2, ограниченной аксиальным размером индуктора l.

Линейный шаговый двигатель работает следующим образом.

На обмотки 6 и 7 управления по известным алгоритмам подается напряжение. При этом в сердечниках 4 и 5 индуктора 1 возникает поток управления, который в зависимости от полярности напряжения на обмотках 6 и 7 управления суммируется или вычитается в соответствующих полюсах сердечника 4 или полюсах сердечника 5 с потоком постоянного магнита Фи. В результате перераспределения магнитного потока в зубцовой зоне индуктора I возникает механическое усилие, сдвигающее зубцовые зоны якоря 2 и индуктора 1 до положения, в котором магнитная проводимость максимальна. Согласованный с взаимным положением зубцовых зон якоря 2 и индуктора I алгоритм циклического переключения напряжения в обмотках 6 и 7 управления обеспечивает шаговое перемещение якоря 2 или индуктора 1.

В предложенной конструкции двигателя магнитное состояние полого ферромагнитного якоря определяется уровнем концент5

35 рации ферромагнетика в полости якоря, ограниченной зоной распределения магнитного потока якоря.

В процессе циклического перераспределения результирующего потока индуктора 1 из-под одного полюса под другой происходит соответствующее перераспределение ферромагнетика, помещенного в капсуле, в зону с максимальным градиентом магнитного поля. При этом магнитное состояние якоря 2 периодически изменяется из насыщенного в ненасыщенное, чем обеспечивается снижение магнитного сопротивления композитного слоя «стенка якоря — ферромагнетик», что эквивалентно сопротивлению якоря с утолщенной стенкой по всей длине.

Так как магнитное поле двигателя ограничено аксиальным размером магнитной системы индуктора 1, то максимальный объем ферромагнитного материала ll в капсуле

10 определяется объемом внутренней полости якоря 2, ограниченной аксиальными размерами индуктора 1. Заключение ферромагнитного материала 11 в антифрикционную капсулу 10 исключает распространение его по всей полости якоря 2 и обеспечивает скольжение капсулы 10 в полости 9.

Улучшение динамических характеристик предложенного двигателя достигается за счет снижения массы якоря, что приводит к снижению механической постоянной времени двигателя и уменьшению периода затухания гармонических колебаний якоря при отработке шага вследствие поглощения энергии колебаний капсулой с ферромагнетиком, которая выполняет функцию механического демпфера, упруго подвешенного в магнитном поле индуктора.

Формула изобретения!. Линейный шаговый электродвигатель, содержащий кольцевой индуктор, состоящий из аксиально установленных двухполюсных сердечников с обмотками управления между зубчатыми полюсами и постоянного магнита между сердечниками, и полый ферромагнитный зубчатый якорь, отличаюи4ийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, ферромагнитный зубчатый якорь снабжен тонкостенной герметичной капсулой из антифрикционного материала, частично заполненной вязким или сыпучим ферромагнетиком.

2. Электродвигатель по п. 1, отличаюи4ийся тем, что максимальный объем ферромагнетика в капсуле равен объему внутренней полости якоря, ограниченной аксиальным размером индуктора.