Линейный шаговый электродвигатель

Линейный шаговый электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: транспортно-технологические системы с замкнутой или многоярусной структурой. Сущность изобретения: линейный шаговый электродвигатель содержит зубчатый путепровод 1 и размещенный относительно него с зазором индуктор, состоящий из комплектов сердечников 2 и 3, имеющих полюсы 4 и 5 с катушками управления 6. Между сердечниками расположен постоянный магнит 7, а активные по/ 15 верхности сердечников 8 11 расположены оппозитно соответствующим зубцовым зонам пустепровода, выполненного в виде левой и правой зубчатых зон, каждая из которых расположена на вертикальных 14 и 16 и горизонтальных 15 гранях путепровода 1, зубцы левой и правой зон смещены относительно ДРУГ друга на половину зубцового деления . При подаче по определенному алгоритму напряжения на обмотки управления возникает поток управления, который взаимодействует с потоком постоянного магнита, создавая механич( ческое усилие, сдвигающее индуктор относительно путепровода Улуч-- шение маневренности достигается за счет формирования комбинаций активных зон полюсов индуктора относительно зубцов путепровода путем их распределения по нескольким зубцовым зонам, расположенным по контуру П-образного путепровода. 3 ил. Фи&1

СОIОЗ СОВЕТСНИХ

ШУ Л

РЕСПУБЛИК (1% (13) А1 щ)5 Н02К41 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н kSTOPCNOMV СЕИйатИОьствм

2 верхности сердечников 8. - .11 расположены оппозитно соответствующим зубцовым зонам пустепровода., выполненного в виде левой и правой зубчатых зон, каждая из которых расположена на вертикальных 14 и 16 и горизонтальных

15 гранях путепровода 1, зубцы левой и правой зон смещены относительно друг друга на половину зубцового деления. При подаче по определенному алгоритму напряжения на обмотки управления возникает поток управления, который взаимодействует с потоком постоянного магнита, создавая механи < ческое усилие, сдвигающее индуктор относительно путепровода. Улуч"" шение маневренности достигается за счет. Формирования комбинаций. активных зон полюсов индуктора относительно зубцов путепровода путем их распределения по нескольким зубцовым зонам, расположенным по контуру fl-образ- Ф ного путепровода. 3 ил.

1 (21) 4693772/07 (22) 19. 05.89 (46) 23.05.92.Бюл. и 19

- (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) И.Ф.Ненека, В.Д.Завгородний .

С.А.Иалярчук и И.P.Ãàâäüî (53) 621.313.282(088.8) (56) Патент США 4689529, кл. Н 02 К 41/00, 1987. (54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: транспортно-технологические системы с замкнутой или многоярусной структурой. Сущность изобретения: линейный шаговый электродвигатель содержит зубчатый путепровод 1 и размещенный относительно него с зазором индуктор, состоящий из комплектов сердечников 2 и 3, имеющих полюсы 4 и 5 с катушками управления 6. Между сердечниками расположен постоянный магнит 7, а активные по1735975

Л1 =а .. К (2) л 1 ь(1-- — )-b

4 З

4 — 24

f

10 = 8 мм

=а (1+ — -) -Ь

4 Z

36 hx !

= 24

10 = 20 мм

Изобретение относится к электротехнике, электромашиностроению и может быть использовано в транспортнотехнологических системах с замкнутой или многоярусной путевой структурой.

Цель изобретения - улучшение маневренности линейного шагового электродвигателя.

На фиг.1 показан линейный шаговый электродвигатель с разнесенными путепроводом и индуктором, общий вид; на фиг.2 - зубцовая структура путепровода и активных зон полюсов сердечников индуктора; на фиг.3-! двигатель в рабочем виде, аксонометрия

Линейный шаговый электродвигатель содержит зубчатый путепровод 1 П-образного профиля, зубцы которого выполнены с делением (. С зазором

S относительно путепровода 1 расположен индуктор, состоящий из комплектов сердечников 2 и 3. На каждом из этих сердечйиков выполнены полюсы 4 и 5 и установлена катушка б управления, Между сердечниками 2 и 3 располож .ны постоянный магнит 7. Активные поверхности 8 - 11 сердечников 2 и 3 расположены оппозитно соответствующим зубчатым зонам путепровода 1.

Зубчатая поверхность путепровода 1 выполнена в виде .левой 12 и правой

13 зубчатых зон. Левая 12 зубчатая зона расположена на вертикальной 14 и левой половине горизонтальной 15

rðàHRõ путепровода 1, а правая 13 на вертикальной 16 и правой половине горизонтальной 15 гранях путепровода

1. Зубцы левой 12 зоны смещены относительно зубцов правой 13 зоны на величину а /2. Активная поверхность

8 сердечника 2 выполнена перпендику- лярно активно" поверхности 9 этого же сердечника. Аналогично выполнены поверхности 10 и 11 сердечника 3.

Сердечник 2 установлен зеркально" относительно сердечника 3 так, что их активные поверхности 8 - 11 расположены оппозитно соответствующим зубцовым зонам 14 и 15 правой и 16 и 15 левой граней.

Интервал между сердечниками 2 и 3 вдоль путепровода 1 составляет Х = (и - -)- Ь

1 (1) где Ь - ширина сердечника индуктора и зубца путепровода; и1 2,3... целое число.

При необходимости увеличения тягового усилия индуктор может быть вы полнен из нескольких комплектов сердечников, размещенных вдоль путепровода с определенным интервалом ц 1, как показано на фиг.2.

Интервал 1 между комплектами сердечников должен быть кратным зубцо — вому делению. где K - целое число, удовлетворяющее

15 соотношению К = (и+1).

Выражения (1) и (2) определяют работоспособность линейного шагового электродвигателя, Рассмотрим, например, определение

2О $Х и 6 1 для электродвигателя с

I ,ф=24ммиЪ=10мм, При и = 1 а е ° а е е е а е а ° е.а а а е ° е ° а е а ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

З> М ;„= 8 мм - минимальный интервал между сердечниками;

ЛК „= и+1 . 2; 1 „= 24-2 =

= 48 мм — минимальный интервал

48 между комплектами сердечников.

Обеспечение воздушного зазора между зубцовой. структурой путепровода и активными зонами полюсов достига ется, например, опорами качения.

Линейный шаговый электродвигатель работает следующим образом °

При известном пространственном рас". положении активных поверхностей сер р дечников (полюсов) индуктора относительно зубцовой структуры путепровода на обмотки управления по определенному алгоритму подаются импульсы напряжения. При этом в сердечниках ин- дуктора возникает магнитный поток уп равления Ф (пунктирная линия на фиг. 1, 3), который в зависимости от полярности напряжения на обмотках сумми. руется или вычитается в соответствую173 щих полюсах сердечника с потоком постоянного магнита (сплошная линия на фиг 1, 3), При этом в активной зоне полюса, магнитные потски которого суммируются, возникает механическое усилие, сдвигающее индуктор относительно зубцов путепровода до положения, в котором магнитная проводимость максимальная. Согласованно со взаимным положением зубцовых зон путепровода и и индуктора алгоритм циклического переключения напряжения в обмотках управления обеспечивает шаговое перемещение индуктора вдоль путепровода.

Улучшение маневренности двигателя обеспечивается за счет формирования комбинаций активных зон полюсов индуктора относительно зубцовой структуры путепровода путем их распределения по нескольким зубцовым зонам, расположенным по контуру П-образного путепровода. Это позволяет варьировать габаритными размерами индуктора в функции параметров кривизны путепровода с целью достижения гарантированного воздушного зазора между зубцовыми зонами индуктора и путепровода при минимальном изменении тяговых харак59.75 теристик двигателя на участке nobopoта.

Формула изобретения

Линейный шаговый электродвигатель, содержащий зубчатый путепровод П-образного профиля, эубчатость которого образована в виде правой и левой зон зубцов, и индуктор, установленный с зазором относительно путепровода и состоящий из двух сердечников с катушками управления на полюсах и постоянного магнита, размещенного между сердечниками, каждая активная полюсная поверхность сердечника расположена оппозитно соответствующему зубцовому ряду путепровода, î т л H " ч а ю шийся тем, что, с целью О улучшения маневренности двигателя, каждая зона зубцов выполнена в. виде двух рядов зубцов,. расположенных соответственно на вертикальной и гориэонтальной гранях. путепровода, при этом полюсные поверхности каждого иэ сердечников выполнены взаимно pep" пендикулярными и установлены оппоэитно соответствующим рядам разноименных зон зубцов путепровода.

Фиг. Г

1735975

Составитель Т.Цынская редактор g. Патрушева Техред И.Дидык

Корректор И,3рдейи

Заказ 1823 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ао изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, й-35, Рауаская наб., д. 4/5

Мв

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