Двухкоординатный электрический двигатель

Двухкоординатный электрический двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

В. Т. Беликов, Н. А. Власов и A. И. Коры

i (7l) Заявитель (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к многокоординатным линейным электрическим двигателям и может быть использовано в координатографах, координатных столах металлообрабатывающих станков, графо- з построителях и промышленных работах, малогабаритных машинах термической резки и т.д.

Известен двухкоординатный шаговый электродвигатель, содержащий жестко связанные между собою якори, каждый из которых снабжен взаимно перпендикулярными системами обмоток и неподвижную ферромагнитную плиту 1 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухкоордитный электрический двигатель, каждая координата которого включает в себя подвижный якорь и неподвижную ферромагнитную полосу (2 ).

Однако в известных двухкоординатных двигателях якори обеих координат.жестко связаны между собой, что при возбуждении обмоток якоря одной координаты вызывает движение якорей обеих координат. Одновременное перемещение якорей обеих координат ограничивает функциональные возможности и быстродействие двигателя.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия двухкоординатного двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в двухкоординатный электрический двигатель, каждая координата которого включает в себя подвижный якорь и неподвижную ферромагнитную полосу, введены не менее двух стержней, .свя занных шарнирно одними концами с якорями, а вторыми концами шарнирно соединенных между собой.

Такое выполнение двухкоординатного двигателя позволяет передавать

3 972 движение рабочему органу независимо от каждой координаты, На фиг.1 схематично показана общая конструкция двухкоординатного двигателя; на фиг. 2 - один иэ вариантов конструкции подвижных якорей и неподвижной части двигателя, выполненной в виде одинарной прямоугольной рамы; на фиг.3 - второй вариант выполнения неподвижной части двигателя в виде двойной прямоугольной рамы.

Двухкоординатный двигатель (фиг.1) состоит не менее, чем из двух модулей 1, ? (подвижных якорей ) . В обцем случае их >ло>кет быть любое четное число. Модули 1 и 2 связаны с стержнями 3 и 4 посредством шарниров 5 и 6, допускающих поворот модуля вокруг оси, перпендикулярной плоскости движения. Вторые концы стержней 3,,4 также связаны между собой шарниром

7, допускающим floBopoT их относительно друг друга вокруг оси, перпенди1 кулярной плоскости движения. С шарниром 7 связан рабочий орган, приводимый в движение (не показан ), Якори 1 и 2 взаимодействуют с неподвижными зубчатыми ферромагнитными полосами 8, образующими одну (Фиг.2 ) или две концентрично расположенные прямоугольные рамы (фиг.3 ).

Каждый модуль-якорь может быть выполнен, например, в виде крестообразного магнитопровода с четырьмя полюсами 9, в пазах которых размещены обмотки управления 10 (фиг.2 и 3 ). Обмотки возбуждения 11 охватывают каждый полюс 9. Ферромагнитные полосы 8 снаб>нены зубцами, рас" положенными в шахматном порядке с полюсным делением Т и взаимодействующими с обмотками управления 10.

Длина зубцов в направлении движения якоря -составляет oL l, где с/- - коэффициент расчетной полюсной дуги. По вертикали зубцы разделены немагнитным зазором, что обеспечивает необходимое формирование основного магнитного потока и уменьшение потоков рассеяния.

Двигатель работает следующим образом.

Предположим, что движение модуля (фиг.2 ) начинается в I квадранте вниз. При этом возбуждаются обмотки управления 10 и возбуждения И полюса 9, примыкающего к правой ферро637,4 магнитной полосе 8. При взаимодействии магнитных потоков, создаваемых обмотками 10 и 11, с зубцами ферромагнитной полосы 8 создается сила

F, направленная вниз (как показано стрелкой на фиг. 2).

Под ее действием подвижнь>й модуль

1 перемещается в !Ч квадрант. Когда он войдет в угол неподвижной части1

30 расположенный в tV квадранте, схема управления отключает обмотки возбуждения 11 и управления 10 правого полюса 9 и подключает обмотки нижнего полюса, который входит во взаимодей-!

5 ствие с зубцами нижней ферромагнитной полосы 8. При этом создается сила F>, направленная влево и перемещающая модуль 1 из ll-го в lll.квадрант вдоль нижней неподвижной полосы

20 8. Если при входе подвижной части в угол ill квадранта осуществить переключения в обмотках возбуждения и якоря, подобные предыдущим„ то подвижная часть начнет обход непод25 вижной рамы вдоль ее левой стороны и т.д. Таким образом, каждый иэ подвижных модулей двигателя может обойти вдоль периметра неподвижной координатной рамы, изменяя направлеЗ0 ние своего движения в каждом из углов на 900.

Для увеличения усилия, развиваемого каждым модулем, двигатель может быть снабжен дополнительными ферромагнитными полосами 8 с зубцами, аналогичными основным, которые образуют внутреннюю прямоугольную раму, концентрично расположенную относительно внешней рамы (фиг.3).

Связь модулей 1 и 2 стержнями 3„

4, шарнирно укрепленными на модулях и между собой, обеспечивает автономность движения каждого модуля двигателя при отработке заданного пере45 мещения рабочего органа. Например, если модуль 2 неподвижен (фиг.1), а модуль 1 движется вверх, то центр шарнира 7 опишет дугу окружности.

При движении модулей 1 и 2 в противоположные стороны с одинаковыми скростями центр шарнира 7 (связанный с рабочим органом j перемещается по оси X. Регулируя скорости движения модулей и обеспечивая с помощью систе мы управления перевод подвижных мо55 дулей 1 и 2 в разные квадранты рабочей плоскости, ограниченной внешней рамой (например, в положение, показанное на фиг.1 штриховыми линиями ), 5 можно сформировать любую требуемую траекторию движения рабочего органа

Формула изобретения

Двухкоординатный электрический двигатель, каждая координата которого включает в себя подвижный якорь и неподвижную ферромагнитную полосу, отличающийся тем, что, с целью расширения Функциональных .возможностей и повышения быстродей-! ствия, введены не мене двух жестких стержней, каждый из которых одним

972637 6 концом шарнирно укреплен на соответствующем якоре, а вторые концы всех стержней шарнирно соединены между собой.

% Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иваботенко Б. А., Луценко В. Е,>

Гониашвили Э. С. Двухкоординатные шаговые электродвигатели поступа1О тельного движения. Труды Иосковского энергетического института, вып.28) с. 69-73.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2874305/24-07, М кл. Н 02 К 41/02, 1980.

972637

Составитель 3. Горник

Редактор А. Шандор Техред М. Надь 1(орректор Л Бокаан

Заказ 8532/47 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4