Многофазный линейный шаговый двигатель Советский патент 1983 года по МПК H02K41/03 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым линейным электродвигателям, которые н.аходят широкое применение в дискретном .электроприводе.

Известны многофазные линейные шаговые двигатели, содержащие безобмоточный зубчатый индуктор и якорь с многофазной обмоткой, состоящей из отдельных катушек 11 , .

Цилиндрическая форма индуктора и якоря ограничивает возможности его применения в приводах

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многофазный линейный шаговый электродвигатель, содержащий безобмоточный зубчатый индуктор с зубцовым делением t и якорь с т-фазной обмоткой при m 2, состоящей из катушек, и с зубчатыми полюсами, число .которых кратно m и зубцовое деление равно t 2 3

Недостаток данного двигателя заключается в разомкнутости ярма якоря.

что, в конечном счете, приводит к колебаниям тягового усилия и уменьшению быстродействия.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик двигателе;.

Указанная цель достигается тем, что якорь двигателя выполнен в виде двух параллельно расположенных вдоль направления движения рядов полюсов с одинаковым их числом, полюса объеди10 .нены общим магнитозамкнутым ярмом, катушки каждой фазы обмотки установлены на ярме между полюсами, охватывают его и расположены по замкнутому контуру ярма в порядке следования фаз,

is жатушки одинаковых фаз на разных рядах включены между собой встречно, причем зубцы на соседних полюсах одного ряда сдвинуты между собой на 20 расстряние (i(. , другого - на

(.

а сдвиг зубцов на полют

сах одинаковых фаз равен k t

где .k - целое число. На чертеже изображен четырехфазный предлагаемый двигатель в измерении Двигатель содержит безобмотомный индуктор , выполненный из ферромэ)- нитного материала и снабженный зубца ми с зубцовым делением Т . Якорь представляет собой два параллельно расположенных ряда полюсов 2 с зубцами 3, объединенных общим замкнутым ярмом . Зубцовое деление зубцов 3 равно зубцовому делению зубцов индуктора 1„ Число полюсов 2 в каждом ряду одинаковое, для изображенного на чертенке двигателя оно равно четырем. Меж ду полюсами 2 на ярме установлены катушки 5 многофазной обмотки. Катушки расположены по замкнутому контуру ярма в порядке следования фаз и включены между собой встречно, как указано на чертеже. Зубцы на соседних полюсах одного ряда (например А)сдвинуты между собой на расстояние ()t, а другого ряда (например Б , на )lf. Сдвиг зубцов на полюсах одинаковых фаз (а-а, б-б и т„д„ составляет расстояние kt, где k целое числОс Двигатель работает следующим образом. Для функционирования двигателя необходимо, чтобы в любой момент времени на все катушки (фазы) Рыло подано напряжение, причем полярность сигналов должна обеспечивать определенные направления намагничивающих сил, например, такие, какие указаны на чертеже. В этом случае максимальная индукция в рабочем зазоре будет под полюсами Аи Б,, и они определяют положение якоря относительно индуктора Каждой команде на выполнение .шага должно соответствовать изменение направления тока, а следовательно, и намагничивающей силы катушек 5, кото.рые примыкают к полюсам с максимальной индукцией, в рассматриваемом случае - к А и Б, Тов. в катушках б и б . После указанной коммутации максимальная индукция будет под полюсами А и Б , что приведет к перемещению Г якоря на расстояние- в направлении, определяемом сдвигом зубцов на сосед них полюсах. Последующая коммутация тока в обмотках в-в обеспечит перемещение якоря на тот же шаг и в том же направлении, как и в предыдущем случае. Изменение направления тока в других примыкающих катушках (не в в-в, а в а-аО приведет к возвращению якоря в первоначальное положение и таким образом обеспечится реверс предлагаемого двигателя. Благодаря указанным конструктивным отличиям в предлагаемом двигателе обеспечиваются одинаковые пути замыкания магнитного потока якоря при любых состояниях возбуждения обмотки, в результате чего магнитные потоки в цепи оказываются одинаковыми, а это определяет постоянство тягового усилия и,в конечном счете, улучшение динамических характеристик двигателя. Формула изобретения Многофазный линейный шаговый двигатель, содержащий безобмоточный зубчатый индуктор с зубцовым делением Т и якорь с т-фазной обмоткой при m 2, состоящей из катушек, и с зубчатыми полюсами, число которых крат-, но m и зубцовоа деление равно Т отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, якорь выполнен в виде двух параллельно расположенных вдоль направления движения рядов полюсов с одинаковым их числом, полюса объединены общим магнитозамкнутым ярмом, катушки каждой фазы обмотки установлены на ярме между полюсами, охватывают его и расположены по замкнутому контуру ярма в порядке следования фаз, катушки одинаковых фаз на разных рядах включены между собой встречно, причем зубцы на соседних полюсах одного ряда сдвинуты между собой на ()Т, другого на расстояние W-), а сдвиг зубцов на полосах одинаковых фаз равен ki где k - целое число. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ). Патент США № 356622, кл. 318-135, 197К 2. Патент США № 38297 6, кл. 318-135, 197. 5 г