Линейный электродвигатель Советский патент 1985 года по МПК H02K41/02 

Изобретение относится к электро технике , в частности к импульсным электродвигателям, и может быть использоваио в приводе исполнитель ных органов микроманипуляторов, Известен импульсный электродви гатель, содержащий ферромагиитнз(то направляющую и пьезоэлемент, на кр цах которого расположены электромагнитные фиксаторы, поочередно взаимодействующие с ферромагнитной направляющей, что при синхронных колебаниях ньезоэлемеита приводит к перемещению последнего относительно ферромагнитной направляющей О 4 Недостатком электродвигателя является механическое взаимодейств фиксаторов с направляющей, что вед к износу направляющей и уменьшению срока службы электродвигателя. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является линейный электродвигатель, содержащий два электромагнита, взаимно перемещающиеся зубцовый слой и пластину из электропроводного немагнитного материала и направляющи для их взаимного перемещения . Недостатком известного электродвигателя является низкое быстродействие системы из-за большой ине даонности подвижных частей. Цель изобретешь - увеличение быстродействия электродвигателя, Поставленная цель достигаетёя тем, что в линейном электродвигате содержащем два электромагнита, взаимно перемещающиеся Эубцовый слой и пластину из электролроврдно немагнитного материала и направляю пще для их взаимного перемещения, электромагниты ориентирова ны со смещением плоскости пластины зубцояый слой жестко укреплен на торце одного из электромагнитов, причем зубцы выполнены гибкими в направлении взаимного сдвига элект магнитов. Кроме того, с целью обеспечения реверсивного перемещения пластишл двигатель снабжен -третьим электромагнитом, причем электромагнит, несущий зубдовмй слой, расположен между двумя другими электромагнита ми. Кроме этого, с целью обеспечени двзпскоординатного перемещения плас тины двигатель снабжен тремя дополнительными электромагнитами, причем электромагнит, несущий зубцовый слой, расположен на одинаковых расстояниях от всех остальных электромагнитов, которые расположены в углах квадрата. На фнг,1 показан линейный электродвигатель для реверсивного перемещения ; нэ фиг,2.- то же, для реверсивного варианта; на фиг.З - вариант двухкоординатного перемещения. Линейный электродвигатель (фиг,1) содержит подвижную пластину 1, выполненную из электропроводного немагнитного материала, два электро-. магнита 2 и 3, неподвижно укрепленных по разные стороны 0т пластины . с взаимным смеихением вдоль ее плоскости. Между электромагнитами и пластиной имеется зазор, позволяющий пластине перемещаться по направлений ее ориентации. Электромагниты снабжены обмотками 4 и 5, включенными согласно друг другу, Один из электромагнитов содержит зубцовый слой 6, зубцы которого выполнены гибкими в направлении взаимного смещения электромагнитов. Зубцы могут быть вьтолнены в виде пластин или отдельных зубцов круглого, квадратного или прямоугольного сечения. Двигатель работает следующим образом. Подача импульса управления на обмотки электромагнитов вызьшает появление магнитного потока между электромагнитами. При этом возникает усилие притяжения меяоду электромагнитами, jcoTopoe в результате взаимного смещения электромагнитов приводит к изгибу зубцов одного электромагнита в сторону второго. Во время движения зубцов относительно пластины, в процессе их изгиба, перемещаются и механизмы магнитного потока, совпадающею с центрами зубцов. Возникающий асинхронный эффект приводит к появлению тягового усилия, приложенного к пластине и направленного от зубчатого электромагнита к незубчатому. Отключение обмоток электромагнитов вызывает возврат зубцов в исходное положением под действием сил упруости. Асинхронного эффекта при обратном ходе зубцов не возннкает, так как ма гннтный поток мезвду элект-

311

ромагнитами отсутствует. Питание обмоток последовательностью однополярных импульсов приводит к непрерьт нему перемещению пластины.

На фиг.1 изображен реверсивный вариант двигателя, содержащий дополнительный электромагнит, смещенный относительно зубчатого электромагнита в направлении, противоположном смещению электромагнитов нафи.К Для движения в данном направлении используется зубчатый электромагнит

1

36268. Л

и электромагнит, смещенный относительно него в направлении необходи $oгo перемещения.

Двухкоординатный двигатель (фиг.3)Jсодержит три дополнительных электромагнита по сравнени с двигателем на фиг.1. В зависимости от того, какой электромагнит используется совместно с зубчатым, двигатель перемещается в одном из четрех возможных направлений.

1 .ШНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий два электромагнита вэа имно перёнещш(яо(иеся подвиш1ый зубцовый слой и пластину из элеК7ро проводного ЕЮмагнитного материала и наяравляшяще для их взаимного перемещения, о тли чающийся тем, что, с целью увеличения быстродейст зия электродвигателя, электромагниты ориентированы со смещением вдоль плоскости пластины, зубцовый слой жестко укреплен на тор00fzfце одного из электромагнитов, причем эубцы выполнены гибкими в направлении взаимного сдвига электромагнитов, ,2. Электродвигатель по п.1, о т л и чающийся тем, что, с целью обеспечения реверсивного перемещения пластины, он снабжен третьим электромагнитом, причем электромагнит, несзпций зубцовый слой, расположен между двумя другими электромагнитами. 3. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспе кэния двухкоординат- ного перемещения пластины, он снабжен тремя дополнительными электромагнитами, причем электромагнит, несущий зубцовый слой, расположен на одинаковых расстояниях от всех остальных электромагнитов, которые . расположеьш в углах квадрата. нкА Эд Nd Э) 30 m-e -5

шш

Фи1.1