Шаговый электродвигатель Советский патент 1988 года по МПК H02K41/03 

11

10

12

f3 Ч- 15 16

N9 1C

Фиг.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в exaниэмax, где необходимо обеспече- Иие пространственных перемещений ра- очего органа.

i Целью изобретения является получе ке пространственного перемещения.

На фиг. 1 и 3 схематично изображена коническая.шайба с тяговыми электромагнитами; на фиг. 2 - разрез А-А 1-:а фиг. 1; на фиг. - электромйг- ритный двигатель.

В основании конической ферромагнитной шайбы имеются четыре цилиндрических тяговых электромагнита 1-4, расположенных симметрично относительно осевого отверстия 5.

Электромагнитный двигатель состоит из четырнадцати шайб 6-19 (фиг.4- 6). Шайбы связаны упругим натянутым тросиком 20, закрепленным на крайних цайбах 6 и 19 и проходящим через осевые отверстия шайб,

Ферромагнитная шайба 6 является фиксатором. При питании ее электромагнитов током она притягивается к ферромагнитному основанию 21, Ферро- магнитная шайба 19 является рабочим органом.

Электромагнитный двигатель работа ет следующим образом.

Подается напряжение на электромагниты шайбы 6 и она, притягиваясь к ферромагнитному основанию, фиксирует основание двигателя. Затем, если- подать напряжение на левые по отноше н|то к упругому тросику электромагни- TJb шайб 14, 16 и 18 и правые электро м агниты (по отношению к упругому тро шайб 7-13, 15, 17 и 19, то к|райняя шайба 19 займет положение, п|оказанное на фиг.4, Если запитать т|олько правые электромагниты всех шййб, то шайба 19 займет положение, и1зображенное на фиг, 5, Можно подать н|ащ яжение на левые электромагниты ш|айб 13-19 и правые и левые электро- м гниты шайб 7-12, тогда рабочий ор™ гйн 19 займет положение, представлен н|ое на фиг , 6„ Таким образом, перек- л|ючая правые и левые электромагниты можно совершать перемещение ра- бЬчего органа в плоскости чертежа. Н0 каждая шайба имеет четьфе элект- рЬмагнита, поэтому возможны переме- рабочего органа и в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежей (фиг, 5 и 6). Переключая электромагниты определенным образом можно получить различные пространственные положения рабочего органа (например,

фиг. 7 и 8).

Количество различных пространственных, положений рабочего органа такого двигателя очень велико, В общем случае оно считается по следующем

формуле

п k

1-.

где п - число различных пространст- венных положений рабочего ор- гана;

k - число электромагнитов, расположенных в основании шайб; i - число шайб. Для двигателя это число равно

, , п 4 4

67 108 874,

т.е. число, большее 67 миллионов, Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет упростить получение пространственных перемещений рабочего органа двигателя без использования механической редукции, обес- печить высокую точность позициониро- вания, простоту управления двигателем от микропроцессорных контроллеров, с которыми двигатель в силу сво ей конструк1щи легко сопрягается, Формула изобретения

Шаговый электродвигатель, содержащий ферр.омагнитное основание, на котором расположен электромагнитный

фиксатор, связанный с электромагнитным механизмом перемещения, отличающийся тем, что, с целью пространственного перемещения, электромагнитный механизм перемещения снабжен коническими ферромагнитными шайбами с осевым отверстием, вокруг которого размещены цилиндрические тяговые электромагниты, и упругим немагнитньм тросиком, на ко

торый нанизаны сквозь осевое отверстие конические шайбы с указанными тяговыми электромагнитами, причем в ка-, честве якорей тяговых электромагнитов использованы соседние с ним конические шайбы, одна крайняя шайба . использована в качестве фиксатора и . на ней жестко закреплен упругий тросик, другим концом жестко закрепленный на другой крайней шайбе.

А

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в манипуляторах и роботах. Целью является получение прострааст- . венного перемещения. Электромагнитный двигатель содержит набор конических ферромагнитных шайб 6-19, в основании которых находятся по крайней мере четьфе тяговых цилиндрических электромагнита, сквозь осевое отверстие которых проходит упругий натянутый трос 20, жестко за,крепленный на крайних шайбах, одна из которых расположена на ферромагнитном основании и является электромагнитным фиксатором. При подаче напряжения на электромагниты шайбы 6 происходит притягивание ее к ферромагнитному основанию, фиксируя основание двигателя. Если подать напряжение, например, на левые электромагниты шайб 14, 16, 18 и правые электрома.гниты шайб 7, 8, 9, to, 11, 12, 13, 15, 17, 19, то крайняя шайба 19 займет положение, указанное на чертеже. Положи- тельньй эффект достигается простотой получения пространственных перемещений без использования механической редукции. 8 ил. i W с

10

//

cfiue.S

12 13

15

16

17

20

Фи.5

в

///////////Л ////)///

70

21

(риг.7

/7

fff

/S

/4

/J

21

фиг.6

цгд