Линейный электродвигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K29/00 H02K41/02 

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ .

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к линейньш электродвигателям/ и может быть использовано в устройствах для перемещения исполнительных механизмов в плоскости с последующим позиционированием в Зсщанном положении. Известны линейные электродвигателя для перемещения и позиционирования исполнительных механизмов, имеющие сложную конструкцию l . Известен также линейный электродвигатель, содержащий плоский безобмоточный зубчатый индуктор, якорь с эубчами на рабочих поверхностях полюсов, обращенных к зубцам индуктора и охваченных фазныкм катушками, и фотодатчик положения, включающий приемный элемент, излучатель, светокоммутатор и световод 2 . Недостаткакш этого устройства являются сложная конструкция, связанна с необходимостью размещения светоком мутатсфа, а также низкая точность фи сации положения на границе раздела зуба и паза. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение точнос ти отработки положения. Указанная цель достигается тем, что излучатель и приемный элемент фотодатчика размещены на якоре, их оптические оси, лежащие в одной плоскости, перпендикулярной к плоскости индуктора, и расположены под равныtm углами к нормали рабочей поверхности индуктора, пазы которого заполнены светопоглощающим материалом. Кроме того, приемный элемент содержит световод, форма торца которого, обращенного к приемному элементу, повторяет форму последнего, а торца, обращенного к индуктору, - форму его зуба. На фиг. 1 изображен линейный электродвигатель, общий вид; на фиг. 2 конфигурация световода и его расположение Нс1Д индуктором двигателя. Линейный электродвигатель содержит плоский безобмоточный зубчатый индуктор 1, выполненный в виде плиты с нарезанными зубьями, пазы которого заполнены светопоглощающим материалом 2. На подвижном якоре 3 с зубцами на рабочих поверхностях полюсов 4 с фазными катушками 5 размещен датчик положения, состоящий из излучателя 6, световода 7 и приемного э.лемента 8, передающего информацию на блок 9 управления. Верхний торец световода 7, обра meHKfctfl к приемному элементу 8, имее форму, повторяющую форму окна приемного элемента, а нижний, обращеиный к поверхности плоского беэобмоточного зубчатого индуктора 1, повторяет форму его зуба и имеет малую ширину и большую длину, расположенную параллельно линии раздела зуба и паза индуктора 1. Устройство работает следую11М4м об разом. Линейный электродвигатель перекютает исполнительный мехаиизм, жестко прикрепленный к якорю 3. При этом излучатель 6 датчика положения генерирует электромагнитное излучение в световом диапазоне, направленное под углом к нормали рабочей поверхности индуктора 1. В качестве излучателя используется сввтодиод. Отраженный световой поток от поверхности индуктора 1 попадает на поверхность нижнего торца световода 7, а затем По стекловолокнс1М передается на поверхность верхнего торца и к приемному элементу. В качестве приемного элемента 8 используется фотодиод. Уменьшение ширины нижнего торца световода 7 дает возможность точно зафиксировать границу раздела зуба и паза, а большая длина нижнего торц позволяет увеличить интенсивность отраженного потока, передаваемого на переменный элемент, и чувствительнос датчика. В результате повышается точность фиксации положения якоря на границе раздела зуба и паза. Роль светокоммутатора выполняет сама поверхность индуктора 1, а приемный элемент принятую информацию от повер ности светопоглощающего материала или светоотражающего выступа зуба передает на блок 9 управления для выработки сигналов, подаваемых на фазные катушки 5. Перемещение якоря относительно плиты производится подачей тока в заданной последовательности на фазные катушки. Формула изобретения 1. Линейный электродвигатель, содержащий плоский безобмоточный зубчатый индуктор, якорь с зубцами на рабочих поверхностях полюсов, обращенных к зубцам индуктора и охваченных фазными катушками, и фотодатчик положения, включающий приемный элемент, излучатель, светокоммутатор и световод, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, излучатель и приемный элемент фотодатчика размещены на якоре, а их оптические оси лежат в одной плоскости, перпендикулярной к плоскости индуктора, и расположены под равными углами к нормали рабочей поверхности индуктора, пазы которого заполнены светопоглощающим материалом. 2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что с цедью повьацення точности отработки гюложения, форма торца световода, бращенного к приемному элементу, поворяет форму последнего, а торца, бращенного к индуктору, - форму го зуба. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3668443, л. 310-12, 1973. 2.Патент OUA № 3917988, кл. 318-138, 1975.

Верхнее сечение с6«7о6о а

сеченне сбето&ода

7