Линейный шаговый электродвигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K37/00 H02K41/02 

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЬОП ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электро- , ехнике, в частности к линейным шагоым электродвигателям, преобразующим мпульсял электрической энергии в дискетное-линейное перемещение исполниельного механизма.

Известен шаговый электродвигатель, оодержгицкй два магнито( с обмотками установленные в статоре, и ротор с преобразователем его вращательногО движения в поступательное типа гайка-винт 11.

Недостаток этого электродвигателяниэкие энергетические показатели и сложность в управлении.

Наиболее близким по тГехнической сущности к предлагаемому является линейный шаговый электродвигатель, содержащий статор с двумя крышками, корпусом и двумя магнитопроводами, несущими обмОтки, и якорь, установленный на штоке 2. Однако из-за сложности магнитных цепей и наличия пружины между якорем и штоком известный электродвигатель имеет пониженный КПД. Кроме того, он недостаточно надежен, так как фиксация штока и передача-силы ткги осуществляются за счет сил трения.

Цель изобретения - повышение КПД . и надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в линейном шаговом электродвигателе первый магнитопровод установлен на боковой крьидке, второй - в корпусе симметрично обеим крышкам и снабжен многофазной обмоткой, а якорь расположен внутри второго магнитопровода и состоит из двух частей, сочленных со штоком посредством резбы, на штоке выполнен продольный паз, -а на кршиках - соответствующие ему выступы.

Для расширения функциональных возможностей статор двигателя снабжен дополнительным магнитопроводом с обмоткой, установленным на второй крышке.

На чертеже изображен предлагаемый электродвигатель, продольный разрез.

Двигатель состоит из корпуса 1 и крьЕиек 2 и 3, вместе составляющих статор. На крышке 2 закреплен магнитопровод 4 с обмоткой 5. В корпусе 1 симметрично крышкеи л 2 и 3 установлен магнитопровод 6 с обмоткой 7, создающей вращающееся магнитное поле в воздушном зазоре между этим магнитопро0 водом и частями якоря 8 и 9, подвижНО установленными посредством резьбового соединения на штоке 10, имеющем продольный паз 11. в паз 11 введены выступы 12 и 13, сделанные на крышках 2 и 3 соответственно. В двигателе для расширения его фун ционад1Ъных возможностей путем обеспечения двустороннего движения штока, на крышке 3 может быть установлен дополнительный .магнитопровод .14 с обмоткой 15. Двигатель работает следующим образом. Сначала додаетсянапряжение на об мотку 5, лри этом часть якоря 8 тягивается к магнитопроводу 4 под действием электромагнитных сил,увлекая за собой шток 10. Затем, не отключая обмотку 5, подают напряжение на обмотку 7, которая создает в зазоре между магнитопроводом 6 и частью якоря 9 вращающееся .магнитное поле. Благодаря этому полю на массив ную часть якоря 9 начинает действовать вращающий асинхронный момент, под действ-ием которого эта часть яко ря начинает вращаться, при этом она перемещается линейно по резьбе штока ( в рассматриваемом случае до соприкосновения ,с крышкой 3 или с упоро на ней установленным). После этого напряжение с обмотки 5 снимается, чт позволяет асинхронным моментом, действующим на часть якоря 8 привести е ВО вращение и удалить от магнитопровода 4, создав условия для следующего линейного перемещения при подаче напряжения в обмотку 5. После этого цикл работы повторяется. НгшиЧиё на-штоке 10 паза 11, а на крышках 2 и 3 выступов 12 и 13 исклю чает вращательное движение штока и способствует его линейному перемещению. Благодаря резьбовому соединению частей ротора и штока, он надежно фиксируется при обеспеченных обмотка что повьпиает надежность работы дви; гафеля и снижает энергозАраты. Если двигатель снабжен дополнительным магнитопроводом 14 с обмоткой 15, то при подаче на нее импульCOJ и запитывании обмотки 7, отток совершает перемещения в противоположном указанному напр.авлению, что существенно расширяет его функциональные возможности. Предлагаемое изобретение находит широкое применение в грузоподъемных механизмах, требующих дискретного, перемещения исполнительного органа. Формула изобретения 1. Линейный шаговый электродвигатель, содержащий статор с двумя крышками, корпусом и двумя магнитопроводами, несущими обмотки, и якорь, подвижно установленный на штоке, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности работы, первый магнитопровод установлен на боковой крышке, второй - в корпусе симметрично обеим крышкам и снаб-. жен многофазной обмоткой,а якорь расположен внутри второго магнитопровода и состоит из двух частей,сочлененных со штоком посредством резьбы, на штоке выполнен продольный паз, а на крышках - соответствующие ему выступы. 2 Линейный шаговый электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения . функциональных врзможностей, статор двигателя снабжен допол,нительным иагнитопроводом с обмоткой, установленным Н9 второй крышке. Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США , кл. 310-49/2, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР 155217, кл. К 02 К 41/02, 1963 (прототип).