Линейный шаговый электродвигатель Советский патент 1982 года по МПК H02K37/00 H02K41/03 

1

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

Известны линейные шаговые электродвигатели, имеющие ферромагнитную направляющую, электромагниты фиксации и тяговый электромагнит tl J .

Из-за деформации магнитопровода при отра(;отке шага двигатели обладают ограниченной величиной шага и пониженным сроком службы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является линейный шаговый электродвигатель, содержащий ферромагнитную направляющую, два электромагнитных фиксатора и два тяговых электромагнита, якори которых соединены с одним фиксатором, а сердечники - с другим 12.

Однако эти двигатели создают повышенный шум и вибрацию, так как якори тяговых электромагнитов соприкасаются с сердечниками.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик.

Указанная цель достигается тем, что сердечники тяговых электромагнитов выполнены цилиндрическими, снабжены по наружной поверхности зубцами (ребрами) и установлены вдоль одной оси, а якори представляют собой ци10линдры с зубцами на внутренней поверхности и расположены соосно с сердечниками, при этом либо сердечники, либо якори сдвинуты относительно друг друга в аксиальном направлении в пре15делах до /k зубцового деления.

В указанном двигателе ферромз - нитную направляющую можно расположить внутри сердечников тяговых электрогомагнитов .

Целесообразно также ферромагнитную направляющую выполнить охватывающей тяговые электромагниты и электромаг3919022

нитные фиксаторы, например, в виде полого цилиндра.

На фиг. 1-3 схематично представлены предлагаемые двигатели соответственно с ферромагнитной направляю- s щей, расположенной внутри сердечников и выполненной в виде полого цилиндра, продольный разрез.

Двигатель содержит ферромагнитную направляющую 1, которая в своем 10 сечении может иметь различную конфигурацию (круг, кольцо, квадрат и т.п.), два электромагнитных фиксатора 2 и 3 и два тяговых электромагнита и 5, имеющих соответственно 15 сердечники 6 и 7 и якори 8 и 9. Сердечники 6 и 7 с помощью каретки 10 соединены с фиксатором 3, который закреплен на каретке благодаря пружинящим элементам 11. Якори 8 и 9 с 20 помощью каретки 12 соединены с фиксатором 2, закрепленным на каретке аналогичным образом.

Двигатель работает следующим образом.25

Перемещаемым элементом предлагаемого двигателя может быть либо ферромагнитная направляющая - в этом случае одна из кареток должна быть неподвижно закреплена, либо узел с ка- 30 ретками - в этом случае ферромагнитная направляющая должна быть закреплена.

Допустим, перемещать необходимо ферромагнитную направляющую справа 35 налево.

Каретка 12 закрепляется неподвижно, на фиксатор 3 подается напряжение, он притягивается к направляющей 1 и после этого напряжение подается 40 на электромагнит 5- Благодаря тому, что зубцы его сердечника сдвинуты в аксиальном направлении, возникает электромагнитная сила, под действием которой каретка 10 вместе с фиксато- 45 ром 3 и направляющей 1 переместятся справа налево на один шаг. Для подготовки следующего шага подается питание на фиксатор 2, снимается с фиксатора 3 и электромагнита 5 и подается на электромагнит 4. Под действием электромагнитных сил якорь 8 переместится слева направо и таким образом узлы и детали двигателя займут

исходное положение для совершения второго шага, что возможно осуществить после отключения питания с фиксатора 2 и электромагнита А. После этого цикл начнет повторяться.

Таким образом, благодаря выше описанным конструктивным особенностям изобретения в двигателе исключены удары якорей 8 и 9 о сердечники 6 и 7, что существенно снижает шум и вибрацию всего устройства и за счет этого повышаются его эксплуатационные характеристики.

Формула изобретения

1. Линейный шаговый электродвигатель, содержащий ферромагнитную направляющую, два электром ;Гнитных фиксатора и два тяговых электромагнита, якори которых соединены с одним фиксатором, а сердечники - с другим, отличающийся тем, что, с целью повь1шения его эксплуатационных характеристик, сердечники тяговы электромагнитов выполнены цилиндрическими , снабжены по наружной поверхности зубцами и установлены вдоль одной оси, а якори представляют собой цилиндры с зубцами на внутренней поверхности и расположены соосно с сердечниками, при этом либо сердечники, либо якори сдвинуты относительно друг друга в аксиальном направлении в пределах до зубцового деления.

2. Электродвигатель по п. 1, о т личающийся тем, что ферромагнитная направляющая рас;положена внутри сердечников тяговых электромагнитов .

3- Электродвигатель по п. 1, о т личающи. йся тем, что ферромагнитная направляющая охЕ1атывает 1тяговые электромагниты и з лектромагнитные фиксаторы и выполне;на, например, в виде полого цилиндра.

Источники информаи.ии, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка Франции № 2220107, кл. Н 02 К 1/02, 197.

2.Авторское свидетельство СССР № 703883, кл. Н 03 К 37/00, 1979.