Шаговый двигатель Советский патент 1982 года по МПК H01L41/12 

(5А) ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к шаговым двигателям микроперемещений, и предназначено для использования в высокочастотных системах автоматики, в частности в высокочастотных станках, в механических сканирующих ycтpoйctвах.

Известен шаговый двигатель,состоящий из статора и ротора. Статор выполнен П-образным из магнитострикционного материала с обмоткой возбуждения и двумя зажимами-опорами,один из которых установлен неподвижно. Якорь двигателей выполнен в виде стержня. Реверс устройства осуществляется при изменении порядка чередования включения зажимов 1.

Недостатком известной конструкции является ограниченность величины перемещения рабочего органа, которая определяется длиной стержня.

Известен также шаговый двигатель, содержащий статор из ферромагнитно-.

ГО материала, выполненный в виде плоской плиты, и якорь в виде электрически деформируемого элемента, жестко соединенного с двумя зажимами-опорами, по крайней мере один из KOTOpbix выполнен электромагнитным . 2 . Недостатком известной конструкции является низкое быстродействие ввиду того, что необходимо переfOключать последовательно три- управляющих устройством элемента: два зажима и обмотку возбуждения якоря.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

15

Указанная цель обеспечив-ается тем, что в шаговом двигателе,содержащем статор из ферромагнитного материала, выполненный в виде плоской плиты, и якорь в виде электрически деформируемого элемента, жестко соединенного с двумя зажимамиопорами, по крайней мере один из которых выполнен электромагнитным. масса одного зажима по Крайней мере на порядок больше массы другого. На че.ртеже изображен шаговый дви гатель, общий вид. Шаговый двигатель содержит статор 1 из ферромагнитного материала в виде плоской плиты и якорь 2, состоящий из электромагнитного за-; жима-опоры 3 с обмоткой возбуждения 4 и зажима-опоры 5 в виде прямоугольной призмы, жестко соединенных с магнитострикционным стержнем 6, снабженным обмоткой возбуждения 7. Масса зажима-опоры 5 по крайней мере на порядок больше V массы электромагнитного зажима-опоры 3 В исходном состоянии подается то в обмотку зажима-опоры 3, последний притягивается к статору 1 и уде живается на нем, благодаря чему про исходит фиксирование левого конца двигателя. При пропускании тока по обмотке возбуждения 7 происходит сокращение магнитострикциоинрго стержня 6 (при отрицательном коэффициенте магнитострации), который увлекает влево зажим-опору 5 на некоторую величину дВ- Затем отпус кается зажим-опора 3.Выключение ток в обмотке возбуждения 7 ведет к вос становлению длины магнитострикционного стержня 6 и перемещению зажима опоры 3 справа налево на величину о По закону сохранения количества дви жения где т, - масса электромагнитного за жима-опоры 3; Pin - масса зажима-опоры 5; if - изменение длины магнитострикционного стержня 6. Так как масса п (j зажима-опоры 5 намного больше массы т электромагнитного зажима-опоры 3, то выра жение (1)принимает вид (. Таким образом, зажим-опора 5 фиксирует правый конец магнитострикционного стержня 6, когда отпущен электтромагнитный зажим-опора 3. Шаговый двигатель делает один iuar. Повторение шагов происходит описанным образом. Реверс двигателя осуществляется путем изменения порядка включения тока в обмотке возбуждения зажимаопоры 3 и обмотки 7 магнитострикционного стержня 6. В предлагаемом устройстве в отличй.е от известного производится переключение последовательно во времени не трех, а двух управляющих двигателей элементов (электромагнитный зажим-опора и обмотка возбуждения,магнитострикционного стержня), что позволяет двигателю совершать шаги с большей частотой, т.е. увеличить быстродействие. Формула изобретения Шаговый двигатель, содержащий статор из ферромагнитного материала, выполненный в виде плоской плиты, и якорь в виде электрически, деформируемого элемента, жестко соединенного с двумя зажимами-опорами, по крайней мере один из которых выполнен электромагнитным, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, масса одного зажима по крайней мере на порядок больше массы другого. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР IP 229913, кл. Н 02 N 11/00, 196. 2.Авторской свидетельство СССР № 5+60 9, кл. Н 01 Н 01 L 1/10, (прототип) .