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

(54) ЛИНЕЙНЫЙ 11АГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

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

Известны линейные шаговые электродвигатели, содержащие статор с полюсами, имеющими обмотку и подвижный элемент с чередующимися магнитными и немагнитными частями, образующими , замкнутую цепь П Однако выполнение подвижного элемента в виде замкнутой цепи увеличивает габариты двигателя и усложняет его конструкцию.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является линейный шаговый электродвигатель, содержащий статор с ярмом и зубчатыми полюсами, снабженными обмоткой, и выходной зубчатый подвижный элемент в виде цилиндра С 2.

Однако известный двигатель имеет постоянный шаг перемещения выходного элемента и повышенную осевую длину.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей двигателя за счет дискретного изменения шага перемещения выходного подвижного элемента и одновременного уменьшения

его осевой длины.

Цель достигается тем, что двигатель снабжен по крайней мере одним промежуточным подвижным элементом в виде полого цилиндра, имеющим на наружной поверхности зубцы, а внутри - обмотку, ярмо и полюса с зубцами, обращенными в сторону зубцов выходного подвижного элемента, при10чем последний размещен внутри промежуточного подвижного элемента.

Кроме того, в двигателе целесообразномежду наружным зубцовым слоем промежуточного подвижного элемента и

15 его ярмом устанавливать немагнитную прокладку.

На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый двигатель, продольный разрезу на фиг. 2 - сечение А-А на

20 фиг. 1; на фиг. 3 - расположение элементов двигателя в рабочем состоянии; на фиг . 4 - двигатель с двумя промежуточными подвижными элементами, продольный разрез; на фиг. 5 - то 25 же, поперечный разрез.

Двигатель имеет статор 1, состоящий из корпуса 2, являющегося ярмом для полюсов 3, на которых размещена многофазная обмотка 4. Полюса 3

30 снабжены зубцами 5. Внутри статора ргюположер промежуточный подвижный : ломонт в виде полого цилиндра, на наружной поверхности которого имеется зубчатый слой 6, состоящий из зубцов и ярма, а внутри. - полюса 7 с закрепленной на них тоже многофазной обмоткой 8. Полюса 7 имеют ,свои зубцы, обращенные в сторону зуб цов 9 выходного подвижного элемента 10, взаимодействующего с приводимым в движение механизмом 11. Для исключения взаимодействия магнитных потоков обмоток 4 и 8 в двигателе целесообразно устанавлива немагнитную прокладку 12. Изобретение предусматривает использование более одного промежуточ ного элемента, например двух, как это показано на фиг. 4. Второй подв ный элемент снабжен такими же деталями и узлами, какие имеет первый промежуточный элемент. Двигатель работает следующим обр зом. В исходном состоянии для фиксаци выходного подвижного элемента 10 на обе обмотки 4 и 8 подается питание и благодаря взаимодействию эуЬцов 5 с зубцовым слоем б и зубцов на полюсах с зубцами 9 выходного по движного элемента 10 возникает необходимое усилие, удерживающее подвижные элементы в состоянии покоя. Для перемещения выходного элемента 10 с шагом, обусловленным зубцовым делением зубцов 5 и числом фаз обмо ки 4, на нее подаются импульсы с тр буемым чередованием, при этом одна или несколько фаз обмотки 8 запитан постоянным по величине током. Для перемещения выходного элемен та 10 с шагом, обусловленным зубце,вым делением зубцов 9 и числом фаз обмотки 8 ее запитывают импульсами тока необходимой очередности, а одну или несколько фаз обмотки 4 запи тывают постоянным током. Чередуя иглпульсное питание между обмотками 4 и 8 получают дискретное изменение шага выходного подвижного элемента 10, а это расширяет функциональные возможности предлагаемого двигателя. промежуточных подвижных элементов позволяет получить перемещение механизма 11 на длину, близкую к сумме длин промежуточных подвижных элементов и выходного элемента 10, т.е. сократить осевую длину статора и всего двигателя в исходном состоянии. Перечисленные особенности предлагаемого двигателя свидетельствуют о его преимуществах известными. Формула изобретения 1.Линейный шаговый электродвигатель, содержащий статор с ярмом и зубчатыми полюсами, снабженными обмоткой г и выходной зубчатый подвижный элемент в виде цилиндра, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей двигателя за счет дискретного изменения шага перемещения выходного подвижного элеьюнта и одновременного уменьшения его осевой длины, двигатель снабжен по крайней мере одним промежуточным подвижным элементом в виде полого цилиндра, имеющим на наружной поверхности зубцы, а внутри - обмотку, ярмо и полюса с зубцами, обращенными в сторону зубцов выходного подвижного элемента, причем последний размещен внутри промежуточного подвижного элемента. 2.Электродвигатель по п. 1, о т-. личающийся тем, что меж- ду наружным зубчатым слоем промежуточного подвижного элемента и его ярмом установлена немагнитная прокладка . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ,№ 550736, кл. Н 02 К 41/025, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 506930, кл. Н 02 К 41/04, 1976.

.7

Фиг.1

Фuz.з

Фиг. 5