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

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электро- технике, в частности к линейным шаговым двигателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе в качестве исполнительных механизмов.

Известно электромагнитное устройство, содержащее корпус, катушку и якорь, состоящий не менее чем из двух свободно установленных одна относительно другой частей, выполнен- - ных из материала с различной магнитной проницаемостью и разделенных немагнитной прокладкой. Устройство обеспечивает несколько последовательных переме1цений якоря ТП.

Однако при необходимости числа перемещений более двух известное устройство становится сложным в конструктивном отношении и, кроме того требует строгое дозирование по вепичине тока, подаваемого в обмотку т.е. является ненадежным в эксплуатации .

Наиболее близкий к изоЬретению по технической сущности линейный шаговый электродвигатель содержит корпус, п, электромагнитов с катушками и магнитопроводами, шток и возвратную пружину 2 .

Этот двигатель также характеризуется недостаточной надежностью, обусловленной необходимостью одновременного, включения одного и от10ключения другого электромагнитов и тем, что подвижные части якоря приводят к непостоянству воздушного зазора в магнитной цепи, следовательно, к непостоянству сил, дейст15вующих на шток при срабатывании электромагнитовi

Цель изобретения - повышение надежности электродвигателя.

Поставленная цель достигается

20 тем, что в электродвигателе все.электромагниты установлены на штоке, ,. один крайний электромагнит закреплен на штоке неподвижно, остальные С возможностью осевого перемещения, катушки соседних электромагнитев включены между собой вдтречно, а магнитопроводы соединены друг с другом жесткими стяжками, например, в виде скоб, причем второй крайний электромагнит снабжен ярмом и стяжкой, установленными на корпусе. На чертеже схематично представле электродвигатель с шестью электромагнитами, продольный разрез. , Электродвигатель состоит из корпу са 1, шести электромагнитов с катуш ками 2 и магнитопроводами 3, установленными на штоке 4. На шток возо .действует возвратная пружина 5. Все электрЪмаг.ниты соединены, между собой стяжками 6, а крайний правый электромагнит снабжен якорем 7 и стяжкой 8, установленными на корпусе 1. Край НИИ левый электромагнит закреплен на штоке А неподвижно, остальнь е электромагниты могу-т по нему перемещаться. При подаче напряжения на катушки 2 соседние катушки должны создавать встречно направленные магнитные потоки, что показано на чертеже знаками полярности этих напряжений. Двигатель работает- следующим образом. При отсутствии напряжения на всех катушках 2 шток 4 и магнитопроводы 3 занимают положение, показанное на чертеже. Подключение любой катушки 2 к цепи питания приводит к возникновению магнитного потока в его магнитопроводе, который замыкается вокруг катушки, проходя, по двум воздушным зазорам и по части магнитопровода соседнего электромагнита. Благодаря этому потоку соседние электромагниты притягиваются друг к другу) а стяжки 6 передают усилие притяжения магнитов на крайний левый электромагнит, который, будучи жестко закрепленным на штоке А, заставляет его перемещаться слева направо, при этом пружина 5 сжимается. Включение любой следующей катушки сопровождается аналогичными процессаМИ, при этом соседние катушки, несмотря на наличие общих участков магнитной цепи, не влияют друг на друга, так как в общем участке их магнитные потоки совпадают по направлению. Отключение любой из ранее включенных обмоток приводит к перемещению штока k справа налево благодаря действию возвратной пружины 5. Таким образом, включение любой из. катушек приводит к перемещению штока k слева направо, а отключение к перемещению справа налево на одно и тоже расстояние, что характерно для линейных шаговых электродвигателей . Предлагаемый двигатель благодаря указанным выше отличительным особенностям прост по конструкции и надежен в эксплуатации, что выгодно отличает его от известных аналогичных двигателей и способстЕзует широкому использованию в технике. Формула изобретения Линейный шаговый электродвигатель, содержащий корпус, п электромагнитов с катушками и магнитопроводами, шток и возвратную пружину, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности двигателя, все электромагниты установлены на штоке, один крайний электромагнит закреплен на штоке неподвижно, остальные - с возможностью осевого перемещения, катушки соседних электромагнитов включены между собой встречно, а магнитопроводы соединены друг с другом жесткими стяжками, например, в виде скоб, причем второй крайний электромагн1 1Т снабжен ярмом и стяжкой-, установленными на корпусе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . АвторС1;:ое свидетельство СССР N 599287, кл. И 01 F 7/13, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР № 276225, кл. Н 02 К 1/02, 1970.