Линейный шаговый электродвигатель Советский патент 1983 года по МПК H02K41/03 

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

Известны линейные шаговые электродвигатели, содержащие ферромагнитную направляющую, два электромагнитных фиксатора и электромагнит перемещенияС13.

Получение перемещения ферромагнитной направляющей в этом двигателе за счет деформации магнитопровода электромагнита Перемещения не позволяет двигателю иметь большой шаг и снижает его надежность.

Наиболее ВлЩкйм. по своей технической сущности к изобретению явля- , ется линейный шаговый электродвигатель, содержащий ферромагнитную направляющую, две немагнитные кареуки, несущие по электромагнитному ifijKcaTbру, и два, тяговых электромагнита с якорем 21 ..

Однако из-за одностороннего расположения тяговых электромагнитов бтносительно ферромагнитной направляющей конструкция этого двигателя лишена компактности, а сам двигатель не может иметь высоких динамических характеристик.

Цель изобретения - упрощение конструкции и улучшение динамических характеристик.

Для достижения этой цели на каждой каретке размещено по тяговому электромагниту, и оба тяговых электромагнита установлены соосно с цилиндрической направляющей, расположенной внутри тяговых электромагнитов, причем один из тяговых электромагнитов установлен между якорем и другим тяговым электромагнитом.

Целесообразно в данном двигателе ферромагнитную направляющую выполнять в виде полого цилиндра и располагать ее снаружи тяговых электромагнитов.

20

С целью расширения функциональных возможностей описываемого двигателя за счет изменения величины шага, целесообразно также якорь устанавливать с возможностью его перемещения в направлении движения относительно тягового магнита и последунвдего за«реплен|1я его, например, с помощью винтов.

На фиг. 1 схематически представлен

30 предлагаемый электродвигатель с внутренним размещением ферромагнитной направляющей, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, с внешним размещением.

Электродвигатель состоит из ферромагнитной направляющей 1 (в данJHOM случае она является подвижньпл элементом), закрепленной каретки 2 и свободной каретки 3, На обеих каретках установлено по фиксирующему электромагниту :(фиксат6ру) - соответственно 4 и 5. на пружинящих элементах 6. Кроме того, на каретках закреплено по тяговому электромагниту: на каретке 2 - электромагнит 1, на каретке 3 - электромагнит 8. Элек ромагнит 8 одним торцом магнитопровода обращен к электромагниту 7 а рабочей поверхностью, т.е. другим торцом к якорю 9, который крепится к обойме 10, несущей тяговый электромагнит 7. Якорь 9 установлен с возможностью перемещения вдоль оси направляющей для выставки необходимой величины шага двигателя. После выставки зазора предусматривав..ся крепление якоря 9 на обойме 10 с помощью винтов 11.

Дв.игатель работает следующим образом.

Если взаимное положение узлов дви гателя, представленное на фиг. 1, принять за исходное, то при подаче электрического импульса в электромагнит 5, последний притягивается к направляющей 1. Следующий импульс до жен пойти на тяговый электромагнит 8 Благодаря второму импульсу электромагнит 8 притягивается к якорю 9 и обеспечивает перемещение направляюще 1 слева направо на один шаг. Для обеспечения следующего шага электромагнит 5 о.тключается, а на обмотку электромагнитного фиксатора 4 подается импульс. Притянувшись к направляющей 1, фиксатор 4 удерживает ее от осевого перемещения. В таком положении подается импульс на электромагнит 7. Роль якоря электромагнита 7 выполняет часть магнитопровода электромагнита 8, т.е. электромагнит В, а, следовательно, и несущая его каретка 3, будучи свободными при прохождении импульса по обмотке электромагнита 7 перемещаются справа налево и обеспечивают исходное. положение узлов двигателя. Для повторения цикла -нёо бходимо отключить обмотку фиксатора 4.

Изменив очередность подачи импульсов по обмоткам электромагнитов, изменить движение направляющей 1 на противоположное, ir.e. справа налево.

Двигатель работоспособен и при закреплении каретки 3, при этом каретка 2 и направляющая должны быть свободными, а также при закреплении направляющей 1 и свободных каретках 2 и 3.

Благодаря размещению тяговых электромагнитов на каретках и соосной установке их с ферромагнитной направляющей конструкция предлагаемого двигателя становится компактной, что создает возможность при одинаковых с известными двигателями габаритах повысить динамические характеристики изобретения.

Формула изобретения

1.Линейный шаговый электродвигатель , содержащий ферромагнитную натравляющую, две немагнитные каретки, шесущие по электромагнитному фиксатору, и два тяговых электромагнита- с , якорем, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения динамических характеристик, на каждой каретке размещено по тяговому электромагниту, и оба тяговых электромагнита установлены соосно с цилиндрической ферромагкитной направляющей, расположенной внутри тяговых электромагнитов, причем один из тяговых электромагнитов уста|НОвлен между якорем и другим тяговым электромагнитом,

2.Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что ферромагнитная направляющая выполнена в виде полого цилиндра и расположена снаружи тяговых электромагнитов

3.Электродвигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что

целью расширения функциональных возможностей за счет изменения величины шага, якорь установлен с возможностью его перемещения в направлении движения относительно тягового электромагнита и последующего закрепления, например с помощью винтов Источники информации, принятые во внимнние при экспертизе

1. Патент Франции 2220107, кл. Н 02 К 41/02, 1974. ; 2. Авторскоесвидёт ёльство СССР по заявке -2645465/24-07, . кл. Н 02 К 41/02, 1978, (прототип-).