Линейный шаговый электродвигатель

.8)тный прфонин А.А86, с. 48. ескии институт аля Ненека 313.13 (08 ктромагн систем. А думка, 19 од робототехи др, - Киев: ТРОектротехным переь состоит ктеристик остоящий овленного ся к эл с линей а. Цел х хара уктор, сустан ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относитнике, к электродвигателяммещением рабочего органв улучшении динамическиУстройство содержит индиз постоянного магнита,между двухполюсными сердечниками 4 и 5 в аксиальном направлении. Между зубчатыми полюсами 4 расположена обмотка управления 6, а между аналогичными полюсами сердечника 5 - обмотка управления 7. На внешней цилиндрической поверхности полого якоря 2 выполнены зубцы 8, а во внутренней полости 9 размещена герметичная тонкостенная капсула О из антифрикционного материала, заполненная частично вязким или сыпучим ферромагнетиком. Такое выполнение якоря улучшает динамические характеристики за счет снижения массы якоря, что приводит к снижению механической постоянной времени двигателя и уменьшению периода затухания гармонических механических колебаний якоря при отработке шага вследствие поглощения энергии колебаний капсулой с ферромагнитным материалом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.1629951 40 45 50 Составитель Л. ШакинаРедактор В. Бугренкова Техред А. Кравчук Корректор О. ЦиплеЗаказ 441 Тираж 328 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 Изобретение относится к электротехнике, в частности к электродвигателям с линейным перемещением рабочего органа, и может быть использовано в системах управления автоматическими линиями и промышленными роботами.Целью изобретения является улучшениединамических характеристик.На чертеже показан линейный шаговый . электродвигатель, общий вид,Линейный шаговый электродвигатель содержит кольцевой индуктор 1 и коаксиально расположенный в зазоре индуктора полый ферромагнитный зубчатый якорь 2.Индуктор 1 состоит из постоянного магнита 3, установленного между двухполюсными сердечниками 4 и 5 в аксиальном направлении. Между зубчатыми полюсами сердечника 4 расположена обмотка 6 управления, а между аналогичными полюсами сердечника 5 - обмотка 7 управления. На внешней цилиндрической поверхности полого ферромагнитного якоря 2 выполнены зубцы 8, а во внутренней полости 9 помещена тонкостенная герметичная капсула 10, выполненная из антифрикционного материала и частично заполненная вязким или сыпучим ферромагнетиком 11. Полость 9 по торцам якоря 2 закрыта втулками 12. Максимальный объем ферромагнетика 11 в капсуле 10 равен объему внутренней полости 9 якоря 2, ограниченной аксиальным размером индуктора . Линейный шаговый двигатель работаетследующим образом.На обмотки 6 и 7 управления по известным алгоритмам подается напряжение, При этом в сердечниках 4 и 5 индуктора 1 возникает поток управления, который в зависимости от полярности напряжения на обмотках 6 и 7 управления суммируется или вычитается в соответствующих полюсах сердечника 4 или полюсах сердечника 5 с потоком постоянного магнита Фи. В результате перераспределения магнитного потока в зубцовой зоне индуктора 1 возникает механическое усилие, сдвигающее зубцовые зоны якоря 2 и индуктора 1 до положения, в котором магнитная проводимость максимальна, Согласованный с взаимным положением зубцовых зон якоря 2 и индуктора 1 алгоритм циклического переключения напряжения в обмотках 6 и 7 управления обеспечивает шаговое перемещение якоря 2 или индуктора 1,В предложенной конструкции двигателямагнитное состояние полого ферромагнитного якоря определяется уровнем концент 5 10 15 20 25 30 35 рации ферромагнетика в полости якоря, ограниченной зоной распределения магнитного потока якоря.В процессе циклического перераспределения результирующего потока индуктора 1 из-под одного полюса под другой происходит соответствующее перераспределение ферромагнетика, помещенного в капсуле, в зону с максимальным градиентом магнитного поля. При этом магнитное состояние якоря 2 периодически изменяется из насыщенного в ненасыщенное, чем обеспечивается снижение магнитного сопротивления композитного слоя стенка якоря - ферромагнетик, что эквивалентно сопротивлению якоря с утолщенной стенкой по всей длине.Так как магнитное поле двигателя ограничено аксиальным размером магнитной системы индуктора 1, то максимальный объем ферромагнитного материала 11 в капсуле 10 определяется объемом внутренней полости якоря 2, ограниченной аксиальными размерами индуктора 1. Заключение ферромагнитного материала 1 в антифрикционную капсулу 1 О исключает распространение его по всей полости якоря 2 и обеспечивает скольжение капсулы 10 в полости 9.Улучшение динамических характеристик предложенного двигателя достигается за счет снижения массы якоря, что приводит к снижению механической постоянной времени двигателя и уменьшению периода затухания гармонических колебаний якоря при отработке шага вследствие поглощения энергии колебаний капсулой с ферромагнетиком, которая выполняет функцию механического демпфера, упруго подвешенного в магнитном поле индуктора.Формула изобретения. Линейный шаговый электродвигатель, содержащий кольцевой индуктор, состоящий из аксиально установленных двухполюсных сердечников с обмотками управления между зубчатыми полюсами и постоянного магнита между сердечниками, и полый ферромагнитный зубчатый якорь, отличаюи 4 ийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, ферромагнитный зубчатый якорь снабжен тонкостенной герметичной капсулой из антифрикционного материала, частично заполненной вязким или сыпучим ферромагнетиком.2. Электродвигатель по п. 1, отличаюи 4 ийся тем, что максимальный объем ферромагнетика в капсуле равен объему внутренней полости якоря, ограниченной аксиальным размером индуктора,