Способ перемещения якоря в шаговом электроприводе

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСИИХРЕСПУБЛИН А 955 К 33 18 Н 02 КЗ ГОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ОМИТЕТ СССРИЙ ИОТНРЫТИИ ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ"МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИСА Н АВТОРСИ 1. СПОСОБ ПЕРЕАГОВОМ ЭЛЕКТРОзубчатый статор с мубчатый якорь, эакравляюшего сигналастатора, о т л и, с целью расплрееремещений, воэбстатора в направлечастотой подачи 4) 5ЯВШ жашемкой идаче упобмотки д. Под ред,971, с. 48,В, И. и Шмыретные электромя двигателями птания диапазона уждают колебания нии перемешени управлявшего с(53) 621.313,13-133,3 (О 88 8)56) 1. Шаговый электропривоМ. Г. Чиликина. М., "Энергия2. Сабинин Ю, А Кулешоврева М. М. Автономные дискприводы с силовыми шаговыП., "Энергия", 1980, с. 65-8 МЕ 111 ЕНИЯ ЯКО - ПРИВОДЕ, содер. ногофаэной обмот ючаюп 1 ийся в по- последовательно на а веийся1019558 0 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю .щ и йс я тем, что возбуждают колебания зубцов статора посредством механических колебаний статора. 1Изобретение относится к уоласти электротех. ники, в частности к шаговому прецизионному электроприводу.Известен способ перемещения якоря в шаговом электроприводе, включающем зубчатый статор с многофазной обмоткой и эубчагый якорь, которыйзаключается в подаче управ.ляющего сигнала последовательно на обмотки статора, что приводит к шаговому перемещению якоря (1) и 21,Согласно известному способу перемешения для двигателей реактивного типа, т,е. без воз буждения на якоре, зубья могут быть вьптолнены с зубцовым делением до 2 мм, При этом.угол поворота в двигателях вращения ог.15 раничивается десятыми долями градуса,.а в линейных двигателях шаг перемещения не мо. жет быть меньше десятых долей миллиметра. В двигателях с активным якорем из-за техноло-, гических соображений зубцовые деления имею 1 20 величину большую 2 мм, что не позволяет по. лучить шаг перемещения меньШий, чем в дви. гателях реактивного типа, Кроме того, известный способ перемещения якоря исключает из. менение величины шага в процессе работы, так как изготавливаемые по нему двигатели имеют постоянный шаг перемещения..Целью изобретения является расширение диапазона шаговых перемещений в шаговом, электропроводе, включающем зубчатый статор 30 с многофазной обмоткой и зубчатый якорь.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу перемещения якоря в шаговом электроприводе, включающему зубчатый статор с многофаэной обмоткой и зубча. тый якорь, заключающемуся в подаче управ.ляющего сигнала последовательно на обмотки статора, возбуждают колебания зубьев стато.- ра в направлении перемещения якоря, син.хронно с частотой подачи управляющего сиг- . 40 нала. При этом возбужают колебания зубьев статора колебаниями статора или зубья статора изготавливают из магнитострикционного материала и возбуждают их колебания изменением направления тока в многофазной обмотке, 45Осуществление периодических колебаний зубьев статора в направлении перемещения 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что возбуждают колебания зубцовпосредством изменения направления тока вмногофазной обмотке. 2якоря позволяет расширить область зоны при;тяжения зубьев якоря к зубьям статора посравнению с размерами зоны, определяемой.конструктивным исполнением взаимодействую.щих зубьев и тем самым обеспечить расшире.ние диапазона щаговых перемещений якорякак в сторону уменьшения шага перемещения,так и в сторону его увеличения.На чертеже приведены конструктивные схе-.мы шагового электропривода, иллюстрирующиеи редлагаемый -способ,На фиг, 1 схематично изображен линейный шаговый электропривод; на фиг. 2 - электро. привод вращения; на фиг. 3 - зуб статора, (пунктиром показано его новое положение при колебаниях статора); на фиг. 4 - зуб статора, изготовленный из магнитострикционного материала (пунктиром показано его положение при изменении направления тока в многофазной обмотке статора).Предлагаемый способ может быть реализован как в.линейном шаговом электроприводе, так и в электроприводе вращения.Линейный шаговый электропривод содержит статор 1, имеющий зубья 2 и многофаэ. ную обмотку 3 управления. Он имеет якорь 4 с зубьями 5. Статор 1 связан с электромагнитным вибратором 6. Зубья 5 якоря 4 в каждой секции сдвинуты относительно. друг друга, в частности на 1/3 ширины зуба, Мно. гофазная обмотка управления 3 и обмотка 6 вибратора связаны с системой управления (не показана). Статор 1 подпружинен относительно опоры пружиной 7, Шаговый электро. привод вращения содержит статор 8 имеющий зубья 9 и многофаэную обмотку 10 управления, Якорь 11 электропривода имеет зубья 12, число которых и шаг между ними выбирается таким образом, чтобы обеспечить сдвиг их шага относительношага зубьев,. расположенных на статоре 8, Статор 8 посредством поводка 13 связан с электромагнитным вибратором, состоящим из электромагнитов 14 и15, Якорь 11 закреплен на валу 16, Обмотки 10 управления и обмотки 14 и 15 электромагнитов связаны с системой управления19558 ВНИИПИ Заказ 3721(49Тираж 687 Подписное 3 10Зубья статора могут быть изготовлены как из обычного ферромагнитного сплава, так и из магнитострикциоиного материала. Способ осуществляется следующим образом.Подают управляющий сытная последовательно на обмотки 3(10) статора 1(8). При этом через зубья статора проходит магнитный поток, который стремится замкнуться по наименьше. му магнитному сопротивлению. В результате намагниченные зубья статора 1 (8) притягивают зубья 5(12) якоря 4(11), последовательно, по мере подключения каждой последующей обмотки 3 (10) управления. При необходимости изменить шаг перемещения якоря 4 (11) возбуждают колебания зубьев 2(9) в направлении перемещения якоря 4(11), синхронно с частотой подачи управляющего. сигнала. Возбужде. ние колебаний зубьев статора 2 (9) в направ. ленни перемещения якоря 4 (11) осуществляется двумя способами. По первому способу для этого возбуждают колебания статора., что приводит к периодическому покачиванию его зубьев от исходного положения на величину 8, которая и определяет цриращенне шага перемещения-якоря как в сторону его увеличе. ния, так и в сторону уменьшения. При колебаниях зубьев статора 2(9) зубья якоря 5(12) притягиваются и фиксируются в новом положении, которое определяется. сдвигом фаз между частотой подачи управляющего сигнала и частотой колебаний зубьев статора. Шаг якоря при этом может быть получен в дна. назоне АЙ 5, где й - шаг якоря, обусловленный конструкцией шагового электропривода, Возбуждение колебаний зубьев ста.тора 2(9) колебаниями статора 3(10) осуществыть практически довольно просто. Однакотакой способ не обеспечивает высокочастотныеколебания зубьев ставораОбычно, не более100 Гц, Для повьппения частоты колебанийзубьев стятора 2 (9) их изготавливают иэ магнитострикцыонного материала и возбуждают их10 колебания изменением направления тока вмногофазной обмотке. При этом зубья статораизменяют свои размеры относительно перво.начальных на величину 2 д., Это. в своюочередь ыоэволяет получить шаг перемещения15 якоря в диапазоне Д+ Ф,По сравнению с известными способами перемещения якоря в шаговом электпопдивоае,возбуждение колебаний зубьев статора. в направлении перемещения якоря позволяет .повысить технические характеристики электро.привода, сделав его более универсальным. Син.хронное колебание зубьев статора.с частотойподачи управлявлцего сигнала обеспечивает пре-цизионное перемещение якоря. Используя пред25 лагаемый способ, возможно создать Шаговыйэлектропрнвод с регулируемым шагом перемещения якоря, что значительно расширит возможности и следовательно область применения. Диапазон шаговых перемещений может быль неменьше 0,5 - 2 мм для линейных и 0,1 - 35для шаговых электроприводов: Осуществлениепредлагаемого способа возможно на база существующих шатовых злектроприводов путемих незначительной доработки,Филиал ППП "Патент, , Ужгород, ул. Проектная