Двухкоординатный шаговый электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) ( 1) Н 02 К 41 03 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2(56) Авторское свидетельство СССР М 577616, кл, Н 02 К 41/03, 1975, 1967.Авторское свидетельство СССР йг 1398040, кл. Н 02 К 41/03, 1988.(54) ДВУХКООРДИ НАТН ЫЙ ШАГОВ ЫЙ ЭЛ Е КТРОД В И ГАТЕЛ Ь(57) Использование; в планарном электро- приводе манипуляторов робототехнических установок, Сущность изобретения: устройство содержит подвижный якорь, установленный на ферромагнитной плите, Якорь имеет периферийные пневмовыходы и пневмовыход в центре, пропускная способИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в робототехнологических установках, в которых двух- координатный шаговый электродвигатель используется в составе планарного электро- привода основания манипулятора,Известные конструкции двухкоординатных шаговых электродвигателей с аэростатической опорой между якорем и индуктором весьма критичны к разворачивающим моментам.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является конструкция двухкоординатного шагового электродвигателя, где надежность электродвигателя улучшена за счет того, что подвижный якорь выполнен со скосом по периметру его нижних кромок.Однако как для аналогов, так и для прототипа, характерно то, что пневмовыходы на ность которого больше периферийных пневмовыходов, Скос уменьшает вероятность касания якоря об индуктор 2. При перемещении якоря, если центр масс механизма совпадает с центром масс якоря, воздушный зазор между якорем и индуктором равномерен. Как только цнетр масс механизма смещается относительно центра масс якоря, происходит наклон якоря, В результате этого зазор и давления под различными зонами якоря становятся неодинаковыми. Однако зона повышенного давления в центре якоря, затрудняя переток воздуха из зоны уменьшенного зазора в зону увеличенного зазора, повышает устойчивость якоря к разворачивающим усилиям в горизонтальной плоскости, 3 ил. якоре выполнены только в зонах, где установлены электромагниты, При смещении центра масс механизма относительно центра масс подвижного якоря зазор между якорем и индуктором становится неодинаковым. Это приводит к тому, что и давление в зонах становится неодинаковым: в зоне уменьшенного зазора оно возрастает, а в зоне увеличенного зазора уменьшается. Изза разности давлений в зонах, во-первых, возникает переток воздуха из зоны уменьшенного зазора в зону увеличенного зазора, во-вторых, приток сжатого воздуха через пневмовыходы на якоре становится неодинаковым: он перераспределяется в пользу зоны с увеличенным зазором, Эти факторы способствуют продавливанию аэростатической опоры между якорем и индуктором х,у-ШД и при движении якоря он оказывается развернутым вследствие его низкой ус1762372 45 тойчивости к разворачивающим в горизонтальной плоскости усилиям. В результате, планарный электропривод становится неработоспособным,Целью изобретения является повышение устойчивости к разворачивающим в горизонтальной плоскости усилиям,Указанная цель достигается тем, что в двухкоординатном шаговом электродвигателе, состоящем из индуктора и подвижного якоря со скосом по периметру его нижних кромок, размещенного на воздушной опоре на индукторе, пневмовыходы воздушной опоры выполнены в зонах, где установлены электромагниты, дополнительно в центре якоря выполнен пневмовыход большей пропускной способности, чем каждый из периферийных пневмовыходов,На фиг,1 изображен электродвигатель; на фиг,2 - вид А на фиг,1,Электродвигатель содержит подвижный якорь 1, на котором устанавливается механизм, например манипулятор не показан), и неподвижный зубчатый индуктор в виде ферромагнитной плиты 2, Якорь 1, скомпонованный из электромагнитов с зубцовой нарезкой 3, имеет периферийные пневмовыходы 4 и пневмовыход 5 в центре, которые для повышения жесткости опоры имеют карманы. В данном частном случае пропускная способность центрального пневмовыхода 5 такая же как и у одного пнеамовыхода в прототипе, а у периферийных она уменьшена на одну четверть. Скос 6 уменьшает вероятность касания якоря 1 об индуктор 2, На фиг,З изображены качественные графики давлений в зоне между якорем 1 и индуктором 2, причем а - в прототипе, б - в данном решении,Электродвигатель работает следующим образом, Регулируя по заданному закону напряжение, поданное на электромагниты 3, якорь 1 совершает различные поступательныедвижения в результате возникновения продольных электромагнитных сил,действующих на электромагниты, Еслицентр масс механизма совпадает с центром5 масс якоря 1, то воздушный зазор междуякорем 1 и индуктором 2 равномерен (одинаков), Как только центр масс механизмасмещается относительно центра масс якоря, происходит наклон якоря, в результате10 чего воздушный зазор и давление под различными зонами якоря становятся неодинаковыми; в зоне уменьшенного зазорадавление возрастает, а в зоне увеличенного зазора уменьшается. Возникают разво 15 рачивающие якорь усилия. Однако, зонаповышенного якоря 1, затрудняя перетоквоздуха из зоны уменьшенного зазора взону увеличенного зазора, повышает устойчивость якоря к возникающим в горизон 20 тальной плоскости разворачивающимусилиям,Выполнение в центре якоря 1 дополнительного пневмовыхода большей пропускной способности чем каждый из25 периферийных пневмовыходов позволяетуменьшить вероятность продавливания воздушной опоры между якорем и индуктором,что уменьшает вероятность разворота якоряпланарного электропривода,30 Формула изобретенияДвухкоординатный шаговый электродвигатель, состоящий из индуктора и подвижного якоря со скосом по периметру егснижних кромок, размещенного на воздуш 35 ной опоре на индукторе, пневмовыходы воздушной опоры выполнены в зонах, гдеустановлены электромагниты, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияустойчивости к разворачивающим в гори.40 зонтальной плоскости усилиям, в центреякоря выполнен пневмовыход большей про.пускной способности, чем каждый из пери.ферийных пневмовыходов,1762372 оставитель Н. Мельникаехред М,Моргентал едактор Л. Волкова ерецман рректо каз 3263 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 ГКНТ СССР ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина П