Планетарный шаговый электродвигатель

(2 ) 409 (22) 04. (46) 07.1 П о озГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ЛСАНИЕ ИЗОБР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11.90. Бюп, . 41(56) Авторское свидетельство СССР Р 1119131, кл. Н 02 К 41/02, 1983,Авторское свидетельство СССР В 1134993, кл. Н 02 К 41/02, 1983. (54) ПЛАНАРНЫИ ШАГОВЬП ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к шаговым электродвигателям, и может быть использовано в системах позиционирования станков, контрольных и сборочных устройств.й Цель - расширение функциональных вможностей за счет обеспечения дополнительного вращательного движения.Двигатель содержит плоское ферромагнитное основание 1, якорь 2 с электромагнитным фиксатором и системуэлектромагнитов. Электромагниты связаны между собой общим электромагнитным фиксатором 11 кольцевой формы.Упругие элементы 12 предназначены дляцентровки системы электромагнитов 310 относительно якоря 2, Каждый изэлектромагнитов установлен на оси13 с возможностью поворота в плоскости, параллельной основанию 1. Поочередная коммутация якоря 2, системыэлектромагнитов 3-10 и фиксатора 1обеспечивает согласованное вращениев направлении часовой стрелки. 3 ил,1Изобретение относится к электротехнике, а именно к шаговым электродвигателям, и может быть использовано в системах позиционирования стан 5ков, контрольных и сборочных уст-р ойств,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения дополнительного вращательного движения.На фиг.1 изображен предлагаемыйэлектродвигатель, вид сверху; наФиг.2 " фазы ориентации одного изэлектромагнитов; на фиг,З - электродвигатель при полном притяжении электромагнитов к якорю, вид сверху.Ыаговый двигатель содержит плоскоеферромагнитное основание 1, якорь 2с электромагнитным Фиксатором, систему электромагнитов 3-10, связанныхмежду собой общим вторым электромагнитным фиксатором 11 кольцевой формы,и упругих элементов, например пружин12, предназначенных для центровки 25системы электромагнитов относительно1якоря 2. Каждый из электромагнитов3-10 установлен на оси 13 с возможностью поворота в плоскости, параллельной основанию ЗОРабота электродвигателя при поступательном движении.На первом такте коммутации токподается в обмотку электромагнитногоФиксатора якоря 2 и в обмотки парыэлектромагнитов, расположеннь 1 х напротив одной из граней якоря (например3 и 7). При этом система электромагнитов 3-10 перемещается на величинузазора между якорем 2 и электромагнитами 3-7. На втором такте коммутацииток снимается с обмоток фиксатораякоря 2 и электромагнитов 3 и 7 и подается в обмотку второго Фиксатора 11и в электромагниты 5 и 9. После это-го перемещение в том же направлениина величину зазора совершает якорь 2,В дальнейшем при определенной коммутации тока в электромагнитах и фиксаторах якорь 2 и система электромагнитов 3-10 с вторым Фиксатором 11перемещаются в одном направлении, Дпяполучения движения в перпендикулярном направлении ток поочередно коммутируется в обмотки электромагнитов4,8 и 6,10, а также поочередно в об- .55мотки обоих Фиксаторов. Для получения движения под углом в 45 О по отношению к упомянутым выше направлениям движения, ток поочередно подается в обмотки электромагнитов 3,7,4,8и 5,9,6,10, а аткже поочередно в обмотки обоих Фиксаторов. Еще одно направление движения, перпендикулярногопредыдущему, получается аналогичнойподачей тока в электромагниты 3,4,6,10 и 4,8,5,9 и в оба фиксатора,Работа двигателя при вращательномдвижении, например, .против часовойстрелки.На первом такте коммутации ток подается в обмотку фиксатора якоря 2 ив обмотки электромагнитов 3 - 6. Создается вращающий момент, стремящийсяповернуть второй фиксатор 11 с системой электромагнитов 3-10 против часовой стрелки. Зазоры между электромагнитами 3 - 6 и якорем 2 начнут уменьшаться, Фиксатор 11 с электромагнитами при этом поворачивается. На фиг.2изображены три положения электромаг "нита 3 (аналогичные положения закимают также электромагниты 4 " 6 приего перемещении к якорю 2), В некотором промежуточном положении электромагнит 3 за счет поворота относитель-.но оси 13 притягивается левым угломк якорю 2 и занимает положение 3,2(3.1 - исходное положение). В дальнейшем притягивается к якорю 2 и правыйугол электромагнита 3, при этом возможно некоторое перемещение уже притянутого левого угла вдоль грани якоря 2, Электромагнит 3 занимамет конечное положение 3.3, в котором онполностью притянут к якорю 2 (то жесамое с электромагнитами 4 - 6). Нафиг.З показан двигатель после первоготакта коммутации, при этом фиксатор11 с электромагнитами 3-10 повернутна некоторый , угол против часовойстрелки,Подается ток в обмотку фиксатора " 11, при этом снимается ток с обмоток Фиксатора, обмоток электромагнитов 3 " 6 и подается в обмотки электромагнитов- 10, Якорь 2, поворачиваясь против часовой стрелки, притягивается к электромагнитам 7 - 10 (с повторением явлений, описанных выше для электромагнита 3, независимо от того, что притягивается к электромагнитам якорь 2), Подается ток в обмотку фиксатора якоря 2, снимается так с Фиксатора 11 электромагнитов 7 - 10 и подается в электромагниты5 160529 3 - 6, Фиксатор 11 делает второй угловой шаг и т.д.При движении по часовой стрелке первый такт коммутации начинается с включения фиксатора якоря 2 и подачей тока в электромагниты 7 - 10 (а не 3 - 6). В дальнейшем все происходит аналогично описанному выше (с взаимной заменой электромагнитов 3 - 6 и 7 - 10),Таким образом, предлагаемый двигатель может осуществлять движение по двум линейным и одной угловой координатам. 15Формула из обретенияПланарный шаговый электродвига"тель, соедаржащий плоское ферромаг нитное основание, на котором размещен якорь квадратной формы с фиксатором, и охватывающий его второй фиксатор кольцевой формы с закрепленнымина нем четырьмя электромагнитами,расположенными против граней якоря,отличающий с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей путем обеспечения вращательного движения, второй фиксаторснабжен дополнительными четырьмяэлектромагнитак и упругими элементами, все электромагниты закреплены навтором фиксаторе шарнирно, каждыйосновной и дополнительный электромагниты размещены у краев грани якоря,а упругие элементы размещены междуними и соединяют второй фиксатор сгранвю якоря.