Линейный шаговый электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 015 2 К 41/03 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский энергетический институт(56) Воскобойников В.В Клоков Б.К. Цуканов В.И. и др. К расчету электромагнитного привода СУЗ ядерного реактора, - Энергомашиностроение, 1987, 9 2, с.25-28.Авторское свидетельство СССР Р 1043792, кл. Н 02 К 5/04, 1983, (54) ЛИНЕЙНЫЙ ИАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЪ(57) Изобретение относится к электротехнике, к линейным шаговым элект-. родвигателям, и может быть использовано в качестве управляемого рабочего органа в электроприводах с возвратно-поступательным движением. Целью изобретения является увеличение тягового усилия и уменьшение габаритов двигателя, Электродвигатель имеет ш-фазный статор, состоящий из цилиндрического магнитопровода 2, катушки 1 возбуждения и чередующихсявмагнитных 6 и немагнитных 5.колец, и якорь, представляющий собой полый вал из немагнитного материала с насаженными на него чередующимися магнитными 7 и немагнитными 8 кольцами. Обращенные одна к другой поверхности статорных и якорных колец по окружности выполнены зубчатыми с продольным расположением зубцов якоря в пазах статора. Зубчатая поверхность магнитных колец увеличивает магнит - , ную проводимость магнитопровода 2, что приводит к увеличению рабочего магнитного потока и тягового усилия при определенной МДС обмотки возбуж. дения или уменьшению габаритов двигате ля при постоянстве тягового усилия, а зубчатая поверхность немагнитных колец статора и якоря, служащая поверхностью скольжения и препятствующая взаимному смещению По нормали рабочих поверхностей магнитных колец статора и якоря, обеспечивает определенный воздушный рабоЧий зазор между зубчатыми поверхностямн магнитных колец статора и якоря и необходимое тяговое усилие. 13 ил.1511823нитных колец 6 или цилиндрической срадиусом, большим внутреннего радиусаг; магнитных колец 6, на глубину пазов 11, При выполнении внутреннейповерхности немагнитных колец 5 зубчатой наружная поверхность немагнитных колец 8 может быть выполненакак зубчатой, так и цилиндрическойс радиусом, меньшим наружного радиусаг магнитных колец 7, на глубину егопазов. Зубчатые немагнитные кольца,выполненные на основе .графита, образуют подшипники скольжения, Отношение продольной ширины магнитныхколец к немагнитним равно: Ь /Ь =(ш),Магнитные и немагнитныекольца статора в соседних фазах поотношению к соответствующим кольцамякоря, расположены со смещением, равным+ Г /ш, где .Ф - деление, равное (Ь,+ Ь).Двигатель работает следующим образом. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в управляемых приводах с возвратнопоступательным движением рабочегооргана,Целью изобретения является увеличение тягового усилия и уменьшениегабаритов.На Фиг,1 показана одна из фаз линейного шагового двигателя, верхняясимметричная часть продольного сечения;на Фиг.2 и 3 - магнитные кольцастатора и якоря с трапецеидальнымпрофилем пазов и зубцов, поперечное 15и продольное сечения; на фиг.4 - 5то же, с :треугольным профилем; наФиг,б и 7 - то же, с профилем пазовв виде полуокружности; на фиг8 и 9 -магнитное кольцо статора и немагнитное кольцо якоря, образующие поверхности сколькения, с трапецеидальным профилем пазов и зубцов, поперечное и продольное сечения; на Фиг.10и 11 - то же, с треугольным профилем; 25на Фиг.12 и 13 - то же, с профилем ввиде полуокрукности,1(аждая Фаза линейного шаговогоэлектродвигателя (ЛШД) состоит изстатора и общего для всех фаз якоря. 30Статор содержит цилиндрическую катушку 1, которую охватывает внешнийцилиндрический магнитопровод 2, икольцеобразные полюса 3. 1(атушка 1намотана на немагнитный герметичныйкорпус 4, внутри которого расположены пемагнитные 5 и магнитные 6 кольцастатора. Магнитные 7 и немагнитные 8кольца якоря насажены на полый немагнитный вал 9. Между магнитными 40кольцами б и 7 статора и якоря имеется рабочий воздушный зазор 10, равный К. Внутренняя поверхность магнитных колец 6 по окружности выполненазубчатой с пазами 11 и зубцами 12,Наружная поверхность магнитньгх колецякоря, выполненная аналогично зубчатой поверхности магнитных колецстатора б, расположена с зазором Р== сопз 1: внутри зубчатой поверхностиколец 6. Зубчатая поверхность немагнитных колец 8 якоря, выполненнаяаналогично зубчатой поверхности колец 7, расположена со скользящей посадкой внутри зубчатой поверхностимагнитных колец б статора. При этомвнутренняя поверхность немагнитныхколец 5 статора может быть выполненааналогично зубчатой поверхности магПри подаче по заданному законууправления напряжения на катушки 1фаз ЛШД в зазоре с 1 между магнИтнымикольцами 6 и 7 возникает электромагнитное рабочее поле которое создаеттяговую силу, действующую на якорь инаправленную в сторону увеличенияизменения магнитной проводимости.При этом якорь начинает смещаться,совершая линейное;:шаговое движение,Выполнение магнитных колец с зубчатой поверхностью для заданных габаритов ЛШД увеличивает более, чем в2 раза площадь для прохождения рабо"чего магнитного потока через зазорФ, а следовательно, увеличивает тя-,говую силу для заданной МДС обмоткии уменьшает габариты двигателя длязаданного тягового усилия,Формула и з о б р е т е н и я Линейный шаговый электродвигатель, содержащий статор, включающий ш-фазную обмотку из цилиндрических катушек, цилиндрический внешний магнитопровод, кольцевые полюса, чередующиеся магнитные и немагнитные кольца, наружные цилиндрические поверхности которых охвачены немагнитным герметичным корпусом, и якорь, включающий чередующиеся магнитные и немагнитные кольца, насаженные на немагнитный полый вал, наружные цилинд 5 15 рические поверхности которых Обращены к внутренним цилиндрическим поверхностям колец статора, причем не- магнитные кольца служат подшипниками скольжения, о т л и ч а ю щ и й - . с я тем, что, с целью увеличения Тягового усилия и уменьшения габари 11823тов, обращенные одна к другой поверхности магнитных колец статора и якоря по окружности выполнены зубчатыми с продольным расположением зубцов 5якоря в пазах статора, а немагнитные кольца по крайней мере статора или якоря также выполнены зубчатыми.15 1023 ПОР. 1 г Составитель Л.ШакинаРедактор А,Лежнина Техред И.Верес Корректор О,Кравцова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Заказ НИИПИ 909/5 осуда Тиражвенного коми113035, Мос ч 8 Поди ис но е тета по изобретениям и откры ва, Н, Раушская наб., д,. иям ври ГКНТ СС