Патент ссср 426286

О П И С А Н И Е 00 426286

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соватеки11

Оциелистимеским

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.03.72 (21) 1758101/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30,04.74. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 25.10.74 (51) М, Кл. Н 02k 33/18

Н 021< 37/00

Гасударственный иамитет

Совета Министров СССР ао делам изоаретений н открытий (53() УДК 621.313.282 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Маханьков, Б. А. Ивоботенко и В. Е. Луценко (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Известен линейный шаговый электродвигатель, содержащий безобмоточный ферромагнитный якорь с поперечными кольцевыми зубцами и статор с продольными пазами, в которых размещены секции многофазной обмотки, охватывающие полюса, состоящие из гребенчатых зубцовых зон, образованных поперечными дуговыми зубцами, смещенными на смежных полюсах в осевом направлении относительно друг друга на величину шага двигателя.

В описываемом двигателе с целью увеличения быстродействия, улучшения использования активных материалов и упрощения конструкции статор выполнен шихтованным из однотипных кольцевых листов с расположенными IIO окружности полными и укороченными по высоте полюсными выступами, причем количество смежных полюсных выступов одинакового размера равно половине числа фаз, а указанные гребенчатые зоны образованы аксиальным объединением листов в группы, осевая длина каждой из которых равна шагу двигателя, с полным совмещением листов в каждой группе и сдвигом листов смежных групп между собой па угол, соответствующий одному пазовому делению.

На фиг. 1 показан четырехфазпый линейный шаговый двигатель, IIpOoîëüïûé разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг. 3— положения листов статора для каждой из четырех групп; на фиг. 4 — взаимное расположение гребенчатых зон статора и зубцов якоря.

Описываемый двигатель состоит пз якоря 1 и статора 2 с четырехфазпой обмоткой 3. Статор набирается из однотипных листов, показанных на фиг. 3 для четырех групп, равных числу фаз двигателя. Полюсные выступы 4, 5 статора 2 имеют разную высоту. Полные 4 и

)0 укороченные 5 полюсные выступы образуют на листе (фиг. 3) чередующиеся группы. Количество смежных полюсных выступов одинакового размера в каждой такой гругше равно половине числа фаз (для приведенного на фиг. 3

15 листа четырехфазного двигателя число смежных полюсных выступов одинакового размера равно двум).

Как показано на фиг. 4, такое выполнение листов позволяет при их объединенип в груп20 пы (А, Б, В, Г), повернутые относительно друг друга на одно пазовое деление и равные в осевом направлении шагу двигателя, получить гребенчатые зубцовые зоны па продольно располоакен ых полюсах статора. По:Icpc шы";,у25 говые зубцы этих гребенок образованы полными по высоте полюсными выступавш 4, г впадины между зубцами — укороченными полюсными выступами 5 однотипных листов пакета.

Гребенчатые зоны смежных полюсоз статора

30 сдвинуты по ходу движения якоря па величи426286 ну одного шага, а зубцы смежных гребенок имеют взаимное перекрытие, равное по высоте

< т — — 11 шагов двигателя, где m — число фаз.

Согласное расположение зубцов якоря соответствует зоне взаимного перекрытия зубцов одновременно возбужденных смежных полюсов статора. На фиг. 4 дано положение якоря при возбуждении первой и второй фаз двигателя. При переключении фаз зона взаимного перекрытия их зубцов сдвигается па шаг, что вызывает соответствующее перемещение якоря.

В зоне взаимного перекрытия зубцов одновременно возбужденных смежных гребенок магнитный поток, замыкающийся через часть пакета статора и соосно расположенные зубцы якоря, является радиальным, как показано на фиг. 2. По мере отклонения якоря из соосного, т. е. устойчивого положения, все большая часть магнитного потока в контуре, образованном одновременно возбужденными смежными фазами, замыкается радиальноаксиально, частично r.ðoõoäÿ поперек листов пакета статора, что способствует уменьшению магнитной проводимости контура при поперечном положении якоря. Это означает, что в предлагаемой конструкции обеспечивается наибольшая разность между максимальным и минимальным значениями магнитной проводимости при соосном и поперечном расположении зубцов якоря, т. е. создаются условия для наиболее эффективного преобразования электромагнитной энергии в механическую.

Магнитопровод статора является полностью шихтованным, и вихревые токи в нем практически отсутствуют, что позволяет работать с высокими частотами и скоростями движения.

Якорь двигателя может выполняться как шихтованным из кольцевых листов, так и сплошным. Вихревые токи в сплошном якоре, демпфируя процессы нарастания и спадания

40 магнитного потока, создают дополнительные асинхронные силы. Поэтому характеристики двигателей с шихтованным и сплошным якорями различаются незначительно.

Конструкция не имеет разъемов и не требует специальных мер для обеспечения точно выдержанных сдвигов между гребенчатыми зонами статора. Необходимые сдвиги и зубцовые деления создаются естественным образом за счет одинакового числа пластин в чередующихся и повернутых группах листов пакета статора.

Предмет изобретения

Линейный шаговый электродвигатель, содержащий безобмоточный ферромагнитный якорь с поперечными кольцевыми зубцами и статор с продольными пазами, в которых размещены секции многофазной обмотки, охватывающие полюса, состоящие из гребенчатых зубцовых зон, образованных поперечными дуговыми зубцами, смещенными на смежных полюсах в осевом направлении друг относительно друга на величину шага двигателя, отл ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, улучшения использования активных материалов и упрощения конструкции, статор выполнен шихтованным из однотипных кольцевых листов с расположенными по окружности полными и укороченными по высоте полюсными выступами, причем количество смежных полюсных выступов одинакового размера равно половине числа фаз, а указанные гребенчатые зоны образованы аксиальным объединением листов в группы, осевая длина каждой из которых равна шагу двигателя, с полным совмещением листов в каждой группе и сдвигом листов смежных групп между собой на угол, соответствующий одному пазовому делению.

426286

Уаз ы

Составитель 3. Горник

Техред Л. Акимова

Корректор И. Позняковская

Редактор В. Левятов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2857/1 Изд. № 1698 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5