SU1387128A1 - Stepping motor - Google Patents
Stepping motor Download PDFInfo
- Publication number
- SU1387128A1 SU1387128A1 SU864096755A SU4096755A SU1387128A1 SU 1387128 A1 SU1387128 A1 SU 1387128A1 SU 864096755 A SU864096755 A SU 864096755A SU 4096755 A SU4096755 A SU 4096755A SU 1387128 A1 SU1387128 A1 SU 1387128A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- pole
- stator
- poles
- phase
- core
- Prior art date
Links
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 22
- 201000005505 Measles Diseases 0.000 claims description 9
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в шаговом электроприводе. Цель - улучшение т говых характеристик за счет уменьшени пульсаций . Шаговой электродвигатель содержит статор 1, имеющий обмотки 4 возбуждени , ферромагнитные полюса 2, 3 и корь 5, со- сто ш,ий из посто нных магнитов 7 одинаковой в направлении движени длины, обращенных друг к другу одноименными полюсами . Якорь 5 снабжен ферромагнитными полюсами 6, раздел ющими посто нные магниты 7, длина которых равна щирине полюсного наконечника 8 статора 1, имеющего на своей торцовой поверхности вырезы 10 дл обеспечени ему зигзагообразной формы в направлении движени кор . 13 ил. i (ЛThe invention relates to electrical engineering and can be used in a stepper motor drive. The goal is to improve the traction characteristics by reducing pulsations. The stepping motor comprises a stator 1, having excitation windings 4, ferromagnetic poles 2, 3 and a bark 5, consisting of permanent magnets 7 of the same length in the direction of movement, facing each other with the same poles. The anchor 5 is provided with ferromagnetic poles 6, separating the permanent magnets 7, the length of which is equal to the width of the pole tip 8 of the stator 1, which has cutouts 10 on its end surface in order to provide it with a zigzag shape in the direction of movement of the core. 13 il. i (L
Description
0000
оо oo
tctc
0000
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в шаговых электродвигател х .This invention relates to electrical engineering and can be used in stepper motors.
Целью изобретени вл етс уменьшение пульсаций т говых усилий или моментов .The aim of the invention is to reduce pulsations of pulling forces or moments.
На фиг. 1 показан двухфазный линейный шаговый двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - двухфазный враш.ательный шаговый двигатель, поперечный разрез; на фиг. 3 - фрагмент активной зоны шагового двигател ; на фиг. 4 - магнитный полюс статора линейного двигател , продольное сечение; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4; на фиг. 6 - вид Б на фиг. 4; на фиг. 7 - магнитный полюс статора вращательного двигател , поперечное сечение; на фиг. 8 - вид В на фиг. 7; на фиг. 9 - развертка в плоскость поверхности полюса статора врашательного двигател по его расточке; на фиг. 10-13 - продольное симметричное сечение двигател и принцип работы двухфазного электродвигател на примере четырех его тактов смещени .FIG. 1 shows a two-phase linear stepping motor, longitudinal section; in fig. 2 - two-phase transverse stepping motor, cross section; in fig. 3 - a fragment of the active zone of the stepper motor; in fig. 4 - magnetic pole of the linear motor stator, longitudinal section; in fig. 5 is a view A of FIG. four; in fig. 6 is a view B in FIG. four; in fig. 7 - magnetic pole of the stator of the rotary engine, cross section; in fig. 8 is a view of B in FIG. 7; in fig. 9 - scanning into the plane of the surface of the stator pole of the rotor motor along its bore; in fig. 10-13 is a longitudinal symmetrical section of the engine and the principle of operation of a two-phase electric motor using the example of its four cycles of displacement.
Шаговый электродвигатель содержит статор 1, состо щий из средних 2 и крайних 3 магнитных полюсов, между которыми размещена обмотка управлени , состо ща из кату щек 4, и корь 5, состо щий из магнитный цолюсов 6, между которыми размещены посто нные магниты 7, расположенные одноименными полюсами друг к другу. Полюса статора имеют полюсные наконечники 8, на внутренних кромках 9 которых выполнены под углом а к оси полюса вырезы 10 с одинаковым шагом t по длине I,, рабочей поверхности полюсного наконечника , при этом вырезы на противоположных кромках полюсного наконечника имеют смещение, равное t/2. Магнитные полюса и посто нные магниты кор установлены на немагнитную трубу 11, а между статорами размещена немагнитна вставка 12.The stepping motor comprises a stator 1, consisting of medium 2 and extreme 3 magnetic poles, between which a control winding consisting of a roll of cheeks 4 is placed, and a bark 5 consisting of magnetic solyus 6, between which permanent magnets 7 located poles of the same name to each other. The stator poles have pole pieces 8, on the inner edges 9 of which are made at an angle and to the axis of the pole, notches 10 with the same pitch t along the length I ,, of the working surface of the pole tip, while the notches on the opposite edges of the pole tip have an offset of t / 2 . Magnetic poles and permanent magnets of the core are mounted on a non-magnetic pipe 11, and a non-magnetic insert 12 is placed between the stators.
Выполненные на полюсном наконечнике 8 вырезы 10 образуют зигзагообразную его форму, рабоча поверхность которого показана на фиг. 6 и 9 соответственно дл линейного и вращательного двигател , при этом ширина зигзагообразной рабочей поверхности равна be, котора получаетс больше, чем при выполнении скоса под уг- ломо(. .The notches 10 formed on the pole end 8 form its zigzag shape, the working surface of which is shown in FIG. 6 and 9, respectively, for a linear and rotational motor, and the width of the zigzag-shaped working surface is equal to be, which is greater than when the bevel is made at an angle (.
Дл всех двигателей выполн ютс соотношени : полюсное деление статора «i (фиг. 3) равно полюсному делению кор ,, которое равно In + V осевой размер посто нного магнита 7 кор 5, lq - осевой размер магнитного полюса 6 кор 5; ширина полюсного наконечника среднего полюса 2 статора 1 равна Ь.„ 1„ ; единичный шаг смещени кор щирина крайнего полюса 3 статора 1, равна б, меньше b и больше или равна Ь/2, где b - ширина среднего полюса 2 стато0For all motors, the following relationships are performed: the pole division of the stator "i (Fig. 3) is equal to the pole division of the core, which is equal to the In + V axial size of the permanent magnet 7 core 5, lq is the axial size of the magnetic pole 6 core 5; the width of the pole tip of the middle pole 2 of the stator 1 is b. „„ 1 "; the unit step of displacing the gap of the extreme pole 3 of the stator 1 is equal to b, less than b and greater than or equal to b / 2, where b is the width of the middle pole 2 of stat
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
ра 1; рассто ние междустаторной зоны а tc,; ширина немагнитной вставки 12 статора 1 равна а а-|-Ь-Ь н-2Ь-f n t, где п 0,1,2,3,...pa 1; the distance between the inter-area zone and tc ,; the width of the nonmagnetic insert 12 of the stator 1 is equal to a a- | - b - b n-2 b - f n t, where n 0,1,2,3, ...
Полюсность ферромагнитных полюсов статора определ етс направлением токов в фазах статора (полюса обозначены соответственно символами N и S с индексами с - статор). Полюсность ферромагнитных полюсов кор не зависит от направлени токов фаз статора (полюса обозначены соответственно символами N и S с индексами а - корь) остаетс неизменной и определ етс намагниченностью посто нных магнитов , расположенных между ферромагнитными полюсами кор .The polarity of the ferromagnetic poles of the stator is determined by the direction of the currents in the phases of the stator (the poles are denoted respectively by the symbols N and S with indices c - the stator). The polarity of the ferromagnetic poles of the core does not depend on the direction of the currents of the phases of the stator (the poles are denoted by the symbols N and S, respectively, with indices a - measles) remains unchanged and is determined by the magnetization of the permanent magnets located between the ferromagnetic poles of the core.
На фиг. 10 показано положение кор , соответствующее первому такту коммутации. Пусть направление токов в обеих фазах статора дл этого случа совпадает. Будем считать это направление положительным. В момент времени, предшествующий этому положению (фиг. 10), корь располагаетс со смешением влево (отрезок X-Х находитс левее линии отсчета А-А). Дл того случа полюса первой фазы будут расположены с некоторым смещением относительно полюсов кор , причем кажда пара полюсов статора и кор состоит из разноименных полюсов, сила прит жени которых приложена к корю в направлении слева-направо .FIG. 10 shows the position of the core corresponding to the first switching cycle. Let the direction of the currents in both phases of the stator for this case coincide. We will consider this direction positive. At the time point preceding this position (Fig. 10), the measles is positioned with mixing to the left (segment X-X is to the left of the reference line A-A). For this case, the poles of the first phase will be located with a certain displacement relative to the poles of the core, each pair of stator poles and the core consisting of opposite poles, the force of attraction of which is applied to the bark in the direction from left to right.
Одновременно с этим, во второй фазе сбегающий (левый) край каждого полюса кор расположен в районе действи одноименного с ним полюса статора, а набегаю- Ш,ий (правый) край каждого полюса кор - в районе действи разноименного по отношению к нему полюса статора. Силы отталкивани сбегающих краев каждого полюса кор и силы прит жени набегающих краев каждого полюса кор действуют в одном направлении, совпадающим с действием сил на корь со стороны первой фазы . Под действием этих сил корь смещаетс вправо.At the same time, in the second phase, the escaping (left) edge of each pole of the core is located in the area of action of the stator pole of the same name, and the running, right (right) edge of each pole of the core is in the area of action of the stator pole opposite to it. The forces of repulsion of the escaping edges of each pole of the core and the forces of attraction of the oncoming edges of each pole of the core act in the same direction, which coincides with the action of forces on the measles from the first phase. Under the influence of these forces, measles is shifted to the right.
При достижении корем положени магнитного равновеси первой фазы (отрезок X-Хо совмещаетс с линией отсчета А-А) измен ем направлени тока в ней на противоположное , оставив неизменным направление тока второй фазы статора, так как здесь магнитного равновеси еще не наступило и силы продолжают действовать в направлении движени . Новое направление токов первой фазы статора обуславливает изменение полюсности статора этой фазы на противоположную (фиг. 11), при этом на сбегающий край каждого полюса кор действуют отталкивающие силы, а на набегающий - прит гивающие, но те и другие имеют одно направление (в сторону движени кор ).When the corona reaches the magnetic equilibrium position of the first phase (X-Ho segment is combined with the reference line A-A), the current direction in it is reversed, leaving the current direction of the second stator phase unchanged, since here the magnetic equilibrium has not come yet and the forces continue to act in the direction of motion. The new direction of the currents of the first phase of the stator causes the polarity of the stator of this phase to change to the opposite (Fig. 11), while repulsive forces act on the moving edge of each pole of the core, and on the incident side - attracting forces, but both of them have the same direction (in the direction of cor).
OflHOBpeMerfHO с этим, во второй фазе статора кажда пара полюсов кор и статора разноименна полюсности, магнитна сила прит жени которых также действует в направлении движени .OflHOBpeMerfHO with this, in the second phase of the stator, each pair of poles of the core and stator of different polarity, the magnetic force of attraction of which also acts in the direction of motion.
В результате действи сил обеих фаз корь начинает смещатьс вправо. При достижении магнитного равновеси второй фазы (фиг. 11) корь перемещаетс на величину 2Х, - заверщаетс второй такт- коммутации.As a result of the forces of both phases, the measles begin to shift to the right. When the magnetic equilibrium of the second phase is reached (Fig. 11), the measles moves by an amount of 2X, the second switching cycle ends.
При соверщении третьего такта коммутации дл продолжени движени вправо необходимо изменить направление тока наход щейс в магнитном равновесии второй фазы, оставив неизменным направление тока первой фазы (соответствующа этому случаю полюсность показана на фиг. 12). Третий такт коммутации заверщаетс , когда перва фаза устанавливаетс в положении магнитного равновеси (фиг. 12) с полюс- ностью, противоположной полюсности магнитного равновеси этой фазы первого такта . Якорь при этом смещаетс еще на один щаг Хо, т.е. на ЗХд.When making the third switching cycle, in order to continue moving to the right, it is necessary to change the direction of the current in the magnetic equilibrium of the second phase, leaving the direction of the current of the first phase unchanged (the polarity corresponding to this case is shown in Fig. 12). The third switching cycle is terminated when the first phase is set to the magnetic equilibrium position (Fig. 12) with a pole opposite to the magnetic equilibrium polarity of this phase of the first cycle. The anchor is shifted by one more step Ho, i.e. on SXD.
Наконец, в четвертом такте коммутации необходимо изменить направление тока первой фазы, оставив неизменным направление тока второй фазы. На фиг. 13 показана полюсность , соответствующа этому случаю. Заверщаетс четвертый такт коммутации, когда корь перемещаетс еще на один щаг Хо и втора фаза оказываетс в положении магнитного равновеси с полюсностью, противоположной полюсности магнитного равновеси этой фазы второго такта (фиг. 13). Таким образом, за четыре коммутации корь смещаетс на величину четырех щагов 4Ху.Finally, in the fourth switching cycle, it is necessary to change the direction of the current of the first phase, leaving the direction of the current of the second phase unchanged. FIG. 13 shows the polarity corresponding to this case. The fourth switching cycle is completed when the measles are moved one more step Ho and the second phase is in a magnetic equilibrium position with a polarity opposite to the magnetic equilibrium polarity of this phase of the second tact (Fig. 13). Thus, in four commutations, the measles are displaced by the magnitude of the four 4Xi wires.
Дл сохранени неизменным направлени движени кор , как видно в каждой из фаз необходимо поочередно измен ть пол рность питающего напр жени (разнопо- л рна коммутаци ).In order to maintain the direction of the movement of the core, as can be seen in each of the phases, it is necessary to alternately change the polarity of the supply voltage (different polarity switching).
Аналогично протекают процессы и при движении кор влево. Дл получени реверса достаточно помен ть пол рность включений одной из фаз, не из.мен очеSimilar processes occur during the movement of the core to the left. To obtain a reverse, it is enough to change the polarity of the inclusions of one of the phases, not from
редности коммутации фаз.phase switching oddities.
Выполнение вырезов на полюсно.м наконечнике статора и образование при этом зигзагообразной формы рабочих его поверхности обеспечивает плавные изменени вза имной магнитной проводимости между полюсами статора и кор при его смещении, что улучщает форму характеристики момента или т гового усили , т.е. уменьщает пульсацию т гового усили или момента.Making cuts at the pole m of the stator tip and the formation of a zigzag shape of the working surface of the stator ensures smooth changes in mutual magnetic conductivity between the poles of the stator and the core when it is displaced, which improves the shape of the torque characteristic or thrust force, i.e. reduces pulsation of pulling force or moment.
Выполнение вырезов на полюсном нако5 нечнике статора и образование при этом зигзагообразной формы его поверхности обеспечивает плавное изменение взаимной магнитной проводимости между полюсами статора и кор при его смещении, что улучQ щает форму характеристики т гового усили или момента, т.е. уменьщает пульсацию т гового усили или момента.Making cuts at the pole point of the stator and thus forming a zigzag shape of its surface ensures a smooth change in the mutual magnetic conductivity between the stator poles and the core when it is displaced, which improves the shape of the tractive force or moment characteristic, i.e. reduces pulsation of pulling force or moment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864096755A SU1387128A1 (en) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | Stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU864096755A SU1387128A1 (en) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | Stepping motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1387128A1 true SU1387128A1 (en) | 1988-04-07 |
Family
ID=21248716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU864096755A SU1387128A1 (en) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | Stepping motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1387128A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990007219A1 (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-28 | Boral Johns Perry Industries Pty. Ltd. | Motor |
| RU2275732C2 (en) * | 2004-04-29 | 2006-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Linear electric motor |
| RU2276447C2 (en) * | 2003-08-01 | 2006-05-10 | Михаил Федорович Ефимов | Linear magnetic motor |
| RU2402861C1 (en) * | 2006-11-17 | 2010-10-27 | Уэдж Глобаль, С.Л. | Linear valve induction generator motor |
| CN111555483A (en) * | 2020-06-04 | 2020-08-18 | 南通大学 | A double-layer stator modular magnetization motor |
-
1986
- 1986-07-30 SU SU864096755A patent/SU1387128A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 511656, кл. Н 02 К 41/02, 1976. Авторское свидетельство СССР № 131396, кл. Н 02 К 41/03, 1960. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990007219A1 (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-28 | Boral Johns Perry Industries Pty. Ltd. | Motor |
| US5198711A (en) * | 1988-12-19 | 1993-03-30 | Boral Johns Perry Industries Pty. Ltd. | Electric motor for providing lifting force |
| RU2276447C2 (en) * | 2003-08-01 | 2006-05-10 | Михаил Федорович Ефимов | Linear magnetic motor |
| RU2275732C2 (en) * | 2004-04-29 | 2006-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Linear electric motor |
| RU2402861C1 (en) * | 2006-11-17 | 2010-10-27 | Уэдж Глобаль, С.Л. | Linear valve induction generator motor |
| CN111555483A (en) * | 2020-06-04 | 2020-08-18 | 南通大学 | A double-layer stator modular magnetization motor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4857786A (en) | Structure of stepping motor and method of driving the stepping motor | |
| US6133664A (en) | Self-starting brushless electric motor | |
| US6246561B1 (en) | Methods for controlling the path of magnetic flux from a permanent magnet and devices incorporating the same | |
| US4029977A (en) | Rotary stepper motor and method of operation | |
| EP0352189B1 (en) | Strong magnetic thrust force type actuator | |
| JP5363994B2 (en) | Linear stepping motor | |
| US5955808A (en) | Multi-phase electric machine with offset multi-polar electric pole units | |
| US5545936A (en) | C-stator type segmented zoned field dc-motor | |
| SU1387128A1 (en) | Stepping motor | |
| RU2219641C2 (en) | Multipurpose electric motor | |
| JP5388853B2 (en) | Linear stepping motor | |
| RU2069441C1 (en) | Synchronous machine | |
| SU1403008A1 (en) | Synchronous electric motor | |
| CN2432725Y (en) | Self-drive monophase diametral winding permanent-magnet reluctance machine | |
| CN1102936A (en) | Driving method of multi-phase hybrid stepping motor | |
| JP2023140403A (en) | Cylindrical linear motor | |
| RU2286642C2 (en) | Direct-current inductor motor | |
| RU2024165C1 (en) | Multipurpose commutator machine | |
| RU2280941C2 (en) | Electrical machine | |
| SU920977A1 (en) | Linear stepping motor | |
| SU1427514A1 (en) | Stepping electric motor | |
| SU915177A1 (en) | Dc electric motor with screw-shaped stator | |
| KR100365009B1 (en) | Arrangement Structure of a Group of Coils in Tubular Linear Motor | |
| SU1343511A1 (en) | D.c.linear motor | |
| SU1432683A1 (en) | Linear direct-current motor |