Шаговый электродвигатель

 

ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий плоский зубчатый ротор,, магнитопровод с установленными в параллельных плоскостях пластинами, несущий обмотку и полюса, образованные отверстиями, ограниченными радиусами и окружностью с центром, лежащим на оси ротора, который выполнен с зубцами разной угловой протяженности и установлен с перекрытием зубцами ротора полюсов пластин магнитопровода, и постоянный магнит, намагниченный в направлении. перпендикулярном оси обмотки, и установленный между пластинами . магнитопровода с прилеганием к ним, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и уменьшения габаритов, пластины магнитопровода разделены сквозными радиальными промежутками на две части, а ротор установлен между частями пластин магнитопровода , прилегающими к магниту, и частями пластин магнитопровода, несущими обмотку и замкнутыми на конце, противоположном несущему полюса, магнитной перемычкой, причем перекрытие по крайней мере одного зубца ротора с одним из полюсов той час (Л ти пластин магнитопровода, на которых расположена обмотка, вьтрлнено на части зубца с большей угловой протяженностью, чем угловая протяженность зубца, взаимодействующего с полюсами на частях пластин прилегающих к магниту. 00 ел 00 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0% (31) sm Н 02 К 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙВЙИОТЯф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3328859/24-07 (22) 03.08.81 (46) 15.08.84. Бюл. М - 30 (72) А.И. Краснопевцев,. В.И, Вылинкин и В.А. Шватов (53) 621. 313. 13-133. 3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 544063, кл. Н 02 К 37/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 934567, кл. Н 02 К 37/00, 1982. (54)(57) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий плоский зубчатый ротор,. магнитопровод с установленными в параллельных плоскостях пластинами, несущий обмотку и полюса, образованные отверстиями, ограниченными радиусами и окружностью с центром, лежащим на оси ротора, который выполнен с зубцами разной угловой протяженности и установлен с перекрытием зубцами ротора полюсов пластин магнитопровода, и постоянный магнит, намагниченный в направлении, перпендикулярном оси обмотки, и установленный между пластинами .магнитопровода с прилеганием к ним, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и уменьшения габаритов, пластины магнитопровода разделены сквозными радиальными промежутками на две части, а ротор установлен между частями пластин магнитопровода, прилегающими к магниту, и частями пластин магнитопровода, несущими обмотку и замкнутыми на конце, противоположном несущему полюса, магнитной перемычкой, причем перекрытие по крайней мере одного зубца ротора с одним из полюсов той части пластин магнитопровода, на которых расположена обмотка, выполнено на части зубца с большей угловой протяженностью, чем угловая протяженность зубца, взаимодействующего с полюсами на частях пластин, прилегающих к магниту.

1108578

Изобретение относится к электро.технике, в частности к шаговым электродвигателям, которые находят широкое применение в дискретном

0 электроприводе.

Известен шаговый электродвигатель, имеющий статор с постоянным магнитом и обмоткой управления, расположенной на сердечнике, несущей полюса, и зубчатый ротор C1g„

Недостатки этого электродвигателя — сложность конструкции и большой аксиальный размер.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является шаговый электродвигатель, содержащий плоский зубчатый ротор, магнитопровод с установленными в параллельных плоскостях пластинами, несущий обмотку и полюса, образованные отверстиями, ограниченными радиусами и окружностью с центром, лежащим на оси ротора, который выполнен с зубцами разной угловой протяженности н установлен с перекрытием зубцами ротора полюсов пластин .магнитопровода, и постоянный магнит, намагниченный в направлении, перпендикулярном оси обмотки и установленный с прилеганием между пластинами магнитопровода (21. . Недостатками известного электродвигателя являются ограниченность функциональных возможностей и относительно большой аксиальный размер. Двигатель не может функционировать при питании от источника однополярных импульсов..

Цель изобретения — расширение ,функциональных возможностей и уменьшение габаритов шагового электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в шаговом электродвигате- . ле, содержащем плоский зубчатый ротор, магнитопровод с установленными в параллельных плоскостях пластинами, несущий обмотку и полюса, образованные отверстиями, ограниченными радиусами и окружностью с центром, лежащим на оси ротора, который выполнен с зубцами разной угловой протяженности и установлен с перекрытием зубцами ротора полюсов пластин магнитопровода, и постоянный магнит, намагниченный в направлении, перпендикулярном оси обмотки, и установленный между пластина5

t5

45 ми магнитопровода с прилеганием к ни 1, пластины магнитопровода разделены сквозными радиальными промежутками на две части, а ротор. установлен между частями пластин магнитопровода, прилегающими к магниту, и частями пластин магнитопровода, несущими обмотку и замкнутыми на конце, противоположном несущему полюса, магнитной перемычкой, причем перекрытие по крайней мере одного зубца ротора с одним из полюсов той части пластин магнитопровода, на которых расположена обмотка, выполнено на части зубца с большей угловой протяженностью, чем угловая протяженность зубца, взаимодействующего с полюсами на частях пластин, прилегающих к магниту.

На .фиг. 1 представлен предлагаемый электродвигатель, разрез, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — электродвигатель, вид со стороны торца, на фиг. 4 (а, б,.в, г) наглядно поясняется принцип действия двигателя, на фиг. 5 — угловые размеры для зубцов ротора и полюсов пластин магнитопровода при оптимальном исполне-. нии двигателя .

Двигатель содержит магнитоцровод с установленными в параллельных плоскостях пластинами 1 и 2 и с отделенными от них сквозными радиалвными промежутками пластинами 1 и

2 . На пластине 1 расположена обмотка 3 управления. Между пластинами 1 и 2 расположен постоянный магнит 4. Зубчатый ротор 5, имеющий зубцы 5 и 5" разной угловой. протяженности, между которыми выполнены пазы, имеющие разную угловую протяженность, установлен между пластинами 1 и 2, несущими обмотку и пластинами 1 и 2, прилегающими с двух сторон к постоянному магниту.

Пластины 1 и 2 снабжены полюсами

6 и 6, а пластины 1 и 2 снабжены полюсами 7 и 7 . Пластины 1 и 2 замкнуты магнитной перемычкой 8.

Ротор 5 закреплен на валу 9, являющимся валом двигателя.

Между полюсами 6 и 6 пластин

1 и 2 выполнены пазы 10, а между полюсами пластин 1 и 2 выполнены

I пазы 10. Пазы 10 и 10 очерчены радиусами и окружностью с центром, лежащим на оси вращения ротора.

1108578

Двигатель работает следующим образом.

При обесточенной обмотке ротор

5 фиксируется полюсами 7 и 7 пластин 1 и 2 благодаря наличию по тока постоянного магнита 4 в положении согласно фиг. 4а. При этом один из зубцов 5" ротора с большей угловой протяженностью частично перекрывает полюса 6 пластин 1 и 2..

При подаче тока в обмотку 3 полюса 6 и 6 возбуждаются, возникает вращающий момент, воздействующий на зубец 5" ротора, под действием которого ротор стремится повернуться в положение согласно фиг., 4g. При этом на ротор продолжает действовать вращакщий момент, воздействующий на зубец 5 ротора с меньшей угловой протяженностью. Ротор стремится повернуться в положение согласно фиг. 46, когда зубец 5 с меньшей угловой протяженностью пол. ностью перекрывает полюса 6 пластин 1 и 2.. В этот момент один из зубцов ротора с большей. угловой протяженностью частично перекрывает полюса 7 пластин 1 и 2 .

При отключении тока, ротор 5 пе5 .реходит из положения согласно . фиг. 46 в положение согласно фиг. 4г. под действием магнитного потока постоянного магнита 4. В этом положении зубец 5 с меньшей угловой

10 протяженностью перекрывает полюса

7 пластин 1 и 2 . Угл9вой шаг ротора, таким образом, равен 2 Ъ /2, где Z — - число зубцов ротора.

Последовательная подача импульсов тока как разнополярных, так и однополярных обеспечивает дискретное перемещение ротора с указанным шагом.

Предлагаемый двигатель имеет рас20 ширенные функциональные воэможности и одинаково успешно работает от разнополярных и однополярных импульсных сигналов, а аксиальный его размер уменьшен в сравнении с известными двигателями.

3 108578

1108578

Составитель 3. Горник редактор С. Лисина Техред А.Ач Корректор В. Синицкая

Заказ 5881/41 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г ; Ужгород, ул. Проектная, 4