Шаговый электродвигатель

 

ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий зубчауьй ферромагнитньй ротор и статор, состоящий из расположенных вдоль окружности ротора сегментов из магнитомягкого материала, изолированных один от другого в маг .нитном отношении и имекяцих на внут ренней цилиндрической поверхности пазы, в которых расположена кольце-. вая обмотка, обхватьшающая спинку сегмента, отличающийся -тем, что, с целью повышения использования активных материалов, повышения электромагнитного момента,снижения потерь и габаритов двигателя, пазы выполнены также на наружной цилиндрической и торцовых поверхностях сегментов, а ротор выполнен из двух симметричных частей и обхватывает статор со всех сторон, при этом угловая ширина зубца ротора находится в пределах от ширины паза статора до (Л суммы ширины паза статора и удвоенС ной ширины зубца статора.

З,,51, H 02 К 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Й"ю, „

ОП САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРОКОМЪ СВИДЕ ТЕЛЬСТВУ аа84,, "- ь" (21) 3446920/24-07 (22) 28.05 ° 82 (46) 07.12.84. Бюл. У 45 (72) А.А. Афонин, В.И. Бондаренко, Г.Б. Аникии, B.В. Гребеников и С.Н.- Сапа (71) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я. Чубаря и Институт электродинамики АН Украинской ССР (53) 621.313. 13-133.3(088 ° 8) (56) 1. Патент США У 4190779, кл. 310-12, 1977 °

2. Патент США В 4315171, кл. Н 02 К 37/00, 1982. (54)(57) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий зубчатый ферромагнитный ротор и статор, состоящий из расположенных вдоль окружности ротора сегментов из магнитомягкого материала, изолированных один от другого в маг" нитном отношении и имеющих на внутренней цилиндрической поверхности пазы, в которых расположена кольцевая обмотка, обхватывающая спинку сегмента, отличающийся тем, что, с целью повышения использования активных материалов, повышения электромагнитного момента,снижения потерь и габаритов двигателя, пазы выполнены также на наружной цилиндрической и торцовых поверхностях сегментов, а ротор выполнен из двух симметричных частей и обхватывает статор со всех сторон, при этом угловая ширина зубца ротора находится 3 в пределах от ширины паза статора до суммы ширины паза статора и удвоенной ширины зубца статора.

1128342

Изобретение относится к электротехнике, а именно к шаговым электродвигателям.

Известен шаговый двигатель, содержащий статор с обмотками и зубчатый ферромагнитный ротор, расположенный внутри статора f1) .

Недостатками этого двигателя являются плохое использование активного пространства и большие габариты. 10

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является шаговый электродвигатель, содержащий зубчатый ферромагнитный ротор и статор, состоящий из расположенных вдоль окружнос- 15 ти ротора сегментов из магнитомягкого материала, изолированных друг от друга в магнитном отношении и имеющих на внутренней цилиндрической поверхности пазы, в которых расположена 20 кольцевая обмотка, обхватывающая спинку сегмента f2) .

Недостатком известного двигателя является плохое использование актив"

1гых материалов. 25

Цель изобретения — повышение использования активных материалов, повышение электромагнитного момента, снижение потерь и габаритов двигателя ° 30

Поставленная цель достигается тем, что в шаговом электродвигателе, содержащем зубчатый ферромагнитный ротор и статор, состоящий из расположенных вдоль окружности ротора сегментов из магнитомягкого материала, изолированных один от другого в магнитном отношении и имеющих на внутренней цилиндпическойг поверхности пазы. в которьгх расположеиакольцеваяобмотка,обхватывающая спинку сегмента, пазы выполнены также на наружной цилиндрической и торцовых поверхностях сегментов, а ротор выполнен из двух симметричных частей и обхватывает статор со всех 45

\ сторон, при этом угловая ширина зуб-, ца ротора находится в пределах от ширины паза статора .до суммы ширины паза статора и удвоенной ширины зубца статора.

Ф

Такое выполнение электродвигателя позволяет наиболее полно использовать активное пространство,.уменьшить,габариты, снизить потери и увеличить электромагнитный момент. 55

На фиг. 1 показан двигатель, поперечный разрез, а на фиг. 2 — то же, продольный разрез.

Шаговый электродвигатель содержит ферромагнитный статор, состоящий из расположенных вдоль окружности ротора сегментов 1 из магнитомягкого материала, Сегменты изолированы в магнитном отношении друг от друга немагнитными участками 2., Сегменты имеют пазы, в которых расположены секции обмоток

3-18, к секции обмоток с двух сторон приьппсают зубцы 19 сегментов. Статор с обмотками установлен на неподвижном валу 20. На том же валу находится зубчатый ферромагнитный ротор 21,установленный в подшипниках 22. Ротор 21 состоит из двух симметричных частей

21 и 21, обхватывающих со всех сто- .

Р II рон статор и имеющих верхние 23 и нижние 24 зубцы. Для двигателя (фиг.1 и 2) угловая ширина зубца ротора b равна сумме ширины паза статора В„, и ширины двух зубцов статора 2В„,„.:а толщина немагнитного участка принята равной 0,5В . В общем случае угловая ширина зубца ротора находится в пределах от ширины паза до суммы ширины паза статора и удвоенной ширины зубца. Секции обмоток объединяются в фазы. На фиг. 1 показан четырехфазный двигатель, Первую фазу образуют обмотки 3, 8, 11, 16, вторую — обмотки 5, 10, 13, 18, третью - обмотки 4, 7, 12, 15 и четвертую — обмотки 6, 9, 14, 17.

Двигатель работает следующим образом.

При подключении фазы 1 к источнику питания ротор занимает положение, когда его зубцы соосны зубцам статора, прилегающим с двух сторон к обмоткам 3, 8, 11, 16 (фиг. 1).

В режиме последовательной коммутации фаз поочередно включается одна из четырех фаз. Последовательность их включения определяет направление вращения ротора. Угловое перемещение ротора при последовательной коммутаI

4 F1 ции, т.е. шаг двигателя равен М=

Щ где m — - число фаз,, а С „- зубцовое деление ротора. Для случая, показанного на фиг. 1, шаг двигателя равен

6, = 1,5bzs.

Благодаря выполнению пазов под обмотку статора на внутренней, наружной и боковых поверхностях сегментов, а также охвату статора со всех сторон ротором, практически исключаются лобовые части обмотки. Это способствует

1128342 уменьшению потоков рассеяния, повышению электромагнитного момента H коэффициента использования активных материалов, в результате чего снижаются потери в двигателе и повышается

КПД.

112834

Сбставитель Е. Кулевская

Редактор Т.Кугрышева Техред З,Палий Корректор А, Зимокосов

Заказ 9080/41 Тираж 666 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4