Шаговый электродвигатель

 

1. ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, .содержащий ротор с цилиндрическим намагниченным в осевом направлении постоянным магнит; м и примыкающими к нему с двух сторон зубчатыми кольцами с зубцовым делением ь и статор с цилиндрическим ярмом, кольцевой катушкой внутри ярма и примыкающи1-ш к катушке зубчатыми кольцами с внутренней нарезкой зубцов с зубцовым делением t/, отличающийся тем, что-, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, зубцы колец имеют остроугольную форму, число зубцов ротора равно числу зубцов статора, ротор ,электродвигателя снабжен коллекторомкоммутатором со щетками, причем щирина коллекторной пластины равна ширине изоляционной вставки и составляет 0,5 t .2 . Электродвигатель по п. 1, о тличающийся тем, что, с целью повьщ1ения точности коммутации, коммутирующая щетка выполнена шири ною не более 1/40 С и установлена в угловом положении относительно центров зубцов или пазов колец статора и ротора на расстоянии, не превьаааю (Л щем 1/40 , а кромки коллекторных пластин в угловом положении совпас дают с центрами зубцов и пазов колец ротора и статора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) Н 02 К 37 00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТЮ ")

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСЯОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3593148/24-07 (22) 18.05. 83 . (46) 15. 02. 85. Бюл. В 6 (72) В.И. Калабурдин (53) 62 1.3 13. 13-133.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 738058, кл. H 02 К 23/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Н - 843124, кл. Н 02 К 37/00, 1979. (54)(57) 1. ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ содержащий ротор с цилиндрическим намагниченным в осевом направлении постоянным магнит и и примыкающими к нему с двух сторон зубчатыми кольцами с зубцовым делением р н статор с и цилиндрическим ярмом, кольцевой ка тушкой внутри ярма и примыкающими к катушке зубчатыми кольцами с внутренней нарезкой зубцов с зубцовым и делением ь, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функ„„SU„„1140207 А циональных возможностей и упрощения конструкции, зубцы колец имеют остроугольную форму, число зубцов ротора равно числу зубцов статора, ротор ,электродвигателя снабжен коллекторомкоммутатором со щетками, причем ширина коллекторной пнастины равна ширине изоляционной вставки и составляет 0,5 ь

2. Электродвигатель по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности коммутации, коммутирующая щетка выполнена шири" ною не более 1/40 о, и установлена в угловом положении относительно цент.ров зубцов или пазов колец статора и ротора на расстоянии, не превышающем 1/40 ь, а кромки коллекторных пластин в угловом положении совпадают с центрами зубцов и пазов колец ротора и статора.

1 114

Изобретение относится к электротехнике, а именно к шаговым электродвигателям.

Известен шаговый электродвигатель содержащий статор с обмоткой возбуждения и зубчатый ротор Я .

Недостатком этого.электродвигателя является невозможность реверса.

Наиболее близким к.предлагаемому является шаговый электродвигатель, содержащий ротор с цилиндрическим намагниченным в осевом направлении постоянным магнитом и примыкающими к ему с. двух торцов зубчатыми кольцамн с эубцовым делением 0 и статор

Л с цилиндрическим ярмом, кольцевой катушкой внутри ярма н примыкающими к катупке зубчатыми кольцами с внутренней нарезкой зубцов с зубцовым деланием ь $2)

Недостатком такого электродвигателя ягляются- ограниченные функциональные воэможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение конструкции двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в шаговом электродвигателе, содержащем ротор с цилиндрическим намагниченным в осевом направлении по30 стояииым магнитом и примыкающими к нему с двух торцов зубчатыми кольцал ип с зубцовым делением о и статор с цилиндрическим ярмом, кольцевой катушкой внутри ярма и примыкающими .к катушке зубчатыми кольцами с внутрен-З5 ней нарезкой зубцов с зубцовым делением и зубцы колец имеют остроугольл ную форму, число зубцов ротора равно числу зубцов статора, ротор снабжен коллектором-коммутатором со щетками, 40 причем ширина коллекторной пластины равна ширине изоляционной вставки и составляет 0,5 с и

0207 2

Двигатель имеет ротор с цилиндрическим намагниченным в осевом направлении постоянным магнитом 1 и примыкающими к нему с двух сторон и расположенными в осевом направлении зубчатыми кольцами 2 и 3 с зубцовым делением о и статор с цилиндрическим ярмом 4, кольцевой катушкой 5 и примыкающими с двух сторон к катушке и

10 расположенными в осевом направлении зубчатыми кольцами 6 и 7 с внутренней нарезкой зубцов. с зубцовым. делением и р Ротор электродвигателя снаб-, жен коллектором-коммутатором 8. Ширина коллекторной пластины 9 равна ширине изоляционной вставки 10 и л составляет 0,5 . Щетка 11 выполнена шириной не более 1/10 о . Щетка

12 любой ширины установлена на сплош-. ной токопроводящей части коллекторакоммутатора, а щетка 11 — на.части коллектора, имеющей изоляционные вставки. Ось щетки 11 устанавливается относительно, центров зубов или пазов колец статора и ротора на раси стоянии не превышающем 1/40 ь . Кромки коллекторных пластин совпадают с центрами зубцов и пазов кблец ротора и статора, электронный ключ "КЭ" слу45

55.Для повышения точности-коммутаций коммутирующая щетка может быть выполнена шириною не более 1/40 1; и установлена в угловом положении относительно центров зубцов или пазов колец статора прототипа на расстоянии, не л превышающем 1/40 >, кромки коллекторных пластин в угловом положении совпадают с центрами зубцов и пазов колец ротора и статора.

На фиг.1 схематически показан предлагаемый двигатель, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид со сто роны коллектора. бежит для коммутации тока в обмотке и управляется с помощью щеток и коллектора-коммутатора.

Двигатель работает следующим образом.

При отсутствии тока в обмотке ротор фиксируется за счет потоков постоянного магнита в положении, когда оси зубцов ротора и статора совпадают, как показано на фиг.2. В это время щетка 11 находится на одной из коллекторных пластин и ее ось расположена на расстоянии не более 1/40 л от кромки пластины. При подключении обмотки статора к источнику постоянного тока через ключ "КЭ" на статоре возбуждаются полюса той же полярности, что и на роторе. Взаимное оттал- кивание этих полюсов приводит к rioвороту ротора на 0,5 С по часовой стрелке, как.показано на фиг.2. Теперь щетка 11 оказывается на изоляционной вставке и ток в обмотке прекращается, а ротор продолжает движение по часовой стрелке под действием сил протяжения зубцов ротора, возбужденных постоянным магнитом, к зубцам статора.

Вращение по часовой стрелке обеспечивается угловым расположением

3 11 щетки 11 вблизи першин зубцов статора (фиг.2) на расстоянии не более

1/40 о . Вращение против часовой стрелки обеспечивается угловым расположением щетки 11 вблизи пазов зубчатых колец статора на том же расстоянии.

Предлагаемый двигатель характеризуется расширенными функциональными возможностями.

Если двигатель подключен к источнику постоянного тока, то он вращается непрерывно, автоматически подключаясь и отключаясь от источ40207 4 ника тока с помощью электронного ключа "КЭ", управляемого собственным коллектором-коммутатором.

При подключении к импульсному источнику тока двигатель делает отделы ные шаги через любые промежутки времени в зависимости от периодичности подаваемых:импульсов. Смещение коммутирующей щетки коллектора от одной кромки коллекторноЦ пластины к противоположной кромке той же пластины позволяет..легко изменить направление вращения двигателя.

1140207

Составитель Е. Кулевская

Редактор С. Тииохина Техред Т.Фанта Корректор Е, Сирохман

Заказ 269/42 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета,СССР . о делам изобретений и открытий

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

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