Шаговый электродвигатель

 

ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий зубчатый ротор и статор с магнитопроводом в виде стержня с полюсными наконечниками на концах, который охвачен обмоткой управления, и два магнита со своими полюсными наконечниками, отличающийс я тем, что, с целью повышения ресурса двигателя и уменьшения его аксиального размера, один из двух идентичных полюсных наконечников, прилегающих к торцам обоих магнитов, размещен между полюсными наконечниками стержня магнитопровода, соединенными с одним концом стержня, а другой - между полюсными наконечниками, соединенными с другим концом того же стержня, причем каждьй наконечник вьшолнен в виде пластины с парой диаметрально противоположно установленных полюсов, наконечники стержня размещены с противоположных торцов ротора. 4; о О 00

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) Н 02 К 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3625127/24-07 (22) 18.05.83 (46) 15.02.85. Бюл. ¹ 6 (72) А.И. Краснопевцев и В.А. Шватов (71) Научно-исследовательский институт часовой промышленности (53) 621.313,.13-133.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 544063, кл. Н 02 К 37/00, 1977. (54)(57) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий зубчатый ротор и статор с магнитопроводом в виде стержня с полюсными наконечниками на концах, который охвачен обмоткой управления, и два магнита со своими полюсными наконечниками, о т л и ч а ю щ и й„„SU„„1140208 A с я тем, что, с целью повышения ресурса двигателя и уменьшения его аксиального размера, один из двух идентичных полюсных наконечников, прилегающих к торцам обоих магнитов, размещен между полюсными наконечниками стержня магнитопровода, соединенными с одним концом стержня, а другой — между полюсными наконечниками, соединенными с другим концом того же стержня, причем каждый наконечник выполнен в виде пластины с парой диаметрально противоположно установленных полюсов, наконечники стержня размещены с противоположных торцов ротора.

1 11402

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым электродвигателям, которые находят широкое применение в.дискретном электроприводе.

Известен шаговый электродвигатель, содержащий зубчатый ротор и статор с магнитопроводом в виде стержня с полюсными наконечниками на концах, который охвачен обмоткой управления и два магнита со своими полюсными наконечниками fij .

Недостатком этого электродвигателя является односторонняя аксиальная нагрузка на опоры вращения ротора, что отрицательно сказывается на ресурсе двигателя, на который влияет также и пульсация в двух диаметрально противоположных зазорах взаимодействующих между собой магнитных потоков возбуждения и управления.

Другим недостатком известного двигателя является относительно большой аксиальный размер.

Целью изобретения является повышение ресурса двигателя и уменьшение его аксиального размера.

Поставленная цель достигается тем, что в шаговом электродвигателе, соцержащем з убчатый ротор и статор с магнитопроводом в виде стержня с полюсными наконечниками на концах, который охвачен обмоткой управления, и два магнита со своими полюсными на. конечниками, один из двух идентичных полюсных наконечников, прилегающих к торцам обоих магнитов, размещен между полюсными наконечниками стержня магнитопровода, соединенными с одним концом стержня, а другой — между полюсными наконечниками стержня магнитопровода, соединенными с другим концом того же стержня, причем каждый наконечник выполнен в виде пластины с парой диаметрально противоположно установленных полюсов, наконечники стержня размещены с противоположных торцов ротора.

На фиг.1 представлен предлагаемый двигатель, вид со стороны одного из торцов; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.2; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 поясняется соотношение угловых размеров элементов магнит. ной системы статора; на фиг.6(а,S,S, 3) — принцип действия двигателя; на фиг.7 — 11 представлена одна из модификаций предлагаемого двигателя;

08 2 на фиг.12 и 13 — другая модификация предлагаемого двигателя, виды с противоположных торцов; на фиг.14 — раз; рез Г-Г на фиг.12; на фиг.15 — разрез Д-Д на фиг.14; на фиг.16 — разрез E-Е на фиг.14; на фиг.17 — взаимное положение элементов магнитной системы статора двигателя согласно фиг.12-16; на фиг.18 — 22 — модификация двигателя со сплошным малоинерционным ротором.

На пластине i, выполненной из немагнитного материала, закреплены выполненные из магнитопроводящего материала пластины 2, соединенные с противоположными концами стержня 3.

На пластинах 2 выполнены полюсные наконечники 4, установленные диаметрально. В пластине 1 с диаметрально противоположных сторон установлены магниты 5 и 5, одноименнополюсные торцы которых прилегают к полюсным наконечникам 6 и 6 . Оси симметрии полюсных наконечников 6 и 4 перпендикулярны, причем угловая протяженность у каждого из наконечников 4 и 6 одинакова.

На стержне 3 расположена катушка обмотки управления 7. На валу 8, установленном в подшипниках 9, укреп. лен зубчатый ротор 10, выполненный из магнитопроводящего материала.

Полюса 11 и 12 зубчатого ротора

10 могут быть армированы в теле зубчатого колеса 13, выполненного из немагнитного материала, которое входит в зацепление с. колесом 14 рабо чего механизма.

Двигатель работает следующим образом.

При отсутствии тока в обмотке управления 7 под действием магнитного потока постоянных магнитов 5 и 5 ротор 10 занимает положение согласно фиг. 6>.

При включении тока в обмотку 7 ротор 10 под действием вращающего момента переходит из положения согласно фиг.бд в положение согласно фиг. 66, а затем в положение согласно фиг. 6О, совершая поворот на угол, равный примерно 7/2 или немного больший — за счет влияния потока магнитов 5, который в направлении стрелки может несколько сместить положение ротора относительно указанного на фиг. 6 при протекании тока в обмотке.

3 11

После отключения тока ротор 10 продолжает перемещаться в направлении от положения согласно фиг. 65 в положение согласно фиг. 6ц, завершая, таким образом, шаг равный Я под действием потока постоянных магнитов 5„ и 5

При поступлении нового импульса в обмотку 7 ротор 10 снова совершает поворот на угол, приблизительно равный Я/2, а затем доворачивается до исходного положения под действием потока постоянных магнитов 5 и 5 .

Благодаря идентичности двух полюсных наконечников магнитов, установленных с прилеганием к одноименнополюсным торцам обоих магнитов и между полюсными наконечниками стержня, 40208 4 соединенными с его концами (по одному между наконечниками, соединенными с одним концом стержня и с другим концом стержня), обеспечивается компенсация магнитных усилий, воздействующих на ротор, а это, в свою очередь, разгружает подшипники (опоры вращения) и, в конечном счете, способствует повышению ресурса двигате10

Кроме того, предлагаемый двигатель способен функционировать как при питании от источника разнополярных импульсов, так и при питании от источника однополярных импульсов любого направления. Благодаря новым связям между элементами конструкции, у него аксиальный размер минимален.

1140208

В В

1140208

1140208, 1140208

Риг. Я

1140208

1140208

408 Q

Г-Г

1140208

1140208

Фиг. 17

II40208

1140208

ПИПИ Заказ 269/42 Ти аж 646 ПоУжсное

Bl е лло "Потеет", г. уигорои, ул.ПРоеитиая,