Однофазный шаговый двигатель

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения - увеличение КПД однофазного шагового двигателя. Двигатель состоит из ротора 1 и статора, включающего полюсные наконечники 2, закрепленные на стержнях 3 и 4, несущих обмотку управления 5.Полюсные наконечники образуют с ротором неравномерный зазор . В роторе выполнен аксиальный паз, угол дуги между центром которого и осью намагничивания ротора не превышает 90°. В пазу расположена вставка 8 из магнитомягкого материала . Согласно одному варианту магнит,выполнен П-образной формы, а вставка - 1-образной, согласно другому варианту вставка выполнена Z-образной, а магнит состоит из двух полуцилиндров, примыкающих плоскими поверхностями к вставке с разных сторон. Согласно третьему варианту, паз ротора выполнен в виде аксиальной канавки, ротор имеет дополнительный аксиальный паз в виде аксиальной какавки диаметрально противоположный Первому пазу, а вставка вьтолнена П-образной.Магнитный поток, проходящий через вставку, вызывает дополнительный реактивный момент, находящийся в противофазе с фиксирующим моментом двигателя,и при равенстве их амплитуд происходит компенсация фиксирующего момента , что приводит к увеличению КПД. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. 7 с 9 (П

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (g}) 4 Н 02 К 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ( аз тн $

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3862156/24 — 07, 3862351/07, 3862157/07 (22) 28.02.85 (46) 07.01.87. Вюл. N - 1 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.С.Важенин (53) 621.313. 133.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ê- 955402, кл. Н 02 К 37/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 957364, кл. Н 02 К 37/00, 1981. (54) ОДНОФАЗНЫЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения — увеличение КПД однофазного шагового двигателя. Двигатель состоит из ротора 1 и статора, включающего полюсные наконечники 2, закрепленные на стержнях 3 и 4, несущих обмотку управления 5.Полюсные наконечники образуют с ротором неравномерный зазор. В роторе выполнен аксиальный паз, угол дуги между центром которого и осью намагничивания ротора не превышает 90 . В пазу расположео на вставка 8 из магнитомягкого материала. Согласно одному варианту магнит. выполнен П-образной формы, а вставка — I-образной, согласно другому варианту вставка выполнена

Z-образной, а магнит состоит из двух полуцилиндров, примыкающих плоскими поверхностями к вставке с разных сторон. Согласно третьему варианту, паз ротора выполнен в виде аксиальной канавки, ротор имеет дополнительный аксиальный паз в виде аксиальной канавки диаметраль 2 но противоположный Первому пазу, а Е вставка выполнена П-образной. Магнитный поток, проходящий через вставку, вызывает дополнительный реактивный момент, находящийся в противофазе с фиксирующим моментом двигателя,и ф при равенстве их амплитуд происходит компенсация фиксирующего момента, что приводит к увеличению КПД.

3 з и. флы, 3 ил.

Из< бретение относится к области ( электротехники, в частности к однофазным шаговым двигателям, и может быть использовано для привода часовых и приборных механизмов, Цель изобретения — увеличение

КПД двигателя.

Па фиг. 1 показан предлагаемый двигатель, ггоперечный разрез, с магнитом ротора П-образной формы; на фиг. 2 — то же, с магнитом, состоящим из двух частей; на фиг. 3 то же, с магнитом, снабженным двумя аксиальными канавками.

Двигатель (фиг. 1 — 3) состоит из ротора 1 и статора, содержащего полюсные наконечники 2, закрепленные на стержнях 3 и 4, несущих обмотку

5 управления. Стержни 3 и 4 выполнены из магнитомягкого материала и соединены между собой ярмом б,несущим обмотку 5 управления. Полюсные наконечники 2 образуют с ротором неравномерный зазор.

Ротор двигателя на фиг. 1 состоит иэ П-образного постоянного магн,— та 7 (плоскость П-образного сечения магнита перпендикулярна плоскост-; чертежа) и I-образной вставки 8 из магнитомягкого материала, расположенной в прорези постоянного магнита ротора. Иагнит намагничен так, -.òî ось намагничивания составляет с осью прорези магнита угол d, не превышающий 90

Ротор двигателя на фиг. 2 состоит из двух постоянных магнитов 7 по-. луцилиндрической формы и Z-образной вставки 8 иэ магнитомягкого материала. Ротор двигателя на фиг. 3 включает постоянный магнит 7 с двумя диаметрально противоположными прорезями в виде канавок, в которых расположена вставка 8 из магнитомягкого материала П-образной формы (плоскость П-образного сечения вставки перпендикулярна плоскости чертежа).

Двигатель работает следующим образом.

В исходном положении при отсутствии тока, в обмотке 5 благодаря не- равномерности воздушного зазора ротор займет положение, показанное на фиг. 1, 2 и 3, т.е. ось намагничивания его постоянного магнита будет о располагаться под углом 90 - d = P к оси полюсов наконечников 2. При подаче в обмотку 5 импульса тока с

2274 2 направлением, обеспечивающим северную полярность левому наконечнику

2, на ротор 1 будет действовать пусковой момент, направляющий по часовой стрелке. Одновременно с подачей тока в обмотку 5 через магнитную вставку 8 будет протекать магнитный поток, который вызывает дополнительный реактивный момент, действующий

10 на ротор, период которого равен периоду фиксирующего момента двигателя. Если угол Ы между прорезью ротора, в которой находится магнитная вставка, и осью ламагничивания ротора равен 90 — P то дополнительный реактивный момент находится в

l противофазе фиксирующему моменту двигателя. При равенстве их амплитуд происходит компенсация фиксирующего момента двигателя, за счет чего возрастает движущий момент и возрастает КПД двигателя. После отключения обмотки дополнительный реактив25 ный момент исчезает и возникают условия для фиксации ротора после его о поворота на 180 . Подача следующего импульса тока в обмотку 5 с противоп..ложной полярностью приведет к повторению описанных физических явлений и таким образог ро — îð совершит полный оборот, а далее цикл начинает повторяться.

Выполнение магнита ротора П-образным (фиг. 1) позволяет сократить число деталей ротора до двух, что упрощает его конструкцию..

Постоянный магнит ротора (фиг. 2)

40 состоит из двух частей. Это уменьшает магнитный поток рассеяния магнита и увеличивает момент двигателя.

Применение магнита ротора с дву45 MR аксиальными канавками (фиг. 3) упрощает технологию изготовления ротора за счет упрощения крепления ротора к валу двигателя.

50Формулаиз обретения

1. Однофазный шаговый двигатель, содержащий ротор с двухполюсным постоянным магнитом, статор с обмоткой

55 управления и магнитопроводом, состоящим иэ ярма и стержней с полюсными наконечниками, имеющими цилиндрические поверхности, обращенные к ротору, образующие с ним неравномерный за3 1282274 4 зор, отличающийся тем, увеличения вращающего момента, вСтавчто с целью увеличения КГЩ электро в ка выполнена Z-образной магнит сосдвигателя, в роторе выполнен аксиаль- тоит из двух полуцилиндров,причем ный паз, угол дуги между центром полуцилиндры примыкают плоскими покоторого и осью намагничивания рото- 5 верхностями к вставке с разных стора нЕ превышает ОО, и в котором рас- рон. положена вставка из магнитомягкого 4. Устройство по п. 1, о т л иматериала. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

2. Устройство по и. 1, о т л и- упрощения технологии изготовления ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 10 ротора, паз ротора выполнен в виде упрощения конструкции, магнит выпол- аксиальной канавки, ротор снабжен нен П-образной формы, а вставка I- дополнительным аксиальным пазом в образной. виде аксиальной канавки, диаметральо

3. Устройство по п. 1, о т л и- но противоположным первому пазу, а ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 15 вставка выполнена П-образной формы.

1282274

Составитель В.Баль

Техред А. Кравчук Корректор Е. Сирохман

Редактор С. Патрушева

Заказ 7282/55

Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие г. ужгор жгород, ул. роектная, П, 4