Шаговый двигатель и способ управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повьшение тягового усилия шагового двигателя и обеспечение регулирования величины его шага. Двигатель со;держит статор с П-образными магнитопроводами I, охваченными катушками многофазной обмотки управления 2, число фаз m которой кратно числу магнитопроводов. Вторичный элемент содержит аналогично статору П-образные магнитопроводы 4, полюса которых охвачены катушками многофаэной обмотки 5. Разность полюсных делений статора и вторичного элемента равна I/т части полюсного деления статора. Катушки фаз обмоток статора и вторичного элемента одновременно подключают к шинам питающего напряжения . Причем подключение осуществляют с пропуском либо фазы обмотки статора, либо обмотки вторичного элемента, либо фазы обмоток и статора и вторичного элемента вместе, что обусловливает возможность регулирования величины единичного шага. Размещение обмоток и на вторичном элементе приводит к увеличению магнитной индукции в зазоре, что увеличивает тяговое усилие двигателя . 2 с.п. ф-лы, 3 ил. СЛ ф1/е.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪБЛИК (191 (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3777353/24-07 (22) 01.08.84 (46) 07.02.87. Бюл. У 5 (71) Гомельский политехнический институт (72) А.Е. Малиновский (53) 621.313.13-133.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 443444, кл. Н 02 К 37/00, 1970.

Луценко В.И. и Рубцов В.Е. Электропривод с шаговыми двигателями.

Итоги науки и техники, сер. "Электропривод и автоматизация промьппленных установок", т. 6, М.: ВИНИТИ, 1978, с. 72, рис. 23. (54) ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения— повышение тягового усилия шагового двигателя и обеспечение регулирования величины его шага. Двигатель содержит статор с П-образными магнитопроводами 1, охваченными катушками

SD 4 Н 02 К 37/00 Н 02 Р 8/00 многофазной обмотки управления 2, число фаз m которой кратно числу магнитопроводов. Вторичный элемент содержит аналогично статору П-образные магнитопроводы 4, полюса которых охвачены катушками многофазной обмотки 5. Разность полюсных делений статора и вторичного элемента равна 1/m части полюсного деления статора. Катушки фаз обмоток статора и вторичного элемента одновременно подключают к шинам питающего напряжения, причем подключение осу ществляют с пропуском либо фазы обмотки статора либо обмотки вторичЭ

О ного элемента, либо фазы обмоток ф и статора и вторичного элемента вместе, что обусловливает возможность . регулирования величины единичного шага. Размещение обмоток и на вторичном элементе приводит к увеличению магнитной индукции в зазоре, что увеличивает тяговое усилие двигателя. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1288835

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым двигателям, и может быть использовано для вращательного или поступательного перемещения подвижного элемента.

Цель изобретения — повышение тягового усилия двигателя и обеспечение регулирования величины его шага.

На фиг. l представлен шаговый двигатель, поперечный разрез; на фиг. 2 — то же, продольный разрез, на фиг. 3 — блок-схема устройства управления шаговым двигателем.

Шаговый двигатель (фиг.l и 2) содержит статор с магнитопроводами I

П-образной формы, охваченными катушками многофазной обмотки 2 управления. Число фаэ m обмотки статора кратно числу магнитопроводов статора. Магнитопроводы статора разделены немагнитными прокладками 3. Вторичный элемент двигателя содержит аналогично статору П-образные магнитопроводы 4, полюса которых охвачены катушками 5 многофазной обмотки.

Магнитопроводы вторичного элемента разделены немагнитными прокладками

6 ° Полюсные деления статора и вторичного элемента неодинаковы. Разность полюсных делений статора и вторичного элемента равна, 1/m части полюсного деления,статора.

Способ управления двигателем заключается в следующем.

Катушки фаз обмоток статора и вторичного элемента одновременно под. ключают к шинам питающего напряжения. Причем подключение осуществляют с пропуском по крайней мере одной фазы по крайней мере одной обмотки двигателя, т,е. либо фазы обмотки статора, либо обмотки вторичного элемента, либо фазы обмоток и статора и вторичного элемента вместе.

Шаговый двигатель (фиг.l и 2) работает следующим образом.

Подключение катушек одной фазы статора и одной фазы вторичного элемента к источнику напряжения приводит к возбуждению полюсов магнитопроводов, охваченных данными катушками, что вызывает возникновение усилия взаимного гритяжения возбужденных полюсов статора и вторичного элемента и их совмещение. Поочередное подключение фаз статора и вторичного элемента к источнику напряжения вызы5

1l0 l5

25 .Ю

55 вает последовательное совмещение полюсов вторичного элемента с полюсами статора, т.е. перемещение вторичного элемента. Величина минимального шага двигателя равна разности полюсных делений статора и вторичного элемента. Подключение обмоток статора и вторичного элемента двигателя к источнику питания с пропуском через одну вдвое увеличивает величину шага двигателя. Шаг при этом равен разности двух полюсных делений статора и двух полюсных делений вторичного элемента. Для дальнейшего увеличения шага фазы обмоток возбуждают с пропуском двух и более фаз. Возможно включение катушек обмоток статора и вторичного элемента с пропуском разного числа фаз на статоре и вторичном элементе.

Устройство управления двигателем (фиг. 3) содержит два блока 7 и 8 усилителей, два реверсивных кольце-, вых счетчика b и 10, два элемента

И 11 и 12 два триггера 13 и 14, два мультиплексора 15 и 16, два счет чика 17 и 18, два дешифратора 19 и

20 и генератор 21. Вход генератора соединен с входами счетчиков и через элементы И вЂ” с входами реверсивных кольцевых счетчиков, выходы дешифраторов и счетчиков соединены с входами мультиплексоров, выходы мультиплексоров через триггеры и элементы

И связаны с входами кольцевых счетчиков, выходы которых соединены с входами блоков усилителей. Устройство имеет два входа, вход установки нуля, связанный с соответствующими входами триггеров, и счетный вход, связанный с входами дешифраторов и входами направления счета кольцевых счетчиков.

1.

Устройство управления двигателем, к выходам первого и второго блока усилителей которого подключены соответственно обмотки статора и вторич-, ного элемента, работает следующим образом. На счетный вход устройства подается кодированный сигнал, определяющий состояние дешифраторов, которые соединены с коммутирующими входами мультиплексоров. Подача сигнала на вход управления переводит триггеры в единичное состояние, при этом единичные сигналы на выходах триггеров разрешают счет первому и второму счетчикам и разрешают про1288835

Таким образом, благодаря размещению обмоток и на вторичном элементе увеличивается магнитная индукция в зазоре двигателя, что увеличивает

его тяговое усилие. Кроме того, путем коммутации фаз статора и вторич35 хождение сигналов генератора на первый и второй кольцевой счетчики. Сигналы генератора осуществляют последовательное изменение состояний кольцевых счетчиков, выходы которых связаны с входами блока усилителей статора и вторичного элемента, осуществляя последовательную коммутацию фаз обмоток статора и вторичного элемента, при наличии разрешающего сигна- t0 ла на выходе мультиплексоров. Последние коммутируются сигналами первого и второго счетчиков, при этом в соответствии с состояниями дешифраторов на выходах мультиплексоров оказывается разрешающий или запрещающий сигнал. В первом случае обеспечивается коммутация фазы ввиду прохождения сигнала генератора на вход того или другого реверсивного кольцевого 20 счетчика . Во втором случае, когда на выходе данного мультиплексора имеется запрещающий сигнал, соответствующий триггер изменяет состояние, на

его выходе оказывается нулевой сигнал и схема .И запрещает прохождение очередного импульса генератора на данный реверсивный кольцевой счетчик, обеспечивая тем самым пропуск коммутации необходимой фазы статора или вторичного элемента. ного элемента с пропуском одной или нескольких фаз осуществляется регулирование величины единичного шага двигателя. формула изобретения

1. Шаговый двигатель, содержащий статор, состоящий из отдельных П-образных магнитопроводов, полюса которых охвачены катушками многофазной обмотки с числом фаз m, кратным числу магнитопроводов статора, и вторичный элемент, состоящий из отдельных магнитопроводов, причем разность полюсных делений статора и вторичного элемента равна I/m части полюсного деления статора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения тягового усилия двигателя, магнитопроводы вторичного элемента выполнены П-образными, а их полюса охвачены катушками многофазной обмотки с числом фаз, кратным числу магнитопроводов вторичного элемента.

2. Способ управления шаговым двигателем, состоящий в том, что катушки фаз обмотки статора поочередно подключают к шинам питающего напряжения, отличающийся тем, 4то, с целью обеспечения регулирования величины шага двигателя, катушки фаз обмотки вторичного элемента поочередно подключают к шинам питающего напряжения одновременно с катушками фаз обмотки статора, -с пропуском по крайней мере одной фазы по крайней мере одной из обмоток.

1288835

Составитель В. Баль

Техред И.Попович

Редактор С. Патрушева

Корректор Л. Патай

Заказ 7819/54

Тираж 683

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпис ное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4