Шаговый электродвигатель с катящимся ротором
Использование: в тихоходных электрических приводах с высокой точностью позиционирования . Сущность изобретения: электродвигатель содержит основание 1, на котором закреплены катушки 2 управления, расположенные в магнитном контуре, образованном магнитами 4, кольцами 5 и Основанием ротора 6. Ротор посредством кулачка 7 и гофрированной мембраны 8 связан с выходным валом 9 с помощью подшипников 10. Основание 1 взаимодействует с ротором посредством зубцовых поверхностей 11,12. Изобретение обеспечивает расширение диапазона частоты вращения. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
isi)s H 02 К 41/06
ГОСУДАРСТВЕННбЕ.ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) "
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4828833/07 (22) 28.05..90 (46) 23.04.93. Бюл. ¹ 15 (71) Производственное объединение "Омский электромеханический завод" (72) С,В.Касьянов и А.А.Шаров (56) Proc, of the J-st European Symposium on
"Space Mechanisms and Tribology", Neuchatel, Switzerland, 12-14 Oct. 1983, W.Auer and G, Ruff. А High Resolution
Stepper Motor, р.р. 193-196. (54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С
КАТЯЩИМСЯ РОТОРОМ
Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при создании тихоходных электрических приводов с высокой точностью позиционирования.
Целью изобретения является расширеwe диапазона частоты вращения, На фиг. 1 изображен общий вид шагового электродвигателя, разрез; на фиг. 2 — схема расположения катушек; на фиг, 3— диаграммы токов. запитывающих катушки электродвигателя. при одном из способов управления электродвигателем . когда диаметрально противоположные катушки включены попарно (1-1 и 1-2; 2-1 и 2-2 и т.д,), Электродвигатель содержит основание
1. по периметру которого закреплены катушки 2 управления, расположенные в рабочем зазоре 3. которые совместно с магнитами 4, кольцевыми полюсными наконечниками 5 образуют магнитный контур.
„„Я.) „„1810965 А1 (57) Использование, в тихоходных электрических приводах с высокой точностью позиционирования, Сущность изобретения: электродвигатель содержит основание 1, на котором закреплены катушки 2 управления, расположенные в магнитном контуре, образованном магнитами 4, кольцами 5 и ОсНО ванием ротора 6. Ротор посредством кулачка 7 и гофрированной мембраны 8 связан с выходным валом 9 с помощью подшипников 10. Основание 1 взаимодействует с ротором посредством зубцовых поверхностей 11, 12. Изобретение обеспечивает расширение диапазона частоты вращения. 3 ил.
Дисковый ротор 6 соединен посредством гибкой передачи: шарового шарнира 7 и гофрированной мембраны 8 (двойное соединение) с выходным валом 9, жестко связанным через подшипники 10, с основанием QO
1, Основание 1 взаимодействует с ротором
6 через торцовые зубчатые поверхности 11 C| и 12. Основание 1 и ротор 6 имеют О немагнитные части 13 и 14, которые не со- О здают замыкания силовых линий магнитно- у го контура. Катушки 2 управления имеют плоскую форму, вытянуты вдоль окружности, вдоль которой они расположены поочередно, плотно примыкая друг к другу, Катушки содержат явновыраженные параллельные участки, и развернуты в плоскости верхней рабочей частью наружу. Стрелками на фиг. 2 показано направление тока при поочередном попарном подключении катушек за "полукачание" ротора; в последующее "полукачание" — направление токов меняется на противоположное.
1810965
Возможно возбуждение катушек поочередно, поодиночке.
Электродвигатель работает следующим образом. При запитывании пар катушек создается сила прижатия ротора к основанию
1 от одной катушки и сила отталкивания диаметрально противоположной катушкой.
Это происходит вследствие того, что при протекании тока по виткам обмотки, расположенной в магнитном поле, создается сила взаимодействия их с ротором, направление которой зависит от направления тока и магнитного потока и определяется правилом левой руки. При поочередном эапитывании пар катушек и вследствие перемещения по "5 окружности силы притяжения и отталкивания, создаваемой катушками, ротор приводится в движение; происходит обкатывание торцовой зубчатой поверхности 11 ротора по. неподвижной зубчатой поверхности 12 20 основания 1, Благодаря высокой жесткости гибкой передачи вращение без закручивания с высокой точностью передается выходному валу 9, который получает дискретные
- приращения с шагом, определяемым коэф- 25 фициентом редукции на зубчатых поверхностях 11, 12, Таким образом, преимущество предлагаемого электродвигателя перед прототипом состоит в том, что благодаря 0 . применению катушек, имеющих малую индуктивность, что не сказывается на скорости нарастания тока и взаимодействующих с полем постОянных магнитов, достигается расширение диапазона частоты вращения электродвигателя.
Формула изобретения
1, Шаговый электродвигатель с катящимся ротором, содержащий катушки, размещенные по периметру основания, на котором выполнены торцовые зубья, дисковый ротор с торцовыми зубьями, находящимися в зацеплении с зубьями основания, и выходной вал, на котором закреплен дисковый ротор при помощи шарового шарнира и гофрированной мембраны, о т л и ч а юшийся тем,. что, с целью расширения диапазона частоты вращения, оси катушек перпендикулярны оси выходного вала, ротор снабжен постоянными магнитами, намагниченными вдоль оси выходного вала и установленными вдоль двух концентричных окружностей, полюса магнитов снабжены кольцевыми полюсными наконечниками, ка- . тушки размещены между постоянными магнитами, а часть основания, на которой размещены катушки, и часть ротора, на которой размещены постоянные магниты с полюсными наконечниками, выполнены немагнитными.
2, Электродвигатель по и. I, о т л и ч аю шийся тем, что постоянные магниты выполнены в виде колец, 3, Электродвигатель по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, .что постоянные магниты выполнены в виде отдельных элементов, размещенных между кольцевыми полюсными наконечниками.
1810965
Составитель С.Касьянов
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор П.Гереши
Редактор Т,Иванова
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 1450 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
