Торцевой индукторный шаговый электродвигатель для стационарных приборов времени

 

Использование: в стационарных приборах времени. Целью является упрощение схемы управления при одновременном повышении стабильности и четкости отработки угла. Сущность изобретения: электродвигатель содержит два идентичных магнитопроводящих диска 2 и 6 с концентрично расположенными полюсами 9 и 10 в виде секторов кольца. Один диск 2 установлен неподвижно и несет коаксиальные друг другу магнит 3 и кольцевую обмотку 4, а другой диск 6 установлен с возможностью вращения к соосному ему диску 2, диски установлены с разворотом торцовых плоскостей на 180° относительно друг друга, а имеющие одинаковую площадь концентричные полюса 9 и 10 дисков расположены со смещением осей относительно друг друга по окружности на 1/4 полюсного деления, горизонтальная ось одного из полукольцевых полюсов 10 у одного из дисков расположена в пределах 0 - π/6 по отношению к направлению сил земного притяжения, а горизонтальные оси полукольцевых полюсов у разных дисков развернуты по окружности в пределах π/12 - π/6 по отношению друг к другу. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стационарных приборах времени.

Известен индукторный шаговый электродвигатель для стационарных приборов времени, содержащий два идентичных магнитопроводящих диска с концентрично расположенными полюсами в виде секторов кольца, аксиально намагниченный магнит и кольцевую обмотку, один из дисков установлен неподвижно и несет коаксиальные друг другу магнит и обмотку, а другой диск установлен с возможностью вращения к соосному ему первому диску, диски установлены с разворотом торцовых плоскостей на 180^о относительно друг друга, а имеющие одинаковую площадь концентричные полюса дисков расположены со смещением осей относительно друг друга по окружности на четверть полюсного деления (авт. св. СССР N 1418860, кл. H 02 K 19/06, 1984).

Целью изобретения является упрощение схемы управления при одновременном повышении стабильности и четкости отработки шага.

На фиг. 1 представлен двигатель в трех позициях; на фиг. 2-4 принцип его действия.

Двигатель содержит статор 1 в виде диска 2, на торце которого установлен кольцевой постоянный магнит 3 с аксиальной намагниченностью и расположенная коаксиально магниту 3 кольцевая обмотка 4 управления. Ротор 5 выполнен в виде диска 6, идентичного диску 2.

На диске 2 статора 1 и на роторе 5 выполнено по два концентрично расположенных по отношению друг к другу равной площади полукольцевых выреза 7 и 8, образующих полюса 9 и 10.

Диски 2 и 6 статора 1 и ротора 5 снабжены установленными практически симметрично относительно направления сил гравитации дополнительными вырезами 11. Горизонтальная ось 12 полюса 10 установлена под углом в пределах 0 - π/6 к направлению сил гравитации, а оси горизонтальных полукольцевых полюсов у разных дисков развернуты по отношению друг к другу по окружности в пределах π /12 - π/6.

Предпочтительное сочетание угловых соотношений поясняется на фиг. 2-4. В этом случае угловая протяженность вырезов 11 целесообразна в пределах π/2 - π /3.

Двигатель работает следующим образом.

При отсутствии тока в кольцевой обмотке 4 ротор 5 занимает относительно статора 1 положение, при котором вырезы 7, 8 и полюса 9, 10 дисков 2 и 6 ориентированы, например, согласно фиг. 2. Такая ориентация обеспечивается благодаря наличию дополнительных фиксирующих вырезов 11.

При появлении тока в обмотке 4 соответствующей полярности (фиг. 1) на ротор 5 начинает действовать момент, направленный против часовой стрелки, и ротор передвигается в положение согласно фиг. 3. Момент M возникает в связи с тем, что магнитное поле под действием тока в обмотке 4 становится слабее между полюсами 10 и сильнее между полюсами 9. При этом ротор 5 поворачивается в положение, при котором полюс 9 на роторе 5 встает напротив полюса 9 на диске 2 статора 1 и вырез 7 на роторе 6 располагается напротив выреза 7 на диске 2 статора 1.

После спадания тока в обмотке 4 под действием момента, обусловленного действием сил гравитации, ротор 5 переходит из положения согласно фиг. 3 в положение согласно фиг. 4, после чего под действием реактивного момента, обусловленного наличием дополнительных фиксирующих пазов 11 на дисках 2 и 6, ротор 5 доворачивается до положения согласно фиг. 2, завершая таким образом шаг, равный полному обороту диска 6 вокруг оси вращения ротора 5.

Стабильность шага обусловлена уже самой его угловой величиной - дуги окружности, а упрощение схемы управления заключается в возможности использовать в торцовом индукторном шаговом электродвигателе вместо двухполярных импульсов электропитания однополярные.

Формула изобретения

ТОРЦЕВОЙ ИНДУКТОРНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ СТАЦИОНАРНЫХ ПРИБОРОВ ВРЕМЕНИ, содержащий два идентичных магнитопроводящих диска с концентрично расположенными полюсами в виде секторов кольца, аксиально намагниченный магнит и кольцевую обмотку, один из дисков установлен неподвижно и несет коаксиальные друг другу магнит и обмотку, а другой диск установлен с возможностью вращения к соосному с ним первому диску, диски установлены с разворотом торцевых плоскостей на 180^o друг относительно друга и имеющие одинаковую площадь, концентричные полюса дисков расположены со смещением осей друг относительно друга по окружности на 1/4 полюсного деления, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы управления при одновременном повышении стабильности и четкости отработки шага, горизонтальная ось одного из полукольцевых полюсов у одного из дисков расположена в пределах O ... π/6 по отношению к направлению сил земного притяжения, а горизонтальные оси полукольцевых полюсов у разных дисков развернуты по окружности в пределах π/6 ... π/12 по отношению одна к другой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4