Патент ссср 413583

 

Г t. » »Ю). т.. -, «;«, .

1. °

4I3583

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсних

Социалистичесних

Республик

Зависимое от а«т. свндетсльст«а ¹ 258435

Заявлено 24.XI.1971 (№ 1717581/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.1.1974. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 17Х1.1974

М. К7. H 02k 37/00

Гасударственный комитет

Сввета Министров СССР па делам изобретений и открытий

УДК, 621.313.13-133. .3-581 (088.8) Авторы изобретения

Б. Л. Ивоботенко и Л. А. Гаврилова

Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе

Заявитель

ОДНОФЛЗНЫЙ ШЛГОВЪ|Й ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

По основному авт. св. № 258435 известен однофазный шаговый электродвигатель, содержащий зубчатый пассивный ротор и статор с кольцевой катушкой и намагниченный вдоль чси кольцевой магнит, в котором статор выполнен в виде т!рех разделенных катушкой и магнитом одинаковых, дисков с симметричными зубцами на внутренней поверхности. Зубцовые деления, дисков, примыкающих к катушке, равны зубцовому делению ротора. Зубцовое деление третьего диска равно полови .е зубцо!вого деления ротора.

С целью получения реверсив(ого движенн!1 в описываемом двигателе со стороны диска, примыкающего к магниту, установлена дополнительная кольцевая обмотка возбуждения с магнитопроводом, торцовая часть которого выполнена в виде диска, подобного диску, примыкающему к магниту.

На фиг. 1 показан двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 — сечения по A — А, Б — Б,  — В и à — Г на фиг. 1.

Статор двигателя имеет кольцевой постоян1 ый магнит 1, намагниченный вдоль оси, кольцевую обмотку управления (фазу) 2, возбуждаемую однофазным напряжением переменноГО тока нли рс(знополярн(«lмн импу,!ьсами, и кольцевую обмотку возбуждения 3, «ключ lемую на напряжение постоянного тока. Магнитопровод обмотки управления статора состоит нз полюсны. . венцов (дисков 4 н 5, обьединенных магннгомягким ярмом 6.

Аналоги шо выполнен магнитопровод об5 мотки ВОЗ буждення стат017а, состоящий из ПОлюсных венцов 7 и 8 и ярма 9. На общем валу 10 жестко закреплен ротор 11. Венцы 4, 5, 7, 8 c7атора н ротор 11 снабжены симметричными зубцами, .1«резаннымн в расточке по их

10 цилиндрическим поверхностям, причем шаг зубцов (2т) на «енцах 4,5 статора и ротора 11 вдвое больше, чем шаг зубцов (т) на венцах

7, 8 статора. Осн зубцов венца 4 повернуты относительно осей зубцов венца 5 на полови15 ну их зуоцового деления (т) таким образом, что при совпадении зубцов ротора 11 с зубцами венца 4 оси зубцов венца 5ориентированы вдоль зубцовых прорезей ротора 11. Аналогично повернуты между собой венцы 7и 8

20 обмотки возбуждения статора (на величину т 2). При совпадении зубцов ротора 11 с зубцами венца 7 зубцы венца 8 ориентированы вдоль зубцовых прорезей ротора. Магнитопровод статора повернут относительно маг25 нитопровода обмотки возбуждения на 1/4т таким образом, что при совпадении зубцов венца 4 с зубцами ротора 11 зубцы венца 7 сдвинуты на 1, 4т по часовой стрелке, а зубцы венца 8 — на 1/4т против часо«ой стрелки отно30 сительно "óáöîâ ротора.

4 13583

Взаимное расположение зубцовых слоев ротора 11 и венцов 4, 5, 7, 8 статора показа!и на фиг. 2 в виде линейных разверток указанных зубцовых зон в сечениях А — А, Б — Б, В—

В и à — Гна фиг.1.

Двигатель работает следующим образо,i!.

Поток постоянного магнита замыл.: (ется с одной стороны через параллельно включенные фазные венцы 4, 5 статора и ротор 11, 3 с другой — через параллельно включенные венцы 7, 8 обмотки возбуждения статора и ротор 11. Благодаря взаимному смещенио зубцовых слоев на венцах 4 и 5 (сечения А — А и

Б — Б), а также взаимному смещению зубцов на венцах 7 и 8 (сечения  — В и à — Г) суммарный поток магнита не изменяется при вращении ротора, но он перераспределяется между венцами 4 и 5 с одной стороны и венца;i»

7 и 8 с другой стороны пропорционально периодическому изменению магнитной проводимости зубчатых рабочих воздушных зазоров между этими венцами статора и ротором, Перераспределение потока постоянного магнита между параллельно включенными венцами статоров обусловливает появление переменных по величине и направлению магнитных потоков, сцепленных с обмоткой управления 2 и с обмоткой возбуждения 3. Эти переменные сцепления потока магнита с обмотк:— ми 2 и 3 зависят от углового п()л(ккс»ия рот., ра и могу(,IIBBèìoäåticòânIBBTI с токам!! и (ймо КВх. Поскольку венцы 7 и 8 31:.,1!Оч(!!ы fi lp3ëëåëI>Iin по отношению к магl!Игу и иоcëc овательно по отношению к обмотке, то м" 1 нит намагничивает оба венца с одноименной полярностью, а обмотка — с разноиме(шой полярностью. Вследствие этого, при в Äctto fe!I»ti обмотки один из венцов статора p33»Br!i» и:— вается, а другой намагничивается, При подключении к напряжению постоянного ioHB 05мотки возбу)кдения 3 возникает фиксируlnliillf! момент. В зависимости от полярности вк,пo-;ения обмотки возбуждения 3 зубцы ротора 11 стремятся занять положение, соосное с зубцами венца 7 или 8. Ротор фиксируется тем венцом статора, в котором памагничивающис силы магнита и обмотки возбуждения 3 совпадают по направлению. Fc;;It исходное по ioжение ротора обеспечивается венцом 7, то при коммутации фазной обмотки 2 происходит устойчивое вращение по часовой стрелке. 11p;i изменении полярности включения об. !Отки 3 на обратную знак пускового момента и направление вращения ротора двигателя изменяются: обеспечивается реверс двигателя в процессе работы или пуск из состояния покоя

Обрапlом направ. 1e1(и», т. е. против часовой стрелки.

Таким образом, предлагаемый однофазпьш синхронный или шаговый двигатель реверсируется при переключении обмотки возбуждения.

Описанная конструкция является примером возможной реализации и допускает ряд модификаций, lie выходящих за рамки предмета

1р изобретения.

Обмотки возбуждения и фазная обмотка могут бы!ь расщеплены с тем, чтобы использовать напряжение одной полярности, Фазная обмоп(3 может управляться однополярными

15 импульсами по одному каналу, если предус toTpe1t конденсатор, ток разряда которого в пауза.; между внешш!ми импульсами обеспечпг>аеi о(;-.и;3(ельцу!О 1.олуволну тока в фазной обмот1;с, 2р Ротор 1! мо)кет быть образован четырьмя зубча I l>i,IH ве:-:цами, аналогичными соответству оп(и)1 венцам статора. Постоянный магнитт 1 мо)кет pBciinл Ягаться !! Я роторе. Копструк1:,и. может б(;.: ь од(!опакетной. В этом

2> слу;ас вс:!цы статора заменяются двумя фазпымп и двум:. фиксируfolöt l(tè полюсными сскторами статора с гребенчатыми зуotloBbi3 .! 11 3 М И, P 3 C l i 0 Л 0 ж С l l и 1>1 11 И П 3 0 К P )>)H! 1 0 С т И ,ного зубчатого ротора.

3р Д! исатель может содер)к . II, дв,(ротора в

11!д(магниток-зкез;1(л(е; 11 д(3 cт;:торя с чис ! (олюсов Р и 21 co(i cTcTH(по; статор с

::(слом !!Олюсок Р H(.сот обмотку управления я отBI!(p с удкосипкf÷ числом по liocOB 2P— о(!мо!к козб) ждепия; cTBгopl повернуTLI

"60 между собр(1 па угол — — .

4Р

Все псрсчислешпяе моди(!)И,(ации и другие во можныс выполнения х< рактеризуются t134р личием двух магиитопроводов, возбуждаемых соответственно постоянным магнитом совместно с фазой и постояш!ым магнитом совмесТНо с обмотко!! возбу)кдения, причем л:обая из указанных обмоток в зависимости от целе46 сообразной схемы включения может быть р !c щеплспа на бифи !!!pit! ie полуобмотки.

Предмет изобретспия

Однофазный шаговый электродвигатель по авт. св. ¹ 258435, отличающийся те t, чTÎ, с целью получения рсверсиBHîãо лвижеliH l, В 1!0,1 CO CTОР011Ы Ilinl(3, ПРИМЫК310ЩЕГО к магниту, устаи !клена до!!О.п!Ите fbHBH кольIIcHBH обмотка возбуждения с магнитопровадом, торцовая HBcTI> которого выполнена в виде диска, подоб!(ого диску, примь>кающему к магниту.

413583

А-А

C ггтаггтоп

Риг. z

Состагиггсль 3. Горник

Текред Г. Васильева Корректор T. Добровольская

Редактор В, Левитов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1312/10 Изд Ne 1234 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )K,-35, PB) lllcKBH наб., д. 4, 5