Шаговый электродвигатель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16. 03.77 (21) 2463760/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано25.09.78.Бюллетень № 35, (45) Дата опубликования описания 05.09. 6. (11) 625292 (51) М. Кл.

Н 02 37/00

Государственный комнтет

Совета Мнннстров СССР по делам нзооретеннй н открытнй (53) УДК 621.313. . 13-133. 3 (088. 8) П. П. Степанов, В. П. Лукогорский, К. П. Зарубин и А. 3. Лесохин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ШАГОВЬ1Й ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам, преобразующим электрическую энергию в виде импульсов тока в дискретное перемещение вала. Такие двигатели находят широкое применение в автоматических системах и в электроприводах с цифровым управлением.

Известны шаговые электродвигатели, содержащие статор и ротор с двумя зубчатыми магнитопроводами, неподвижно установленными на валу, с цилиндрическим постоянным магнитом, расположенным между ними, намагниченным в аксиальном направлении и тоже неподвижно закрепленным на валу (! ).

Однако при таком исполнении ротора момент инерции его будет значительным за счет массы неподвижно установленного на роторе магнита, а динамические характеристики двигателя не могут быть высокими.

Известен также низкоинерционный шаговый электродвигатель, содержащий статор. ротор с двумя зубчатыми магнитопроводами, неподвижно установленными на валу, и цилиндрический постоянный магнит, размещенный между ними и намагниченный в аксиальном направлении (2).

Низкий момент инерции этого двигателя получен вследствие того, что магнит с помощью винтов, закрепленных на специальных пластинах, расположенных между полюсами, закреплен на статоре и при вращении ротора остается неподвижным, что усложняет конструкц,.- .

С целью упрощения конструкции в предлагаемом шаговом электродвигателе постоянный магнит установлен на валу ротора свободно вращающимся. например, на подшип10 никах скольжения или качения, а с целью улучшения динамических свойств электродвигателя между постоянным магнитом и магнитопроводами ротора установлен, по крайней il(. ре, один фрикционный элемент.

На фиг. изображен шаговый электродвигатель (поперечный разрез) без фрикциoHHbIx моментов: на фиг. 2 — то же, с фрикционными моментами.

Электродвигатель состоит из корпуса с установленным в нем зубчатым статором 2, на явновыраженных полюсах которого расположена обмотка 3, и ротора, включающего в себя цилиндрический постоянный магнит 4, намагниченный в аксиальном направлении и свободно вращаюгцийся в подшипниках 5

625292

Формула изобретения! фаз.1

Фиа 2

1!! 1 И И 1 !!4 Заказ 5416!44 Тираж 892 11одписное

Филин.i 11!1П 1lагсиг», г. Х жгород, чл !1росктнан, 4 и 6, и два кольцевых зубчатых магнитопровода 7 и 8, неподвижно закрепленных на валу 9. Вместо подшипников качения могут быть применены подшипники скольжения.

На фиг. 2 показано расположение фрикционных элементов 10, которые установлены между неподвижными относительно вала 9 ма! нитопроводами 7, 8 и врашаюшимся относительно него магнитом 4.

Электродвигатель работает следующим образом.

При подаче питания в обмотке 3 благодаря зубчатости статора 2 и магнитопроводов 7 и 8 ротора на последний будет действовать вращающий момент, принуждаюший ротор перемещаться. Вследствие того, что магнит 4 может вращаться относительно вала 9, а моменты трения в подшипниках

5 и 6 малы, магнит 4 будет оставаться неподвижным в пространстве. что исключает создание момента инерции вдоль на оси врашения от массы магнита 4. Симметричность магнитопрг адов 7 и 8 относительно магнита 4 обеспечивает его неподвижность при всех их взаимных положениях.

Установка фрикционных элементов 10 приводит к тому, что при равномерном ВрВШении ротора или при вращении с малыми ускорениями, момент фрикционного зацепления будет обеспечивать врашение магнита 4 вместе с магнитопроводами 7 и 8 и, следовательно, большую устойчивость врашения ротора. При резких ускорениях фрикцион- gp ная передача не способна передать большой момент, возникающий между магнитом 4 з г и магнитопроводами 7 и 8, и ротор в этом случае будет иметь уменьшенный момент инерции. Такое взаимодействие магнита 4 с магнитопроводами 7 и 8 улучшает динамические свойства двигателя.

Таким образом, описываемый шаговый электродвигатель имеет более простую конструкцию по сравнению с известным, так как исключена необходимость крепления магнита к статору, а также более высокие динамические свойства.

1. Шаговый электродвигатель, содержаший статор, ротор, включающий два неподвижно установленных на валу зубчагIlx магнитопровода и размещенный между ними аксиально намагниченный цилиндрический постоянный магнит, отличающийся тем, что, с целью упрошсния конструкции, постоянный магнит установлен на валу на подшипниках.

2. Электродвигатель по и. 1, отличающийся тем, что с целью улучшения дина .чческих свойств, между постг чнным магнитом и магнитопроводами ротора установлен, по крайней мере, один фрикционный элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3321651, кл. 310/156, 1967.

2. Патент США № 3500081, кл. 310 — 49, 1970.