Шаговый электродвигатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

С©юз Советских

Сацнапнстичесинх

Республик оо636750 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

Н 02 К 37/00 (22) Заявлено 23.0277 (21) 2456338/24-07 с присоединением заявки РЙ

{23) Приоритет (43) Опубликовано05,12.78. Бюллетень ¹ 45 (45) Дата опубликования описания 10.1278

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 313..13-133.3 (088.8) (73) Авторы изобретения

A.Ã.ÀýMàéïàðàøâHëè и 3.A.Àýìàéïàðàøâèëè (54) ШАГОВИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности, к шаговым электродвигателям и может быть применено в качестве исполнительного устройства дискретного привода в автоматических системах.

Известны шаговые электродвигатели, содержащие магнитопровод с обмоткой управления и качающийся ротор, кинематически связанный с валом (1) .

Кинематическая связь ротора с валом ограничивает Функциональные возможности известного двигателя, снижает его надежность.

Известен также шаговый электр ъви->5 гатель, содержащий статор с зубчатым магнитопроводом и обмоткой управления, ведущий ротор, взаимодействующий с возвратной пружиной, ведомый ротор, закрепленный на валу, и фиксирующее устройство (2J.

Недостатком шагового электродвигателя является то, что благодаря ведомому ротору исключена кинематическая связь подвижного элемента ротора с валом, однако выполнение, его магнитопровода и магнитопровода ведущего ротора в виде секторов не позволяет получить высокий рабочий момент, а использование фиксирующего 30 устройства, фиксирующего только по- ложение ведущего ротора без взаимной его фиксации относительно ведомого ротора уменьшает надежность его работы.

Целью изобретения является повышение момента двигателя и надежности его работы, фиксирующее устройстВо выполнено с зубчатым магнитопроводом и двумя неподвижными обмотками, роторы имеют по два ряда расположенных по окружности- зубцов каждый н установлены вдйть оси вала, при этом один ряд зубцов ведомого ротора обращен в сторону неподвижных зубцов магнитопровода фиксирующего устройства, другой — в сторону одного ряда зубцов ведущего ротора, второй ряд зубцов которого обращен в сторону зубцов магннтопровода статора, а обмотки фиксирующего устройства и управления выполнены тороидальными н установлены вдоль оси вала таким образом, что соответствукнцие магнитопроводы охватывают их.

На чертеже изображен поперечный разрез шагового электродвигателя.

В корпусе 1 установлен зубчатый магннтопровод 2 статора, охватывающий тороидальную обмотку управления 3.

636750

Зубцы магнитопронода 2 обращены к зубцам 4 ведущего ротора 5, который с помощью шарикоподшипникон 6 установлен на валу 7. На ведущем роторе

5 имеются также зубцы 8, которые обращены к зубцам 9 ведомого ротора 10, жестко установленного на налу 7..

На ведомом роторе 10 имеются также зубцы 11, обращенные к зубцам 12 магнитопровода 13 фиксирующего устройства, охватывающего одну из его тороидальных обмоток 14. Вторая тороидальная обмотка 15 фиксирующего устройства, установлена с другой сторо.ны ведомого ротора 10. Для фиксации ведущего ротора 5 в исходном состоянии на корпусе 1 на подвижном основа- 15 нии 16 установлена возвратная пружина 17. Вал двигателя 7 установлен в шарикоподшипниковых опорах 18.

Двигатель работает следующим образом. 20

При подаче напряжения на обмотки

l4 и 15 зубцы 11 и 12, а также зубцы

8 и 9 устанавливаются соответственно друг против друга, при этом пружина 17, будучи установлена в одно из 26 крайних положений, обеспечивает требуемый сцвиг зубцов 2 и 4 относительно друг друга. Для осуществления поворота ротора 7 на один шаг обмотку

14 отключают и одновременно подают напряжение н обмотку 3 и повышают напряжение на обмотке 15. Под действием электромагнитных сил от взаимодействия зубцов 2 и 4 ведущий ротор повернется на угол, обеспечивающий максимальную магнитную проводимость между зубцами 2 и 4 с вычетом угла, обусловленного нагрузкой на валу двигателя, Благодаря электромагнитному взаимодействию зубцов 8 и 9 момент вращения будет сообщен ведомому ротору 10, который под действием этого момента повернется на один шаг. После этого обмотки 3 и 15 отключают, одновременно поданая напряжение на обмотку 14, и вновь HoBHHKItlHA электромаг- 45 нитный момент между зубцами ll и 12, удержит ротор в новом положении, а зубцы 2 и 8 займут исходное положение.

При дальнейшем изменении напряже- 50 ния на обмотках 14, 15 и a указанном порядке процесс будет повторяться, т.е. вал 7 будет дискретно вращаться в одном направлении. для изменения направления нраще- 55 ния пружину 17 перемещают в другое крайнее положение, обеспечивающее такое исходное рассогласон а ние в заимного положения зубцов 2 и 4, которое при их притяжении приводит к повороту ведущего ротора в противоположное направление.

Таким образом, в описываемом шаговом электродвигателе, благодаря

1 асположению зубцов на ведомом и недущем роторах, по всей окружности увеличивается вращакщий момент двигателя, а благодаря фиксированному положению зубцов ведущего и ведомого роторов н момент их взаимодействия гарантируется максимальный начальный момент.

Кроме. того описываемый двигатель обеспечивает двустороннее вращение ротора.

Формула изобретения

Шаговый электродвигатель, содержащий статор с зубчатым магнитопроводом и обмоткой управления, ведущий ротор, взаимодействующий с возвратной пружиной, недомый ротор, закрепленный на валу, и фиксирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения момента двигателя и надежности его работы, фиксирующее устройство содержит зубчатый магнитопровод и дне неподвижные обмотки, упомянутые роторы имеют по два ряда расположенных по окружности зубцов кажцый и установлены вдоль оси вала, при этом один ряд зубцов ведомого ротора обращен в сторону неподвижных зубцов магнитопронода фиксирующего устройства, другой - в сторону одного ряда зубцов ведущего ротора, второй ряд зубцов которого обращен в сторону зубцов магнитопровода статора, а обмотки фиксирующего устройства и управления выполнены тороидальными и установлены вдоль оси вала таким образом, что соответствующие магнитопроводы охватывают их.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Обзор. Импульсные двигатели в системах автоматики. Составитель

Э.И.Лежнев. Отраслевой НТОИиО, 1962, фиг. 14, с, 15

2 ° Обзор. Импульсные двигатели в системах автоматики. Составитель

Э.И.Лежнев, Отраслевой НТОИиО, 1962, фиг. 16, с. 16-17.

636750 б т

Составитель З.Горних

Редактор В Большакова Техред 3. Катрич Корректор Н.Ковалева

Заказ 6964/46 Тираж 850 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4