Электрический шаговый двигатель

 

Ч

It 7 е.-i 7, Г1( о и и сХтГИ-е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 iiii73S()61

1

» ,б

°,г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.76 (2() 2319023/24 07 с присоединением заявки ¹ (51)M. Кл,.

Н 02 К 37/00

Гвоуднротеенний комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень ¹20 по делам изобретений и открытий (5З ) УДК 6 21.3 13..13: 133.3 (088.8) Дата опубликования описания 30.05.80 (72) Авторы изобретения

С. Д. Истомин, Е. Г. Титов и С. Л. Шашкин

Г (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ!

Изобретение относится к области электротехники, в частности к шаговым электрическим двигателям, которые находят широкое применение в различных системах автоматики в качестве исполнительных механизмов.

/

Известны электрические шаговые двигатели, содержащие зубчатый статор с обмоткой и двухпакетньтй ротор с расгго ложенным между его пакетами постоянным

10 магнитом, намагниченным вдоль оси (1)

Несмотря на пониженное рассеяние магнитного потока между зубцами каждого пакета энергетические показатели известного двигателя невысоки из-за малого, 15 объема постоянного магнита по отношенито ко всему объему ротора.

Известен также электрический шаговый двигатель, содержащий статор с двумя аксиально расположенными пакетами, имеющими зубцы и несущими обмотку, и двухсекционный ротор, на каждой из секций которого установлены зубцы-полюсы, представляющие собой постоянные магни2 ты (2). Однако из-за того, что в каждой секции ротора зубцы-полюсы имеют разную полярность по окружности ротора, в известном двигателе рассеяние магнитного потока между зубцами- полюсами достигает значительной величины особенно при увеличении числа зубцов-полюсов, что приводит к уменьшению коэффициента not лезного действия двигателя.

С целью повышения коэффициента полезного действия, в описываемом элек-, трическом шаговом двигателе, каждая секций ротора выполнена из двух установ- ленных вдоль оси разноименно намагниченных магнитных систем, каждая из к ° торых имеет зубцы-полюсы одинаковой полярности со взаимным смещением зубцов-полюсов одной системы относительно зубцов-полюсов другой системы на одно зубцовое деление статора, причем однополярные зубцы-полюсы разных секций ротора смещены друг относительно друга на половину зубцового деления статора.

3 73

На фиг. 1 приведен поперечный раз-! рез описываемого двигателя; на фиг. 2 и 3 поперечные разрезы двигателя сост ветственно для сечений А-А и Б-Б, Описываемый двигатель содержит статор 1 с аксиально расположенными пакетами 2 и 3, на которых установлены обмотки 4 и 5. В расточке статора 1 на подшипниках 8 и 7 установлен двухсекционный ротор 8, первая секция которого состоит из магнитных систем 9 и 10, представляющих собой зубцы-полюсы, ," выполненные из постоянных магнитов, а вторая — из магнитных систем 11 и

12 Зубцы-пЮиосы ротора отделены отзубцов статора 1 герметичной гильзой

13 со вставками 14, выполненный из магнитно-мягкого материала. Зубцыполюсы магнитных систем 9 и 12 имес ют одинаковую полярность, а зубцыполюсы магнитных систем 10 и 11—

1 противоположную по отношению к магнитным системам 9 и 12, но между собой тоже одинаковую. Зубцы-полюсы магнитных систем 9 и 10 сдвинуты по окружности друг относительно друга на одно зубцовое деление статора. Такое же расположение между собой имеют и зубцы-полюсы магнитных систем 11 и

12. Однополярные магнитные системы разных секций ротора 10, 11 и 9, 12 имеют сдвиг зубцов-полюсов по окружности на половину зубцового деления статора.

Двигатель работает следующим образом.

При подаче напряжения на обмотку 4 зубцы статора 2 будут иметь разноимен" - нуй йб "окружностй йолярность, ч"го приведет к установке ротора, например, как показана на фиг. 2, при этом ротор будет иметь фиксирующий момент, который будет удерживать его от поворота при воздействии внешнего момента. При подаче напряжения на обмотку 5 pomp пе-. ремещается на 1/4 зубцового деления ста тора. Огключение обмотки 4 приведет к следующему такому же перемещению ро8061 4 ! тора. Изменение полярности напряжения, подаЬаемого в последующем на обмотку

4, и отключение обмотки 5 приведетк еще одному перемещению ротора. Таким об:5 разом, коммутация обмоток 4 и 5 в определенной последовательности приводит к дискретному перемещению ротора. Изменение порядка коммутации приведет к изменению направления вращения.

Установка на роторе описываемого электрического шагового двигателя двух магнитных систем с однополярными зубцами-полюсами приводит к уменьшению межзубцового рассеяния магнитного потока, что, в конечном счете, повышает коэффициент полезного действия.

Фор мула изобретения

Электрический шаговый двигатель, содержащий статор с двумя аксиально расположенными пакетами, имеющими зубцы секций и несущими обмотку, и двухсекционный ротор, на каждой из секций которого установлены зубцы-полюсы, представляющие собой постоянные магниты, отличающийся тем, 5о что, с целью повышения КПД, каждая секция ротора выполнена из двух установленных вдоль оси разноименно намагниченных-магнитных систем, каждая из которых имеет зубцы-полюсы одну иаковой.полярности со взаимным смещением зубцов-полюсов одной системы огносительно зубцов-полюсов другой системы в пределах секции на одно зубцовое" деленйе статора, причем однополяр46 ные зубцы-nomocbi разных секций ротора смещены друг относительно друга на половину зубцового деления статора.

Источники информации, принятые Во вниМание при экспертизе

45 .1. Патент США % 3506859, кл. 310-89, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

М 129110, кл. Н 02 К 37/00, 1959.

« Ю»»»М»»ФЬ -»»Э ЛУ »»»Ю»». ".: ." »» с6 й»» »4 Й»»МЮ» Ф ."»»:Ф»»

738061

Э 3

12

Заказ 2681/33 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

/ ,Составитель В. Калишкин

Редактор В, Левятов Техред Л. Теслюк Корректор Т. Скворцова л