Волновой шаговый электродвигатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 290678 (21) 2634893/24-07 (5 т ) М. Кд з

Н 02 К 41/06 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 150682. Бюллетень HP22

t53) УДК 621.313. . 13 (088. 8) Дата опубликования описания 1506.82

А.В. Воробьев, В.П. Смолоногин, В.A. Любимов и А.А. Аникаев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВОЛНОВОИ ШАГОВЫЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

20

30

Изобретение относится к электротехнике, в частности к двигателям с шаговым вращением ротора, используемым в электрических приводах систем с числовьм программным управлением.

Известен волновой шаговый электродвигатель, содержащий электромагнитный генератор, вал, гибкое зубчатое колесо с магнитопроводом и жесткий зубчатый венец (1).

Недостатками этого электродвигателя являются низкие момент и скорость на выходном валу и как следствие невысокий КПД.

Наиболее близким к изобретению является волновой шаговый электродвигатель, имеющий более высокий КПД и содержащий электромагнитный генератор волн с двумя магнитными системами, два гибких зубчатых колеса, закрепленных в корпусе электродвигателя по внутреннему диаметру с зубьями на торцевой части по внешнему диаметру и жесткое зубчатое колесо., закрепленное на валу (2).

Основными недостатками этого электродвигателя остаются невысокий момент и скорость и как следствие.пониженный КПД, что ограничивает возможность его использования, особенно в системах с числовым программныи управлением.

Целью изобретения является повышение КПД электродвигателя путем уменьшения воздушного зазора, уменьшения колеблющихся масс, т.е. уменьшения увеличения механических потерь и резонансной частоты собственных колебаний гибкого зубчатого колеса.

Указанная цель достигается тем, что гибкое зубчатое колесо закреплено в корпусе электродвигателя по своему наружному диаметру, а зубья гибкого зубчатого колеса расположены на его торцевой части по внутреннему диаметру, причем в гибком зубчатом колесе выполнены радиальные отверстия, расположенные напротив радиальных зазоров между полюсами электромагнитного генератора, а магнитопровод выполнен с радиальными лепестками, расположенными между радиальными отверстиями.

На фиг.1 показан волновой шаговый электродвигатель, общий вид; на фиг.2 — жесткое зубчатое колесо с валом и гибкое зубчатое колесо с пластинчатым магнитопроводом; на фиг.3 †.взаимное расположение гибко936265 го зубчатога колеса и полюсов электромагнитного генератора.

Волновой шаговый электродвигатель состоит иэ корпуса 1, электромагнитного генератора 2, вала 3, жесткого зубчатого колеса, образованного жест- 5 кими зубчатыми венцами 4, гибкого зубчатого колеса, образованного гибкими зубчатыми дисками 5, с расположенным между нимй магнитопроводом, набранным из пластинчатых дисков 6 с радиальными лепестками 7, расположенными напротив пар полюсов 8 электромагнитного генератора 2, радиальные отверстия 9, выполненные в гибких зубчатых дисках 5 и расположенные против радиальных зазоров 10 между полюсами 8 электромагнитных генератора 2.

Волновой шаговый электродвигатель работает следующим образом.

При поступлении на входную обмот-. ку электромагнитного генератора 2 сигнала в виде числового кода образуются электромагнитные волны, которые распространяются по магнитной системе, состоящей из плаатинчатых дисков 6 с радиальными лепестками 7 и полюсов 8. Электромагнитная волна создает силу, деформирующую гибкие эубчатые диски 5. В результате этого гибкие зубчатые диски 5, закрепленные в корпусе 1 электродвигателя, .начинают колебаться и входят в зацепление с жесткими зубчатыми венцами 4. Эа счет разного количества зубьев у гибких зубчатых дисков 5 и 35 жестких зубчатых: венцов 4 происхо дит поворот последних относительно первых. Это приводит к вращению выходного вала 3, на котором закреплены жесткие зубчатые венцы 4. 40

Особенностью предлагаемого волнового шагового электродвигателя является возможность получения малой величины воздушного зазора за счет закрепления гибкого зубчатого колеса 45 по его наружному диаметру. Это в .свою очередь приводит к повышению вращающего момента электродвигателя.

Другой особенностью электродвигателя получение локальной деформации гибкого зубчатого колеса в двух диаметрально противоположных точках. Это получается за счет наличия радиальных отверстий в гибком зубчатом колесе. При этом возникают две волны изгиба гибкого зубчатого колеса и зацепление не по всему зубчатому колесу, а лишь в двух зонах, что исключает наложение (интерференцию) зубьев на участках не подверженных деформации.

Кроме того, на 70-80Ъ по сравнению с известными волновыми шаговыми электродвигателями уменьшается величина колеблющихся масс, что приводит к увеличению резонансной частоты собственных колебаний гибкого зубчатого колеса, что дает возможность увеличить скорость вращения выходного вала.

Возможность увеличения момента на выходном валу и получение повышенной частоты вращения вала позволяют существенно увеличить полезную мощность, а следовательно и КПД предложенного волнового шагового электрсдвигателя, по сравнению с известным.

Формула изобретения

Волновой шаговый электродвигатель, содержащий электромагнитный генератор с концентрически расположенными парами полюсов, жесткое зубчатое колесо с зубьями на торцевой части по наружному диаметру, закрепленное на валу, и гибкое зубчатое колесо,о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД электродвигателя, гибкое зубчатое колесо закреплено в корпусе электродвигателя по своему наружному диаметру, а зубья гибкого зубчатого колеса расположены на его торцевой части по внутреннему диаметру, причем в гибком зубчатом колесе выполнены радиальные отверстия, расположенные напротив радиальных зазоров между полюсами электромагнитного генератора, а магнитопровод выполнен в виде дисков с радиальными лепестками, расположенными между радиальными отверстиями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 475711, кл. Н 02 К 41/06, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 560305, кл. Н 02 К 41/06, 1975 (прототип).