Однофазный шаговый двигатель

 

(72) Автор. изобретения

A. С. Важенин

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) За яв итель л .т (54) ОДНОФАЗНЫЙ ШАГОВНЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым элект. рическим двигателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе, в том числе и приборах времени.

Известны однофазные шаговые двигатели, содержащие ротор с постоянным магнитом и статор с обмоткой и магнитопроводом, имеющим ярмо, стержни и полюса, установленные с неравномерным зазором по отношению к ротору (1).

Однако данный двигатель сложен в изготовлении из-эа неравномерности воздушного зазора между ротором и обоими полюсами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является однофазный шаговый двигатель, содержащий ротор с двухполюсным постоян- ным магнитом и статор с обмоткой управления и магнитопроводом, состоящим из ярма и стержней с имеющими, цилиндрические внутренние поверхности, обращенные к ротору, полюсными наконечниками, один иэ которых установлен с неравномерным зазором относительно ротора (23.

Однако этому двигателю присущ недостаток, заключающийся в том, что неравномерный зазор, создавая реактивный момент, снижает КПД двигателя. . Цель изобретения - повышение КПД двигателя.

Указанная цель достигается тем, что стержень, несущий полюсный наконечник с неравномерным зазором, выполнен биметаллическим — из материалов с разными коэффициентами магнитострикции.

На чертеже представлен предлагаемый двигатель.

Двигатель состоит иэ ротора 1 и статора, содержащего полюсные наконечники 2 и 3, установленные на стержнях 4 и 5. На стержне 5 закреплен полюсный наконечник 3, образующий с ротором 1 неравномерный зазор.

Стержень 5 выполнен биметаллическимиз двух пластин б и 7, материалы которых имеют разные по величине коэф25 фициенты магнитострикции. На стержне 4 расположена обмотка 8 управления. Оба стержня 4 и 5 соединены между собой ярмом 9.

Двигатель работает следующим образом.

955402 Формула изобретения

В исходном положении (при отсутствии тока в обмотке 8) благодаря неравномерности воздушного зазора между ротором и статором ротор 1 займет положение, показанное на чертеже, при котором ось намагничивания посто- 5 янных магнитов установится по направлению, обеспечивающему максимальную. проводимость магнитного потока, т.е. под углом к оси намагничивания полюсных наконечников 2 и 3, что и 10 обеспечивает ротору фиксирующий момент, а при подаче импульса тока в обмотку 8 — пусковой момент определенного направления. С подачей импульса т ока в обмотку 8 в магнитной цепи )5 ,двигателя происходит изменение величины магнитной индукции, в том числе и в стержне 5, которое приведет к деформации пластин б и 7. Из -за разницы коэффициентов магнитострикции плас-О тина 7 удлиняется больше, а пластина 6 - меньше, следовательно, полюсный наконечник 3 перемещается, образуя в идеальном случае равномерный воздушный зазор между ротором и статором.

При равномерном зазоре реактивный момент, фиксирующий ротор, пропадает, эа счет чего повысится движущий („ момент, а с ним и КПД двигателя.

После прохождения импульса тока неравномерность воздушного зазора восстановится, появится реактивный момент, которым ротор 1 и будет за фиксирован после поворота его на 180

Подача следующего импульса тока в обмотку 8, но обязательно с противоположной полярностью по отношению к предыдущему импульсу приведет к повторению описанных выше физических процессов, в результате которых ротор повернется еще на 180О в том же направлении, завершив полный оборот.

Далее цикл начнет повторяться °

Таким образом, благодаря выполнению сердечника 5 биметаллическим и закреплению на нем полюсного наконечника 3 с неравномерным зазором по отношению к ротору 1 повышается КПД предлагаемого двигателя, а это способствует более эффективному использованию его.

Однофазный шаговый двигатель, со;держащий ротор с двухполюсным постоянным магнитом и статор с обмоткой управления и магнитопроводом, состоящим из ярма и стержней с имеющими цилиндрические внутренние поверхности, обращенные к ротору, полюсными наконечниками, один из которых установлен с неравномерным зазором относительно ротора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД двигателя, стержень, несущий полюсный наконечник с неравномерным зазором, выполнен биметаллическим — из материалов с разными коэффициентами магнитострикции.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1.,Заявка Франции М 2642417, кл. Н 02 K 37/00, 1977.

2. Патент Франции Р 2225869, кл. Н 02 К 37/00, 1974.

ВНИИПИ Заказ 6467/71 Тираж 721 Подписное

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