Шаговый электродвигатель

Шаговый электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в устройствах автоматического и дистанционного управления. Сущность изобретения: шаговый электродвигатель содержит статор (1) с полюсами (2) и обмотками управления (3), ротор (4) с чередующимися полюсами, между которыми размещены магнитопроводные вставки (5). Число полюсов ротора в два раза меньше, чем статора. Изобретение позволяет увеличить динамический синхронизирующий момент двигателя.3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)ю Н 02 К 37/00

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4749958/07 (22) 16.10.89 (46) 23.06.93. Бюл. hk 23 (71) Калужский научно-исследовательский институт телемехан ичес ких устройств (72) А.П. Болашенко (56) Патент ФРГ

М 1788135, кл. Н 02 К 37/00, 1973, Патент Швеции

l4 205054, кл. Н 02 К 37/00, 1967, (54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

„„5U„„1823093 А1 (57) Использование: в устройствах автоматического и дистанционного управления.

Сущность изобретения: шаговый электродвигатель содержит статор(1) с полюсами(2) и обмотками управления (3), ротор (4) с чередующимися полюсами, между которыми размещены магнитопроводные вставки (5).

Число полюсов ротора в два раза меньше, чем статора. Изобретение позволяет увеличить динамический синхрониэирующий момент двигателя. 3 ил.

1823093

55

Изобретение относится к автоматике и . может быть использовано в устройствах автоматического дистанционного управления, электросвязи и вычислительной техники, например, в печатающих устройствах и устройствах перфоленточной и магнитной asтоматики, Целью изобретения является увеличение динамического синхрониэирующего момента двигателя.

Фиг. 1 — 3 иллюстрируют изобретение.

На фиг. 1 показана конструктивная схема шагового двигателя в поперечном разрезе. Двигатель содержит кольцевой статор 1 из магнитопроводного материала с полюсными элементами 2, обмотки управления 3, находящиеся на полюсных элементах, ротор 4, расположенный внутри статора, выполненный иэ магнитотвердого материала, имеющий чередующиеся по окружности разноименные полюса, число которых в 2 раза меньше чем полюсных элементов у статора и электропроводные вставки 5, например, иэ меди, в виде пластин, расположенные на обращенной к полюсным элементам статора поверхности между магнитными полюсами и имеющие размеры одинаковые с полюсными элементами.

Шаговый электродвигатель работает следующим образом.

При одновременной подаче в обмотки управления 3 (фиг. 1) тока полярности укаэанной на токовой диаграмме фиг. 2 (интервал 0 — 45 ) магнитные полюса ротора и противостоящие им полюсные элементы статора а, в, д, ж оказываются одноименными. Вследствие появления отталкивающего усилия между одноименными полюсами роTop" и полюсными элементами б, г, е, з статора возникает крутящий момент, направленный как показано на фиг, 1.

В находящихся напротив полюсных элементов статора 2 вставках 5 в период нарастания тока в обмотках появляется вихревой ток, индуцирующий встречное по отношению к полюсному элементу поле.

Появляющееся в результате этого отталкивающее усилие между полюсными элементами статора и вставками в начальный момент не препятствует повороту ротора, а затем, при смещении его за счет взаимодействия полюсов статора и ротора, образует дополнительный крутящий момент, способствующий повышению быстродействия двигателя.

При притяжении полюсов ротора к полюсным элементам статора б, г, е, з электропроводные вставки 5 на роторе оказываются расположенными напротив полюсных элементов статора а, в, д, ж. Во

45 время обесточивания обмоток управления 3 и спадания поля индукции полюсных элементов 2 в электропроводных вставках возникают вихревые токи, индуцирующие внешнее магнитное поле, совпадающее по направлению с уменьшающимся полем от полюсных элементов статора. Такое взаимодействие приводит к притяжению вставок 5 к полюсным элементам 2 статора и тем самым увеличивает динамический синхрониэирующий момент двигателя.

Укаэанные процессы нарастания и спадания поля индуцируемого электропроводными вставками 5 для одного шага показаны на фиг. 2 в виде кривой В2. Кривая

В выражает нарастание, поддержание и спадание поля, образуемого обмотками управления.

Необходимым условием возникновения индуцированного вихревыми токами поля достаточного уровня является меньшая величина индуктивности вставки чем обмотки управления, что легко выполнимо на практике.

В интервалах поворота ротора двигателя от 45 до 90 и следующих процесс взаимодействия между полюсами ротора, статора и электропроводными вставками повторяется, для чего коммутация обмоток управления производится так, что обеспечивается полярность тока, показанная на фиг.

2.

Таким образом, в конце каждого шага увеличивается синхронизирующий момент за счет того, что инерционному моменту, стремящемуся повернуть ротор дальше требуемого положения препятствует сила притяжения вставок к полюсным элементам статора, по величине примерно равная усилию притяжения полюсов ротора и статора.

Практическая проверка влияния вихревых токов на динамику работы электромагнитной системы показала повышение быстродействия макета в 2 раза, Формула изобретения

Шаговый электродвигатель, содержащий кольцевой магнитопроводный статор с полюсами и обмотками управления на них, ротор, выполненный в виде постоянного магнита с чередующимися полюсами, число которых в 2 раза меньше, чем на статоре, причем обмотки управления выполнены с воэможностью их одновременного подключения, образуя при этом попарное чередование полюсов, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью увеличения синхронизирующего момента. ротор снабжен электропроводиыми вставками, имеющими поверхность

1823093

Составитель А.Болашенко

Техред М.Моргентал

Корректор М.Керецман

Редактор

Заказ 2184 Тирам Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 одинакового размера с поверхностью полюсов статора и размещенными на поверхности ротора между его магнитными полюсами,