Однофазный шаговый электродвига-тель

Однофазный шаговый электродвига-тель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

рц SII428

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.05.79 (21) 2763407/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. К.

Н 02К 37/00

Государственный комите (53) УДК 621.313.13-133.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. И, Бондаренко, А, П. Какичеа, А. В, Смищук р . И;" Скаор в

1

I (71) Заявитель (54) ОДНОФАЗНЫЙ ШАГОВЫй ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим шаговым двигателям, преобразующим импульсы электрической энергии в дискретное вращательное движение исполнительного механизма.

Известны однофазные шаговые электродвигатели, содержащие зубчатый ротор и статор, имеющий фиксирующий полюс с с зубчатой зоной, два зубчатых рабочих полюса, соединенных сердечником, на кото- 1ð ром размещена обмотка управления и два постоянных магнита (11. При значительных моментах фиксации ротора эти двигатели имеют низкие энергетические показатели и, кроме того, им присущи большие свобод- 15 ные колебания ротора при отработке шагов.

Известен также однофазный шаговый электродвигатель, содержащий зубчатый ротор, на валу которого установлено демпфирующее устройство, и статор, имеющий фиксирующий полюс с зубцовой зоной, два постоянных магнита, два зубчатых рабочих полюса, соединенные сердечником, на котором размещена обмотка управления, и дополнительную обмотку (2). Однако функциональные возможности известного двигателя ограничены ввиду одностороннего вращения ротора.

С целью расширения функциональных возможностей двигателя путем обеспечения двухстороннего вращения ротора, статор предлагаемого двигателя снабжен дополнительным фиксирующим полюсом, установленным одним своим выступом с зазором по отношению к основному фиксирующему полюсу и со сдвигом по окружности зубцовой зоны относительно зубцовой зоны основного фиксирующего полюса на расстояние, кратное нечетному числу половин их зубцового деления, а дополнительная обмотка установлена на выступах обоих фиксирующих полюсов, образующих зазор между собой.

На чертеже представлен предлагаемый двигатель.

Двигатель состоит из зубчатого ротора

1, на валу 2 которого расположено демпфирующее устройство (на чертеже оно не показано), и статора, имеющего рабочие полюса 3 и 4, соединенные сердечником 5, на котором размещена обмотка 6.

К рабочим полюсам 3 и 4 примыкают постоянные магниты соответственно 7 и 8, которые с другой своей стороны упираются в фиксирующие полюса соответственно

9 и 10, имеющие выступы 11 и 12, разъединенные зазором 13 и несущие обмотку 14

811428

3 для осуществления реверса;ротора 1. Противоположные концы полюсов 9 и 10 снабжены зубцовыми зонами соответственно 15 и 16, сдвинутыми одна относительно другой по окружности на,расстояние, кратное нечетному числу половин собственного зубцового деления, которое одинаковое на обоих фиксирующих полюсах.

Работа двигателя происходит следующим образом.

В исходном состоянии, когда обмотки 6 и 14 обесточены, ротор 1 фиксируется магнитным потоком постоянных магнитов 7 и

8, при этом зубцы ротора занимают положение, соответствующее максимальной магнитной проводимости воздушных зазоров между всеми зубцами статора и ротора, и их оси не совпадают ни с какими осями зубцов статора. Для осуществления вращения ротора 1 по часовой стрелке, как показано на чертеже, на обмотку 14 подается напряжение такой полярности, чтобы направления магнитных потоков Ф, и Ф и совпадали и, следовательно, направления магнитных потоков Ф, и Ф,.были встречными. Такое направление магнитных потоков обеспечивает поворот ротора 1 до положения, в котором оси зубцов ротора совпадают с осями зубцов фиксирующего полюса 9, как показано на чертеже.

Влиянием потока от постоянных магнитов, проходящего через зазор 13, можно пренебречь, так как этот зазор значительно больше радиального зазора между статором и ротором в зубцовых зонах.

11ри поступлении в обмотку 6 импульса тока такой полярности, что поток в полюсе 4, создаваемый ею, совпадает по направлению с потоками Ф и Фм, ротор 1 совершит поворот на один шаг по часовой стрелке. Следующий импульс тока, поданный в обмотку 6 и создающий магнитный поток Фд в сердечнике 5 противоположной полярности по отношению к предыдущему, приведет к увеличению потока в полюсе 3, что, в свою очередь, обеспечит перемещение ротора 1 еще на один шаг в том же направлении. i аким образом, обмотка 6, управляемая, например, по двухтактной схеме, обеспечит дискретное вращение ротора по часовой стрелке.

Для изменения направления вращения ротора 1 необходимо изменить полярность напряжения, подаваемого на обмотку 14, при этом ротор 1 перед началом движения против часовой стрелки займет положения, 5

55 в котором оси его зубцов будут совпадать с осями зубцов на полюсе 10. В остальном физические процессы будут протекать аналогично ужс описанным.

Двигатель будет иметь наилучшие пока-, затели, если параметры обмотки 14 будут выбраны такими, что при ее возбуждении в одном из фиксирующих полюсов поток будет увеличиваться вдвое, а в другом— нейтрализоваться до нуля.

Таким образом, выполнение предлагаемого однофазного шагового двигателя с двумя фиксирующими полюсами, разделенными воздушным зазором и имеющими зубцовые зоны, сдвинутые по окружности одна относительно другой на расстояние, кратное нечетному числу половин их зубцового деления, и с дополнительной обмоткой, установленной на фиксирующих полюсах, позволит реверсировать ротор двигателя, что существенно расширяет его функциональные возможности по сравнению с аналогич ны м и двигателя м и.

Формула изобретения

Однофазный шаговый электродвигатель, содержащий зубчатый ротор, на валу которого установлено демпфирующее устройство, и статор, имеющий фиксирующий полюс с зубцовой зоной, два постоянных магнита, два зубчатых рабочих полюса, соединенные сердечником, на котором размещена обмотка управления, и дополнительную обмотку, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения двухстороннего вращения ротора, статор двигателя снабжен дополнительным фиксирующим полюсом, установленным своим выступом с зазором по отношению к аналогичному выступу основного фиксирующего полюса и со сдвигом по окружности зубцовой зоны относительно зубцовой зоны основного фиксирующего полюса на расстояние, кратное нечетному числу половин их зубцового деления, а дополнительная обмотка установлена на выступах обоих фиксирующих полюсов, образующих зазор между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кн. под ред. М, Г. Чиликина Дискретный привод с шаговыми двигателями. М., «Энергия», 1971, с. 210, рис. 5 — 26а.

2. Авторское свидетельство СССР № 629610, кл. Н 02К 37/00, 25.10.78. ll428

Составитель В. Калишкин

Техред 3. Тарасова

Корректор В. Нам

Редактор Г. Петрова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 358/14 Изд. № 183 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 51(-35, Раушская наб., д. 4/5