Шаговый двигатель

Шаговый двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРИтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()838939 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 17.09.79 (21) 2833716/24-0 (51)М. Кд;

Н 02 К 37/00 с присоединением заявки J%

Говударственньй комитет (23) Приоритет ло делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень J% 22

Дата опубликования описания 15.06 81 (53) УДК 621.313. .333 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

А. И. Краснопевцев, В. А. Шватов и В. И. Бь тттттктпт= (7I) Заявитель (54) ШАГОВЫЧ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам, преобразующим электрическую энергию в вице импульса тока в цискретное перемещение вала. Такие двигатели находят применение в автоматических устройствах и в различных приборах, на5 пример в приборах времени.

Известен шаговый двигатель, содержащий статор, включающий магнитопроводящие стержни с обмоткой управления и то полюсными наконечниками, два постоянных магнита, снабженных полюсными наконечниками, и зубчатый ротор (1).

При относительно благоприятных энергетических показателях этот двигатель

15 имеет малую частоту приемистости и недостаточно технологичен. Недостатки двигателя объясняются тем, что у него прямоугольные магниты установлены lIo сторонам стержня магнитопровода, а ротор расположен над магнитами. Конструктивн ые ос о бенк oc TH двиг а тел я обусла влив аю т большой момент инерции ротора и невозможность выполнения деталей магнитопровода методом штамповки ввиду их сложной конфигурации. Этот двигатель в силу малой частоты приемистости может работать лишь с частотой в единицы герц.

Бель изобретения — повышение частоты приемистости и технологичности двигателя.

Поставленная цель цостигается тем, что в шаговом двигателе, содержащем статор с магнитопроводящими стержнями, обмоткой управления и двумя постоянными. магнитами, и зубчатый ротор, постоянные магниты выполнены в виде концететрйчных колец и установлены соосно с ротором, полюсные наконечники выполнены зубчатыми, а ротор состоит из двух скрепленных ферромагнитных зубчатых чашек, причем ширина зубцов одной чашки равна ширине зубца полюсных наконечников стержней с обмоткой управления, а ширина зу,бцов другой чашки соответствует зоне, занимаемой двумя соседними зубцами полюсного наконечника постоянного магнита.

8380

3 На фиг. 1 изображен предлагцемый двигиэеиь, поперечный разрезр на фиг, 2то же, нродоаьный разрезана фиг. 3двигатель со стержнем магнитопровода, расположенным в цлоскости, пересекаю5 щей вал ротора, вид сбоку, 1 на фиг. 4 то же, вид csepxyy на фнг. 5 - модификация двигателя согласно фиг. 3 и 4.

Внутри немагнитного корпуса 1 с крышкой 2 (фиг. 1 и 2) установлены 10 магннтопровод 3 со стержнем 4 и полюс ными наконечниками 5, а также кольцевые постоянные магниты 6 и 7 с коль.цевыми наконечниками 8 и 9. Один из полюсных наконечников 8 установлен кон- 15 центрично полюсному наконечнику 5 стержня 4 на торце магнита 7, снцящего на втулке 10, зцпрессованной в крышке 2, а другой полисный наконечник 9 установ лен. между крншкой 2 и торцами. обоих щ .магнитов 6 и 7. На стержне 4 расположе ны две катушки 11, электрически соединенные между собою и являющиеся обмоткой управления. B центре стержня 4 выполнено отверстие, через которое прохо- 25 цит вал 12, на котором установлен ротор.

Ро вы ол ен ко чно служат цля фиксации положения ротора относительно зубцов 14 полюсного наконечника 8 при обесточенном состоянии обмотки 11. Двигагель манжет быть снабжен юумя стержнями 4 магнитопро- З5 воца 3 (фиг. 5)c катушками 11 обмотки управления.

Двигатель (фиг. 1 и 2) работает следующим образом.

При подаче импульса тока в обмотку 4р управления магнитный поток, наведенный током в воздушном зазоре одного пако печника 5, складывается с магнитным потоком постоянных магнитов, а в воздушном зазоре другого наконечника 5 вычи- ю . тается. Ротор стремится занять такое положение, при котором один иэ его зубцов становится против наконечника 5, имеющего больший магнитный поток в рабочем зазоре, т.е. на него цействует 5О активаый момент. При отсутствии тока в обмотке ротор смещается из этого положения по действием реактивного момента, обусловленного асимметрией аеагнитной aema за счет. зубцов 13 и 14.. 55

39 4

Изменение полярности импульса тока з обмотке управления прнвоцит к тому, что больший магнитный поток находится в зазоре другого наконечника 5, и поц цействием активного момента ротор поворачивается так, что его второй зубец занимает положение напротив этого наконечника, т.е. вал двигателя поворачиваетОся на 60 . Последовательная поцача разнополярных импульсов обеспечивает дискретное перемещение вала с указанным шагом.

Принцип работы юигателя согласно фиг. 3-5 аналогичен.

Все детали, составляющие магнитопровод двигателя, имеют простую . конфигурацию. Электромагнитная система юига теля выполнена таким образом, что малоинерци©нный ротор оказывается в мошном магнитном поле поляризуюших магнитов.

Такое сочетание конструктивных отличий позволяет обеспечить нацежную работу шагового двигателя при повышенной частоте слецования импульсов, т.е. повышенную приемистость. тор, включаюший магнитопровоцяшие стержни с обмоткой управления и полюсными наконечниками, цва постоянных магнита, снабженные полюсными наконечниками, и зубчатый ротор, о т л и ч а ю ш и й— с я тем, что, с целью повышения частоты. приемистости за счет снижения момента инерции ротора и повышения технологичности, упомянутые постоянные магниты выполнены в вице конпентричиых колец и установлены соосно с ротором, полюсные наконечники выполнены зубчатыми, а ротор состоит из юух скрепленных ферромагнитных концентричных зубчатых чашек, причем ширина зубцов одной чашки равна зубца полюсных наконечников стержней с обмоткой управления, а ширина зубцов другой чашки соответствует зоне, занимаемой двумя соединенными зубцами полюсного наконечника постоянного магнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 544063, кл. Н 02 К 37/00, 1976. тор и н иэ aux нпеитри расположенных зубчатых чашек, зубцы Формула изобретения одной иэ. которых 13 являются полюсами ротора, а зубцы другой чашки 13

Ц 5й йаговый юигатель, соцержаший ста