Шаговый электродвигатель

 

Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить технологичность и увеличить быстродействие электродвигателя с однозубцовым ротором за счет применения двух U-образных постоянных магнитов. Зазор между внутренними параллельными гранями каждого из магнитов равен ширине основного фиксирующего выреза, выполненного у основания зубца ротора, что обеспечивает фиксацию ротора при обесточенной обмотке управления. U-образные постоянные магниты вне зоны ротора служат в качестве конструкционных элементов, обеспечивающих вместе с немагнитным основанием аксиальный зазор, в котором установлен ротор. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 Н 02 К 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3782807/63 (22) 31.05.84 (46) 07,08.91. Бюл. М 29 (75) А.И.Краснопевцев и В.А.Шватов (53) 621.313.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 934566, кл. Н 02 К 37/00, 1982. (54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить технологичность и увеличить быстродействие электродвигателя с однозубцовым ротором за счет применения

Изобретение относится к электрическим машинам, преобразующим электрическую энергию в виде импульсов тока в дискретное перемещение вала.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение технологичности и увеличение быстродействия путем увеличения фиксирующего момента электродвигателя с однозубцовым ротором.

На фиг.1 показан шаговый электродвигатель, вид сбоку; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — собранный электродвигатель, вид сверху; на фиг.5 — то же, вид сбоку; на фиг.68 — ротор электродвигателя, три проекции; на фиг.9 — угловые соотношения между зубцами ротора и полюсами статора при обесточенной обмотке управления в одном иэ вариантов исполнения электродвигателя.

В однофазном шаговом электродвигателе полюсные наконечники статора выполнены однозубцовыми и установлены со смещением на половину зубцового деления ротора, угловая протяженность зубцов ста. Ж 1669060 А1 двух U-образных постоянных магнитов. Зазор между внутренними параллельными гранями каждого иэ магнитов равен ширине основного фиксирующего выреза, выполненного у основания зубца ротора, что обеспечивает фиксацию ротора при обесточенной обмотке управления. 0-образные постоянные магниты вне зоны ротора служат в качестве конструкционных элементов, обеспечивающих вместе с немагнитным основанием аксиальный зазор. в котором установлен ротор. 9 ил, тора меньше половины эубцового деления ротора на величину, равную угловой протяженности дополнительного фиксирующего выреза на единственном зубце ротора, а ширина основного фиксирующего выреза, выполненного у основания зубца ротора, равна зазору между внутренними параллельными гранями магнитов, выполненных

U-образными и служащих одновременно конструкционными элементами для крепления полюсных наконечников статора к основанию.

Электродвигатель состоит из основания

1, выполненного из немагнитного материала, на котором установлены полюсные наконечники 2 с сердечником 3 и зубцами 4, а также постоянные магниты 5. На сердечнике 3 установлена обмотка 6 управления.

Магниты 5 выполнены U-образной формы. Зазор 7 между внутренними параллельными гранями магнитов служит для фиксации положения ротора 8, имеющего два диска 9 с отогнутыми зубцами 10. На дисках ротора выполнены соосно вырезы

1669060

11, ширина которых равна величине зазора между внутренними параллельными гранями магнитов.

Использование зазоров между внутренними параллельными гранями магнитов в сочетании с пазами 12 на части аксиальной длины ротора в качестве элементов фиксации способствует повышению крутизны кривой фиксирующего момента и быстродействия электродвигателя.

Электродвигатель работает следующим образом.

При поступлении импульса тока в обмотку 6 управления магнитный поток, наведенный током в воздушном зазоре зубца 4 полюсного наконечника с одного иэ концов сердечника 3, складывается с магнитным потоком постоянных магнитов 5, а в воздушном зазоре зубца 4 полюсного наконечника с другого конца сердечника 3 вычитается, Ротор 8 до поступления импульса тока в обмотку 6 занимает положение согласно фиг,9, При наличии тока в обмотке 6 ротор стремится занять такое положение. при котором зубцы его дисков становятся напротив зубца 4 того из полюсных наконечников, который имеет больший магнитный поток в воздушном зазоре. При отсутствии тока в обмотке ротор поворачивается до шага л под действием реактивного момента. обусловленного наличием зазоров между внутренними параллельными гранями магнитов и фиксирующих вырезов 11 eдисках ротора.

Изменение полярности импульса тока в обмотке управления приводит к тому, что больший магнитный поток имеется в зазоре зубца 4 полюсного наконечника, соединенного с другим концом сердечника, т.е. процесс отработки шага л повторится в описанной последовательности.

Последовательная подача раэнополярных импульсов обеспечивает дискретное перемещение вала с указанным шагом в полоборота. Направление вращения — одно5 стороннее.

Совмещение полюсного наконечника магнита и сердечника в сочетании с использованием зазоров между внутренними параллельными гранями магнитов для

10 фиксации упрощает магнитную систему статора.

Формула изобретения

15 Шаговый электродвигатель, содержащий статор с обмоткой управления и постоянными магнитами. имеющими встречное намагничивание в направлении, совпадающем с осью ротора, и имеющими элементы

20 фиксацииротора,отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения технологичности и увеличения быстродействия электродвигателя с одноэубцовым ротором, полюсные наконечники

25 статора выполнены однозубцовыми и установлены со смещением на половину эубцового деления ротора, угловая протяженность зубцов статора меньше половины эубцового деления ротора на величину, рав30 ную угловой протяженности дополнительного фиксирующего выреза на единственном зубце ротора, а ширина основного фиксирующего выреза, выполненного у основания зубца ротора, равна

35 зазору между внутренними параллельными гранями магнитов, выполненных U-образными и служащих одновременно конструкционными элементами для крепления полюсных наконечников статора к основа40 нию.

1669060

1669060

1669060

1669060

1669060

i If... 1//ю)У/г

Фиг. 9 Уз ютык) Составитель B,Павлов

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинвц

Редактор И,Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2659 Тираж 3< Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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