Шаговый электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе Цель изобретения - поаышение надежности путем усиления фиксации ротора. Устройство содержит статор 1 с обмоткой 2 и зубьями и ротор 3 с зубьями на внешней поверхности. Ротор 3 установлен на выходном валу с возможностью ограниченного перемещения вдоль одного из радиусов При обесточенной обмотке 2 ротор 3 смещен в крайнее радиальное положение обусловленное его подвижным соединением с валом 4 вдоль оси 5 и его зубья входят в зацепление с зубьями статора 1. обеспечивая фиксацию ротора и выходного вала Подачей управляющего импульса на соответствующую фазу импульса на соответствующую фазу обмотки 2 обеспечивают создание усилия FI, фиксирующего ротор 3 в исходном положении Для совершения шага питание подается на фазу двигателя, находящуюся диаметрально противополож но фазе предшествующего включения со смещением на величину шага. Это обеспечивает радиальное перемещение ротора и одновременный его поворот вместе с валом на шаг. Конструкция обеспечивает надежную фиксацию в обесточенном состоянии 3 з п. ф-лы, 7 ил сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 К 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР i052

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4225872/24-07 (22) 08;04.87 (46) 15.07.92. Бюл, ¹ 26 (75) В.В.Арсеньев (53) 621,313. 13(088,8) (56) Патент США N 3331974, кл. 310-49, 1967.

Авторское свидетельство СССР

N 150162,,кл. Н 02 К 41/06, 1961 (54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе. Цель изобретения — повышение надежности путем усиления фиксации ротора. Устройство содержит статор 1 с обмоткой 2 и зубьями и ротор 3 с зубьями на внешней поверхности. Ротор 3 установлен на выходном валу с возможностью ограниченного перемещения вдоль одного из раИзобретение относится к электротехнике, а именно к электромашиностроению, и может быть использовано в дискретном электропривод, Целью изобретения является повышение надежности путем усиления фиксации ротора.

На фиг, 1, 2 и 3 представлены конструк. ции шагового электродвигателя с разными по форме роторами, поперечный разрез; на фиг. 4 — конструктивная схема двигателя для пояснения принципа действия двигателя; на фиг. 5 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 6— пример соединения ротора двигателя с вы. ходным валом; на фиг, 7= сечение Б-Б на фиг, 6.

Шаговый электродвигатель (фиг. 1-3) состоит из статора 1 с обмоткой 2. На поверхности расточки статора выполнены зубья.

„„Я2„„1748218 А1 диусов. При обесточенной обмотке 2 ротор

3 смещен в крайнее радиальное положение, обусловленное его подвижным соединением с валом 4 вдоль оси 5, и его зубья входят в зацепление с зубьями статора 1, обеспечивая фиксацию ротора и выходного вала.

Подачей управляющего импульса на соответствующую фазу импульса на соответствующую фазу обмотки 2 обеспечивают создание усилия F<, фиксирующего ротор 3 в исходном положении, Для совершения шага питание подается на фазу двигателя, находящуюся диаметрально противоположно фазе предшествующего включения со смещением на величину шага, Это обеспечивает радиальное перемещение ротора и одновременный его поворот вместе с валом на шаг. Конструкция обеспечивает надежную фиксацию в обесточенном состоянии, 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

В расточке статора размещен ротор 3, на внешней поверхности которого выполнены зубья. Ротор 3 установлен на выходном валу

4 с помощью соединения (фиг. 5-7), f1o одному варианту(фиг. ) для соединенйя ротора с выходным валом в роторе выполнено отверстие с прямыми параллельными стенками, параллельными, в свою очередь, плоскости продольного сечения двигателя, проходящей через ось 5, В радиальном направлении вдоль оси 5 отверстие в роторе 3 выполнено в соответствии с величиной радиального перемещения ротора 3. В этом соединении на выходном валу 4 для установки на. нем ротора 3 выполнены лыски (боковые пазы) таким образом, что расстояние между параллельными плоскостями лысок равно расстоянию между параллельными стенками отверстия в роторе 3.

1748218

По другому варианту соединения выходного вала 4 с ротором 3 (фиг. 6 и T) оно выполнено при помощи штифта, на который надета пружина 6, поджимающая ротор 3 к расточке статора 1, электродвигатель работает следующим образом.

При отсутствии питания на обмотке. 2 статора 1 ротор 3 двигателя смещен в крайнее радиальное положение, обусловленное подвижным соединением ротора 3 с выходным валом 4 вдоль оси 5 и зубья статора входят в зацепление с зубьями ротора, обеспечивая фиксацию ротора 3 и выходного вала 4 (фиг, 1-3). Подачей управляющего импульса на соответствующую фазу обмотки 2 статора 1 обеспечивают создание усилия F<, фиксирующего ротор 3 в исходном положении (фиг. 4), для совершения шага питание подается на фазу двигателя, которая находится диаметрально противоположно фазе предшествующего включения со смещением на величину шага, при зтом возникает сила F2. Под действием силы F2 ротор 3 выходит из зацепления со статором, совершает радиальное перемещение и одновременно поворачивается вместе с валом

4 на величину шага, определяемую новой фазой включения, вызвавшей силу Fz, затем, совершив шаг нужной величины, ротор

3 притягивается к статору 1 и зубья ротора

3 входят s зацепления с зубьями статора 1.

Для совершения последующих шагов фаза, вызвавшая силу Fz, отключается и включается фаза. диаметрально ей противоположная, но смещенная в сторону вращения вала

4 на величину шага, и создает силу Рз. Дальнейшее совершение шагов происходит в соотв :.гствии с описанным алгоритмом путем запитывания фаз обмотки 2 статора 1, которые могут включаться как по одной, так и по несколько сразу со стороны, в направлении которой должен двигаться ротор 3, Выполнение подвижного соединения ротора с выходным валом с возможностью только радиального перемещения ротора относительно выходного вала и только в одном направлении позволяет получить фиксацию ротора и выходного вала ка при

5 записывании фаз обмотки статора, тэк и при обесточенном статоре. При обесточенном статоре фиксация ротора улучшается в случае и пользования в подвижном соединении ротора с выходным валом пружинИ

10 (фиг. 6), Использование для изготовления зубьев нэ статоре и роторе ферромагнитного материала улучшает фиксацию в обесточенном состоянии за счет остаточной намагниченности материала. Улучшение

15 фиксации ротора позволяет повысить надежность двигателя, Формула изобретения

1. Шаговый электродвигатель, содержащий статор с обмоткой и зубчатыми направ20 ляющими, ротор с опорными зубчатыми поверхностями, установленный в расточке стэтора с зксцентриситетом, и связанный с ним выходной вэл, о т л и ч э ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем

25 усиления фиксации ротора, porop установлен на выходном валу с возможностью линейного ограниченного тангенциально перемещения в направлении одного из радиусов вала, а опорные зубчатые поверхно30 сти ротора размещены на его поверхностях, обращенных к расточке статора.

2, Электродвигатель по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что между валом и ротором установлена пружина.

35 3, Электродвигатель по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что зубья опорных поверхностей ротора выполнены из ферромагнитного материала.

4. Электродвигатель по п.1, о т л и ч а ю40 шийся тем, что размер ротора по оси, перпендикулярной направлению его линейного перемещения, выполнен меньше его размера по оси, совпадающей с направлением линейного ограниченного перемеще45 ния ротора.

1748218

1748218 б б ф

Составитель С.Пахомов

Техред М,Моргентал

Редактор А. Лежнина

Корректор M.Äåì÷èê

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

Заказ 2509 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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