Однофазный шаговый электропривод для приборов точной механики

 

Использование: в приборах точной механики, в частности в приборах времени. Сущность изобретения: однофазный шаговый электропривод содержит статор с кольцевой обмоткой управления из концентричных катушек 1 и 1ʹ, установленных на магнитопроводе. Активные роторы в виде кольцевых магнитов 5, 6 установлены на параллельных валах и находятся в зацеплении с опорным колесом в виде многополюсного индуктора 11. На наружной и внутренней поверхностях кольцевого магнитопровода выполнены зубцы, число которых равно 2n, где n - передаточное отношение между сателлитами и водилом 12 планетарного редуктора. Под воздействием вращающего момента, обусловленного током в обмотке управления, притяжением многополюсного индуктора 11 и влиянием вырезов в магнитопроводе, ротор в виде магнита 5 поворачивается на угол π . При смене полярности тока ротор в виде магнита 5 совершает новый поворот на угол, равный p . Вместе с ним перемещаются водило 12 и многополюсный магнит = колесо 13, служащий колесом дополнительного выходного вала. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных приборах точной механики, в частности в приборах времени.

Наиболее близким к предлагаемому является однофазный шаговый электропривод, содержащий статор с кольцевой обмоткой управления из концентричных катушек, установленных на обращенных друг к другу торцах параллельных дисков магнитопровода, роторы с диаметральными полюсами N и S, размещенные на параллельных валах с противоположных обращенным к магнитопроводу торцов катушек обмотки управления, и встроенный редуктор, размещенный между катушками обмотки (авт.св. СССР N 607311, кл. H 02 K 16/02, 1977).

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет повышения фиксации выходного вала путем увеличения крутизны кривой фиксирующего момента и долговечности со снижением уровня шума путем устранения звеньев механического зацепления в редукторе, повышения передаточного соотношения за счет увеличения числа звеньев редуктора без увеличения аксиального размера, повышение КПД.

На фиг.1-3 показана конструкция предлагаемого электропривода; на фиг.4 - принцип его работы.

Однофазный шаговый электропривод содержит статор с кольцевой обмоткой управления из концентричных катушек 1 и 1', установленных на обращенных друг к другу торцах параллельных дисков 2 и 2' магнитопровода, и активные роторы 3, 4 в виде кольцевых магнитов 5, 6 с диаметральными полюсами N и S, установленных на параллельных валах 7, 8 с противоположных обращенным к магнитопроводу торцов катушек 1 и 1' обмотки управления. Планетарный редуктор размещен между катушками 1 и 1' обмотки.

На валах 7, 8 установлены также магниты 9, 10. Роторы 3, 4 в виде магнитов 5, 6 находятся в зацеплении с опорным колесом планетарного редуктора, выполненным в виде многополюсного индуктора 11. Катушки 1 и 1' соосны кольцевому магнитопроводу и индуктору 11.

На наружной и внутренней поверхностях кольцевого магнитопровода выполнены зубцы, число которых равно 2n, где n - передаточное отношение между сателлитами и водилом 12 планетарного редуктора.

Активные роторы (магниты) 5 и 9 и, соответственно, 6 и 10, закрепленные на одном валу, установлены с разворотом относительно друг друга, предпочтительно на 1/4 полюсного деления. В зависимости от конкретных условий величину разворота выбирают в пределах от 1/3 до 1/6 полюсного деления.

У электропривода, согласно фиг.1, сателлиты (магниты) 5, 9 и 6, 10 установлены с противоположных торцов водила 12 между торцами катушек 1 и 1' обмотки управления, установленных на дисках магнитопровода.

При поступлении в обмотку управления тока определенной полярности (показано стрелкой) ротор 3 поворачивается под действием вращающего момента, направленного, например, против часовой стрелки.

Под воздействием вращающего момента, обусловленного током в обмотке управления, притяжением многополюсного индуктора 11 и влиянием вырезов в магнитопроводе, ротор 3 последовательно занимает положения, очерченные пунктиром на фиг.4. Вместе с ротором 3 в новое положение устанавливается и водило 12.

При смене полярности тока ротор 3 совершает новый поворот на угол, равный π, в той же последовательности и вместе с ним перемещаются водило 12 и многополюсный магнит-колесо 13 выходного вала, служащий колесом дополнительного выходного вала 14.

В данном случае передаточное отношение от сателлита к водилу в соответствии с числом полюсов магнита 5 и индуктора 11 равно 1:2.

Формула изобретения

ОДНОФАЗНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ ПРИБОРОВ ТОЧНОЙ МЕХАНИКИ, содержащий статор с кольцевой обмоткой управления из концентричных катушек, установленных на обращенных друг к другу торцах параллельных дисков магнитопровода, роторы с диаметральными полюсами N и S, размещенные на параллельных валах с противоположных обращенных к магнитопроводу торцов катушек обмотки управления, и редуктор, размещенный между катушками обмотки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет повышения надежности фиксации выходного вала путем увеличения крутизны кривой фиксирующего момента и долговечности со снижением уровня шума путем устранения звеньев механического зацепления в редукторе, повышения передаточного соотношения за счет увеличения числа звеньев редуктора без увеличения аксиального размера, повышения КПД, обмотка управления расположена соосно с кольцевым магнитопроводом и выполненным в виде многополюсного индуктора опорным колесом планетарного редуктора, а роторы служат сателлитами планетарного редуктора, причем активные роторы, размещенные на обоих валах с противоположных торцов водила редуктора, установлены с разворотом друг относительно друга в пределах от 1/3 до 1/6 полюсного деления, на наружной и внутренней поверхностях кольцевого магнитопровода выполнены зубцы, число которых равно 2n, где n - передаточное отношение между сателлитами и водилом планетарного редуктора, а коаксиально его выходному валу установлен дополнительный выходной вал, причем многополюсный магнит-колесо выходного вала и индуктор-фиксатор расположены между двухполюсными роторами-магнитами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4