Шаговый электродвигатель с активным ротором

 

Использование: в шаговых двигателях с постоянными магнитами. Сущность изобретения: электродвигатель содержит катушку 1, установленную с торцовым зазором относительно ротора-магнита 2, закрепленного на валу 3 сателлита 4 планетарной передачи с центральным колесом 5, соотношение делительных диаметров которых выполнено равным 2 : 1. Водило 6 выполнено из магнитного материала и снабжено противовесом, выполняющим функцию магнитного фиксатора. При подаче тока в катушку 1 ротор поворачивается на угол 2 2π. 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в шаговых электродвигателях с постоянными магнитами.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

На фиг. 1 представлен электродвигатель, вид сбоку; на фиг. 2 вид на катушку электродвигателя; на фиг. 3 вид на водило электродвигателя; на фиг. 4 представлены этапы отработки шага при импульсе одной полярности; на фиг. 5 этапы отработки шага при подаче импульса противоположной полярности; на фиг. 6 представлен график изменения момента электродвигателя в зависимости от угла поворота.

Электродвигатель (фиг. 1, 2 и 3) содержит катушку 1, установленную с торцовым зазором относительно ротора-магнита 2, закрепленного на валу 3 сателлита 4 планетарной передачи с центральным колесом 5, соотношение делительных диаметров которых выполнено равным 2:1. Водило 6 выполнено из магнитопроводящего материала и снабжено противовесом, выполняющим функцию магнитного фиксатора 7. Катушка 1 может быть установлена с прилеганием к магнитопроводу 8. Выходной вал двигателя установлен со смещением относительно оси катушки 1.

При отсутствии тока в катушке 1 водило противовеса являющегося магнитным фиксатором 7 для ротора 2, обеспечивает исходное положение ротора 2 и водила 6 согласно фиг. 4а. При подаче в катушку 1 тока, направление протекания которого показано на фиг. 4, ротор 2 и водило 6 последовательно занимают положения, показанные на фиг. 4а, б,в,г,д,е, причем в положении ротора и водила, представленном на фиг. 4д, питание от катушки 1 отключается и ротор с водилом переходят в положение, показанное на фиг. 4е, под действием реактивного фиксирующего момента водила, противовеса-фиксатора. Таким образом, вал водила поворачивается на угол, равный 2π При смене полярности тока, питающего катушку 1, и подаче в катушку тока, направление которого обозначено на фиг. 5, ротор 2, взаимодействуя с магнитным полем катушки 1, последовательно занимает положения, обозначенные на фиг. 5а, б,в,г,д,е, совершая новый поворот на угол 2π На фиг. 6 представлен график момента на валу двигателя за поворот водила на угол 2π из которого видно, что двигатель характеризуется относительно малым углом поворота вала до фиксированного положения по отношению к полному шагу двигателя 2π Выполнение водила магнитопроводящим, наличие противовеса и смещение вала относительно оси катушки позволяет упростить конструкцию гармонического шагового электродвигателя с активным ротором.

Формула изобретения

ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С АКТИВНЫМ РОТОРОМ, содержащий кольцевую катушку, установленную с торцовым зазором относительно ротора, имеющего два диаметрально расположенных полюса, установленного на валу сателлита планетарной передачи, водило которой установлено на выходном валу, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, водило выполнено магнитопроводящим и снабжено противовесом, выходной вал установлен со смещением относительно оси катушки, а соотношение диаметров делительных окружностей зубчатых колес сателлита и центрального колеса составляет 2 : 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6