Электромагнитный шаговой двигатель

 

О П И С А Н И Е gl1 548925

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рослублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву 504277 (22) Заявлено 12.02.76 (21) 2324386/07 (51) М. Кл. Н 02К 33/02

Н 02К 37/00 с присоединением заявки х

Государственный комнтel

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 10.03.77 (53) УДК 621.313.13-133. .3 (088.8) (72) Автор изобретения

С. Б. Грейсер (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции электромагнитного шагового двигателя, который может быть использован в автоматических системах в качестве исполнительного элемента.

По основному авт. св. № 504277 известен

Эпктромагнитный шаговый двигатель, содержащий магнитопровод с катушкой, якорь и ,механизм преобразования возвратно-поступательного движения якоря во вращательное движение выходного вала. Этот механизм выполнен в виде жестко связанного с якорем первого цилиндра, на наружной поверхности которого имеются винтовые канавки, и жестко связанного с выходным валом второго цилиндра, имеющего гнезда с расположенными в них шариками, взаимодействующими с упомянутыми канавками первого цилиндра, причем фиксация каждого цилиндра вала осуществлена посредством своего храпового механизма.

Однако известный шаговый двигатель не может реверсироваться в силу однонаправленного действия храповых механизмов.

С целью расширения функциональных возможностей шагового двигателя, заключающегося в обеспечении двустороннего вращения вала по команде извне, в описываемом электромагнитном шаговом двигателе каждый храповой механизм выполнен в виде эвольвентного зубчатого колеса с нвчмя собачками, расположенными навстречу друг другу, при этом каждая пара одинаково направленных собачек взаимодействует с устройством, обеспечивающим их попарное включение и представляющим собой, например, подпружиненный двуплечий рычаг с электромагнитом.

На чертеже изображена кпнематпческая схема описываемого шагового двигателя, в которой для большей наглядности конструкции

10 и взаимодействия деталей и узлов опущены магнптопровод с катушкой и крышки, объединяющие неподвижные и перемещающиеся элементы в единый механизм.

Якорь 1, совершающий возвратно-поступа15 тельное движение, жестко соединен с храповым колесом 2 и выполнен как одно целое с первым цилиндром 3, имеющим винтовые канавки, по которым перемещаются шарики 4.

Гнезда шариков расположены во втором ци20 линдре 5, выполненном заодно с храповым колесом 6 и выходным валом 7. Возвратная пружина 8 якоря 1 размещена между опорной втулкой 9 и храповым колесом 2. Фиксация углового положения цилиндра 3 осуществляет25 ся с помощью собачек 10 пли 11, а цилиндра

5 — с помощью собачек 12 илп 13, попарное зацепление KOTOpblx с храповымп колесами обеспечивается двуплечим рычагом 14, перемещающимся под действием на него электро30 магнита 15 со штоком 16 илп пружины 17, 548925 зо

Для попеременного ограничения направления вращения храповых колес 2 и б зубцы на них выполнены с эвольвентным профилем.

Шаговый двигатель работает следующим образом, При отсутствии напряжения на электромагните 15 пружина 17, развернув двуплечий рычаг 14, вводит в зацепление собачки 11 и 13 с храповыми колесами соответственно 2 и б.

Собачки 10 и 12 из зацепления выведены. Подача импульса на обмотку управления шаговым двигателем приводит в движение якорь, который при этом смещается вправо, сжимая возвратную пружину 8. Шарики 4, перемещаясь по канавке цилиндра 3, приводят во вращение цилиндр 5 с колесом б и выходным валом 7 против часовой стрелки. Собачка 13 скользит по зубу храпового колеса б пока не западет в следующую впадину. Вращению цилиндра 3 в обратном направлении препятствует собачка 11. После прохожден импульса по обмотке управления двигателя возвратная пружина возвращает якорь 1 в исходное положение вдоль оси, но так как вращеншо цилиндра 5 в обратном направлении препятствует собачка 13, якорь 1 под действием шариков

4 и винтовой канавки на цилиндре 3 повернется на угол, соответствующий зубцовому шагу храповых колес и тем самым обеспечит первоначальное взаимное расположение цилиндров

3 и 5. При подаче следующего импульса в обмотку управления двигателя цикл повторяется, что обеспечивает дискретное вращение вала 7 против часовой стрелки.

Для обеспечения вращения вала 7 в обратном направлении на электромагнит 15 необходимо подать напряжение. его шток 1б поворачивает рычаг 14, вводя в зацепление с колесами 2 и б собачки соответственно 10 и 12 и выводя пз зацепления собачки соответственно

1О

23

11 и 13. В этом случае при подаче импульса на обмотку управления двигателя якорь 1 также смегцается вправо, сжимая пружину 8.

Однако в данном случае цилиндр 3, якорь 1 и храповое KOJIcco поворачиваются по часовой стрелке, а храповое колесо б, цилиндр 5 и выходной вал 7 остаются неподвижными, так как собачка 12 препятствует их повороту. При обесточенной обмотке управления под действием пружины 8 якорь перемещается влево и благодаря действию LLàðèêîâ 4 и винтовой канавки на цилиндре .3, который в данный момент заторможен собачкой 10, выходной вал повернется по часовой стрелке на один шаг.

Прп подаче следующего импульса в обмотку управления двигателя, цикл повторится, что обеспечивает дискретное вращение вала 7 по часовой стрелке.

Таким образом, в описываемом двигателе автоматически можно производить изменение направления вращения выходного вала без воздействий па схему управления двигателем.

Указанное свойство расширяет функциональные возможности данного электромагнитного шагового двигателя.

Формула изобретения

Электромагнитный шаговый двигатель по авт. св. Х 550044227777, о тл ич а ющи йся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нем каждый храповой механизм выполнен в виде эвольвентного зубчатого колеса с двумя собачками, расположенными навстречу друг другу, прп этом каждая пара одинаково направлеш.ых собачек взаимодействует с устройством, обеспечивающим их попарное включение и представляющим собою, например, подпрухкпнснный двуплечпй рычаг с электромагнитом.

548925

Составитель В. Калишкин

Техред Л. Гладкова

Редактор В. Левятов

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 359/11 Изд. № 248 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4i5