Шаговый электродвигатель

 

шаговый ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор, обмотки управления , подключенные к системе управления , два рабочих ротора с эубчатьми магнитопроводами, один из которых закреплен на валу, а другой на втулке , охватывакицей вал, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью расширения области применения путем регулирования шага от нуля до углового размера зубцов, он снабжен механизмом рассогласования, промежуточным ориентирующим ротором, установленны у между указанными рабочими роторами it электромагнитами с тормозными колодками , расположенными нащ одним из рабочих роторов и промежуточным ротором , механизм рассогласования содержит два диска, установленных относительно друг другас возможностью ограниченного поворота, один диск закреплён на валу, а другой диск закреплен на втулке, промежуточный ротор содержит зубчатые магнитопроводы на торцовых поверхностях, причем зубцы магнитопроводов рабочих роторов выполнены на обршценных друг кдругу, торцовых поверхностях.

7 А

СОЮЗ QOBETCHHX

ОО

РЕСПУБЛИН

«Е (И) 3(я) Н 02 K 37 00 госудй старинный номитит ссс Л Ю Й ЭМ

Г

-" (1,„,, ОПИСАНИЕ ИЗОЬГКткНия, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) ШАГОВЫИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ| содержащий статор, обмотки управления, подключенные к системе управления, два рабочих ротора с зубчатьааи магнитопроводами, один из которых закреплен на валу а другой на втулке, охватывающей вал, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расши(21) 3299456/24-07 (22) 08.06.81 (46) 15 06 83 Бюл. Ь 22 (72) Т.G. Тавадэе, Н.P. Векуа, Б.И. Керженевич и И.G. Тавадзе (53) .621.313.13-133.3(088.8)(56) 1. Лежнев Э.И.Импульсные двигатели в системах .автоматики. ЦНИИТЭИ, 1962.

2. Авторское свидетельство СссР

9 636750, кл. Н 02 Е 37/00, 1975. рения области применения путем регулирования шага от нуля до углового размера зубцов, он снабжен механизмом рассогласования, промежуточным ориентирующим ротором, установленным между укаэанными рабочими ротораМи и электромагнитами с тормозными колодками, расположенными над одним из рабочих роторов и промежуточным ротором, механизм рассогласования со» держит два диска, установленных относительно друг друга с возможностью ограниченного поворота, один диск закреплен на валу, а другой диск закреплен на втулке, промежуточный ротор содержит зубчатые магнитопро воды на торцовых поверхностях, при- Е .чем зубцы магнитопроводов рабочих . роторов выполнены на обращенйых друг к другу. торцовых поверхностях.

10235б7

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к шаговым электродвигателям, н может быть использовано в качестве исполнительного устройства дискретного привода в автоматических системах.

Известны шаговые двигатели, функционально отрабатывающие заданный неизменный шаг, определяемый конструктивно размерами полюсов двигателя 1Д °

Это является серьезным недостатком, так как приходится создавать серию двигателей в пределах одного габарита, отличающихся в основном, величиной шага. Если же величина шага l5 серийного двигателя не удовлетворяет требованиям вновь создаваемых конструкций, приходится применять редукторы, что также неудобно.

Известен шаговый электродвигатель,;р содержащий статор, обмотки управления, подключенные к системе управле« ния, два рабочих ротора с зубчатыми магнитопроводами, один из которых закреплен на валу„ а другой на втул- 25 ке, охватывающей вал (2 .

Этот двигатель имеет неизменный .шаг, определяемый угловыми размерами зубцов, что ограничивает его применение.

Цель изобретения - расширение области применения путем регулирования шага от нуля до углового размера зубцов .

Поставленная цель достигается тем, что шаговый электродвигатель, Зз содержащий статор, обмотки упразления, подключенные к системе управления, два рабочих ротора с зубчатыми магнитопроводами, один из которых закреплен на валу, а другой на втул- $0 ке, охватывающей вал, снабжен механизмом рассогласования, промежуточньж ориентирующим ротором, установленным между укаэанными рабочими роторамн и электромагнитами с тормозными колодками, расположенными над одним иэ рабочих роторов и промежуточным ротором, механизм рассогласования содержит два диска, установленных относительно друг друга с воэможностью ограниченного поворота, один диск закреплен на валу, а другой - на втулке. Промежуточный . ротор содержит зубчатые магнитопро-, воды на торцовых поверхностях, при- чем зубцы магнитопроводов рабочих роторов выполнены на обращенных друг к другу торцовых поверхностях, На фиг.l, схематически показан .предлагаемый шаговый электродвига- 60 тель, продольный разрез; на фиг.2механизм рассогласования, вид А на фиг.1 на фиг.3 - конструкция левого рабочего ротора в сборке с пвлюсными обмотками;на фиг.4 и 5 - маг- ц нитопроводы правого и левого рабочих роторов соответственно на фиг.б -. конструкция промежуточного ориентирующего ротора; на фиг.7 - диаграмма управляющих напряжений, Шаговый электродвигатель (фиг.1) содержит корпус l -с крышками, внутри которого на валу 2 закреплен правый рабочий ротор 3 и свободно вращающийся промежуточный ориентирующий ротор 4.

На том же валу свободно вращается втулка 5, на конец которой неподвижно насажен диск 6 механизма рассогласования, другой диск 7 механизма рассогласования неподвижно закреплен на валу 2. На этом диске 7 имеют- ся два концентрических паза, сквозь которые пропущены два болта диска б. угловой размер концентрических пазов равен угловому размеру полюсов ротоpoS. На втулке 5 закреплен рабочий ротор 8. При повороте. диска б механизма рассогласования относительно диска 7 механизма рассогласования рабочий ротор 8, жестко закрепленный на втулке 5, поворачивается. Новое положение рабочих роторов 3 и 8 жестко фиксируется болтами механизма рассогласования. Правый и левый рабочие роторы 3 и 8 содержат корпуса 9 и 10, с одной стороны которых выфрезированы шесть выступов, служащих полюсами, полюса каждого ротора обращены в сторону полюсов промежуточного ориентирующего ротора и геометрически с ним идентичны. На полюсах роторов навиты обмотки ll, подсоединенные к контактным кольцам 12 левого и правого рабочих роторов.

Обмотки включены в такой последовательности, что образуют чередование магнитных полюсов N u S зубчатого магнитопровода. На корпусе промежуточного ориентирующего ротора 4 вырезаны шесть полюсов с обеих его сторон, идентичных полюсам роторов, промежуточный ориентирующий ротор обмоток не имеет. На обод корпуса промежуточного ориентирующего ротора

4 и на обод левого ротора вбздействуют тормозные колодки, перемещаемые под действием электромагнитов с тормозными колодками.

К проводам, подсоединенным к контактным кольцам l2 и к обмоткам электромагнитных тормозов, подаются управляющие напряжения согласно диаграмме, приведенной на фиг ° 7.

Работа шагового электродвигателя осуществляется следующим образом.

На дисках механизма рассогласования устанавливают заданный угол рассогласования„ в результате чего образуется угол рассогласования между правым и левым рабочими роторами (полюса левого и правого рабочих ро. 1023567 торов смещаются по кругу на угол, равный введенному. углу рассогласования). Затем через контактные кольца .подается напряжение к обмоткам левого (правого) рабочего ротора, корпус которого под действием электромагнит- 5 ного.торопова находится в неподвижйам положении. После даведения магнитной . индукции промежуточный ориентирующий . ротор устанавливается в положении полного совмещения контуров своих 10 левых (правых) полюсов с полюсами левого (правого) рабочего ротора, отключается подача напряжения левого

{правого) рабочего -ротора и одновременно затормаживается корпус проме- Я жуточного ориентирующего ротора. Это означает передачу исходного состояния левого (правого) рабочего ротора иа промежуточный ротор, а введенный угол рассогласования оказывается меж-2О ду правыми (левыми) полюсами промежуточного ротора и полюсами правого (левого) рабочего ротора. В следующей фазе подключается напряжение к обмоткам правого (левого) рабочего ротора и в результате электромагнитного взаимодействия его полюсов с но-. люсами заторможенного промежуточного ротора происходит поворот на величи ну введенного угла рассогласования..

Одновременно с этим ротор 8 (3), жестко связанный с ротором 3 (8) через болтовое сцепление механизма дис-, ковых рассо ласойателей,.поворачивается относительно промежуточного ротора 4 на величину угла рассогла сования. Включается тормоз левого ротора 8, отключается обмотка правого (левого) ротора 3 (8).Шаговый двигатель готов к отработке следукщего шага в указанной последовательности операций включения и выключения обмоток тормозных электромагнитов. В скобках указаны наименования работающих полюсов для реверсивного направления вращения.

Двигатель позволяет получить про» о извольиый угол поворота 0 - 30 (в случае двухполюсных роторов и индуктора 0 - 90 ) и при отсутствии ста0 тора и статорных обмоток. Автомати- зация реверса происходит простой сменой очередности включения и выключения обмоток левого и правого роторов. Двигатель. обладает увеличеннык угловым моментом за счет того, что в передаче момента участвуют все полюса. ротора. для предлагаемого двигателя отпадает необходимость оснащения двигателя редукторами, которые обычно используют для модификации стандартного шага, заложенного в конструкцию двигателя.

1023567

10235б7

1023567

1023567

Заказ 4233/45

Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретений и открытий

}13035, Москва, Ж-35, Paymcicas наб., д. 4/5

Филиал.ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Кецариа

Редактор Л. Алексеенко Техред Т.Маточка Корректор А. Дзятко