Шаговый электродвигатель

 

1. ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий , полый ротор, состоящий из чередунхдихся ферромагнитных зубьев и немагнитных участков, и статор, СОСТОЯ1ЦИЙ из разделенных немагнитными участками ферромагнитных секций с обмотками и полюсами, расположен/ нуми снаружи ротора, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения электромагнитного момента, снижения потерь и габаритов двигателя, статор дополнительно снабжен секциями , расположенными внутри ротора, причем все секции статора и немагнитные участкимежду ними размещены вдоль окружности ротора, число полюсов каждой секции равно трем, а ширина зубцов ротора, расстояние между зубцами, пмрина полюсов секции статора и расстояние между этими полюсами равны. 2. Электродвигатель по.п.1, отS личающийся тем, что окна катупжи обмотки статора имеют трапеце (Л идальное сечение, причем меньшее осс нование этой трапеции обращено в сторону рабочего зазора и равно ширине полюса на стороне, обращенной к рабочему зазору.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИ К

А (19) (11) 4(51) Н 02 К 37 00

ГОСУД СТВЕКК и HOWTET COCA

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНий И ОТКЕЫтий

ОПИСАНИЕ ИЗ06РЕТЕНИЯ к *ето сноьм свидетвъатви (21) 3452157/24-07 (22) 14. 06.82 (46) 23.02.85. Бюп. 1Ф 7 (72) В.И.Бондаренко, А.А.Афонин, Г.Б.Аникин, С.Н.Сапа, Ю.Н.Федоров и В.Н.Куковинец (71) Запорожский ордена "Знак Почета" машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (53) 621.313. 13-133.3 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

У 453855, кл. Н 02 К 37/00, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

У 118037, кл. Н 02 К 37/00, 1957. (54)(57) 1. ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий . полый ротор, состоящий из чере...,ующихся ферромагнитных зубьев и немагнитных участков, и статор, состоящий из разделенных немагнитными участками ферромагнитных секций с обмотками и полюсами, расположен/ ньяи снаружи ротора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения электромагнитного момента, снижения потерь и габаритов двигателя, статор дополнительно снабжен секциями, расположенными внутри ротора, причем все секции статора и немагнитные участки между ними размещены вдоль окружности ротора, число полюсов каждой секции равно трем, а ширина зубцов ротора, расстояние между зубцами, петрина полюсов секции статора и расстояние между этими полюсами равны.

2. Электродвигатель по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что окна З катушки обмотки статора имеют трапецеидальное сечение, причем меньшее основание .этой трапеции обращено в сторону рабочего зазора и равно ширине полюса на стороне, обращенной к рабочему зазору.

114! 528

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к шаговым электродвигателям, и может быть использовано в безредукторных электро приводах роботов и манипуляторов, а 5 также в электроприводах различных производственных механизмов для осуществления вращательного поворотного движения при сравнительно малых угловых скоростях, преимущественно для осуществления шаговых перемещений.

Известен электрический шаговый двигатель, содержащий зубчатый Аерромагнитный полый ротор и статор, состоящий из разделенных немагнитными 15 участками AeppoMBI HHTHbIx секций с обмотками. Полый ротор с аксиально размещенными зубцами консольно закреплен на торцовой поверхности диска, статор состоит из трех U-oáðàç- 20 ных магнитопроводов с обмотками и полюсами, примыкающими к наружной и внутренней поверхностям зубцов ротора. Между полюсами U-oáðàçíîãî магнитопровода установлена немагнитная прокладка, определяющая радиальные зазоры между зубцами ротора и полюсами статора (13.

Недостатком данного двигателя является то, что он имеет дополнитель- 30 ные технологические немагнитные зазоры между U-образными магнитопроводами и полюсами статора, повышающие магнитное сопротивление основному потоку, а наличие в обмотке статора, охватывающей магнитопровод, больших лобовых частей приводит к увеличению потоков рассеяния и добавочных потерь.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является электрический реактивный шаговый двигатель, содержащий полый ротор, состоящий из чере — 4 дующихся Аерромагнитных зубьев и немагнитных участков, и статор, состоящий из разделенных немагнитными участками Аерромагнитных секций с обмотками и полюсами, расположенными снаружи ротора (2j.

Недостатком известного двигателя является плохое использование активного пространства ввиду наличия охватывающих ротор кольцевых цилиндр н и- 55 ческих обмоток статора и, как следствие этого, увеличение потерь и габаритов двигателя.

Цель изобретения — повьш ение электромагнитного момента, снижение потерь и габаритов двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в шаговом электродвигателе, содержащем полый ротор, состоящий из чередующихся ферромагнитных зубьев и немагнитных участков, и статор, состоящий из разделенных немагнитными участками Аерромагнитных секций с обмотками и полюсами, расположенными снаружи ротора, статор дополнительно снабжен секциями, расположенными внутри ротора, причем все секции статора и немагнитные участки между ними размещены вдоль окружности ротора, число полюсов каждой секции равно трем, а ширина зубцов ротора, расстояние между зубцами, ширина полюсов секции статора и расстояние между этими полюсами равны.

Окна под катушки -обмотки статора могут иметь трапецеидальное с:-.чение.

1 причем меньшее основание этой трапеции обращено в сторону рабочего зазора и равно ширине полюса на стороне, обращеннои к рабочему зазору.

Такое выполнение электродвигателя позволяет наиболее полно использовать активное пространство, уменьшить габариты, снизить потери и увеличить электромагнитный момент.

На фиг. 1 показан двигатель, поперечное сечение; на Аиг. 2 — секция статора с трапецеидальным сечением окна катушки.

Двигатель имеет корпус 1, на наружной и внутренней поверхностях которого закреплены разделенные немагнит-,: ными участками 2 Аерромагнитные секции 3 и 4 статора с полюсами 5 и 6 и обмотками 7 и 8.

Полый ротор состоит из чередующихся ферромагнитных зубцов и немагнитных участков 10. Ширина зубцов ротора Ь, расстояние между зубцами

Э ротора b,èèðèíà полюсов Ъ статора и расстояние между этими полюсами Ь „ равны.

Каждая ферромагнитная секция статора содержит три полюса и два окна под катушку между этими полюсами.

Угловой размер каждой секции равен

Ь

Двигатель имеет m Ааз и и секций в каждой фазе. Угловой размер немагнитного участка

1 14 1528

2н г = ------ — 5 Ь

Z ш ° и и веса

ВН КИПИ

Тираж б4

Ц1цг. Г

Трехфазный двигатель, показанный . на фиг. 1 имеет в каждой фазе по четыре секции. Первая фаза объединяет секции 11 — 14. Вторую фазу образуют секции 15-18, а третью — секции 1922.

Каждая иэ и секций второй фазы

10 имеет угловой сдвиг относительно аналогичной и секции первой фазы на 1/3 зубцового деления ротора. Каждая из и секций третьей фазы имеет угловой сдвиг относительно «налогичной и сек— 15 ции первой фазы íà 7/3 зубцового деления ротора.

При выполнении секции статора с трапецеидальным сечением окна ка— тушки обеспечивается расширение обмоточного пространства.

Двигатель работает следующим образом.

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

При подключении первой фазы к источнику питания ротор занимает положение (фиг. 1), когда его зубцы спосны полюсам секций 11 14.

В режиме последовательной коммутации фаз поочередно включается одна из трех фаз. Последовательность их включения определяет направление вращения ротора. Угловое перемещение ротора при последовательной коммутации фаз, т.е. шаг двигателя, + bead.

Z ш

Предлагаемый двигатель характеризуется улучшенным использованием активного пространства благодаря расположению секций статора снаружи и внутри ротора. Конструкция двигателя позволяет уменьшить его габариты и вес. либо увеличить электромагнитный момент при сохранении габаритов