Однофазный шаговый двигатель ир-360

 

Изобретение относится к дискретному приводу, преимущественно для приборов времени. Цель - упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления. На магнитных платах укреплены пластины магнитопровода статора со стержнями и полюсными наконечниками, к торцам которых примыкают магниты, имеющие по крайней мере один полюсный наконечник. 2 Ротор выполнен в виде одной детали. Зубцы образованы выступами и вырезами в детали ротора. При поступлении в обмотку управления импульса определенной полярности происходит поворот ротора под действием вращающего момента от взаимодействия магнитного потока обмотки управления с магнитным потоком от постоянных магнитов в такое положение, где зубцы стремятся повернуть ротор под действием реактивного момента. При этом ротор совершает шаг 2п. Сборка упрощена за счет выполнения ротора в виде одной детали , а магнитопровода статора - в виде пластин, уложенных друг на друга. 4 з.п. ф-лы, фиг.23.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социдлистических

РЕСПУБЛИК (si)5 Н 02 К 37/00 госудлРственный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3970598/07. 3970590/07 (22) 26.08.85 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (75) А.И. Крас йопевцев (53) 621.313.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1377978, кл. Н 02 К 37/00, 1984. (54) ОДНОФАЗНЫЙ ШАГОВЫЙ ДВИГА-.

ТЕЛЬ ИР-360 (57) Изобретение относится к дискретному приводу, преимущественно для прибороввремени. Цель — упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления..

На магнитных платах укреплены пластины магнитопровода статора со стержнями и полюеными наконечниками, к торцам которых примыкают магниты, имеющие по крайней мере один полюсный наконечник.

Изобретение относится к области электротехники, дискретному приводу., в частности к мостовым индукторно-реактивным двигателям для часов и им подобных приборов с шагом в полный оборот вала.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления однофазного шагового двигателя.

На фиг.1 показан двигатель, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1: на фиг.3 — разрез — Б-Б на фиг,2; на фйг.4— двигатель, вид сбоку со стороны ротора; на фиг.5 и 6-го же, вид влево по стрелкам фигА; на фиг.7 — разрез В-В на фиг.1;.на фиг.8-11 — ротор двигателя; на фиг.12 — схема действия двигателя; на фиг.13-17- схемы действия двигателя для его модификаций с отклонением от средних угловых размеров, указанных на фиг.12; на фиг.18 — разрез в

„„ Ц,, 1718344 А1

Ротор выполнен в виде одной детали. Зубцы образованы выступами и вырезами в детали ротора. При поступлении в обмотку управления импульса определенной полярности происходит поворот ротора под действием вращающего момента от взаимодействия магнитного потока обмотки управления с магнитным потоком от постоянных магнитов в такое положение, где зубцы стремятся повернуть ротор под действием реактивного момента. При этом ротор совершает шаг 2 л . Сборка упрощена за счет выполнения ротора в виде одной детали, а магнитопровода статора — в виде пластин, уложенных друг на друга. 4 з.п, ф-лы, фиг,23. плоскости симметрии осей обмотки управления и ротора для другого варианта исполнения двигателя; на фиг.19 — разрез à — Г на фиг,18; на фиг.20 — разрез D-D на фиг.19; на фиг.21 — разрез Е-Е на фиг.18; на фиг.22— разрез Ж вЂ” Ж на фиг.3; на фиг;23 — конструкция ротора во взаимосвязи с полюсами статора и наконечником магнитов.

На немагнитных платах 1 и 12 (например, из латуни, пластмассы или бронзографита) укреплены Г-образные пластины магнитопровода 21 и 22, имеющие стержни

3> и 32 и полюсные наконечники 41 и 42. К торцам наконечников 4 примыкают магниты

51 и 52 с наконечниками 61 и 62. Обмотка 7 укреплена на стержнях 31 и 32 магнитопровода.

Центральное отверстие 8 в снабженном цилиндрическими поверхностями 9 роторе

1718344

40 откуда на последнем этапе (изображение 45

10 предназначено для установки вала с трибом.

Между краями зубцов в отверстиях наконечников 61 и 62 предусмотрены специальные фиксирующие вырезы 11, которые взаимодействуют с крайними зубцами ротора 10> и 10з, конфигурация которого детально охарактеризована на фиг;8-11.

В. варианте конструкции по фиг.18-23 пластина магнитопровода 2 выполнена Тобразной, а пластина 22 — П-образной. Концы стержней 12 и 13 у П-образной пластины

2z прилегают к торцам поперечины 14 Т-образной пластины.

Средний стержень 3 Т-образной пластины установлен напротив промежутка между параллельными стержнями П-образной пластины. Магниты 51 и 52 прилегают к торцам параллельных стержней 12 и 13 П-образной пластины. Фиксирующие полюса 15 и 16 ротора 10 установлены с одного конца, выполненного заодно с валом 17 ротора. Один. из подшипников 18 вала 17ротора размещен между фиксирующими полюсами 15 и

16 и первым из полюсов 19 ротора. Для упрощения сборки и эксплуатации использованы немагнитные конструктивные детали 20 — 24.

При отсутствии тока в обмотке 7 ротор

10 под действием реактивного момента фиксации занимает такое положение, которое показано в верхней части фиг.12a — 17а, При поступлении в обмотку 7 импульса определенной полярности (одинаковой) происходит доворот среднего зубца ротора

102 в положение по фиг.12б — 17б — под действием активного вращающего момента от взаимодействия МДС обмотки 7 управле-. ния и поляризующего .потока постоянных магнитов 51 и 52, Из положенйя по фиг.12б —. 17б крайний зубец 10з с большей. угловой протяженностью стремится повернуть ротор под действием реактивного момента (фиг.12б — 17б, вид справа) в положение по фиг.12в — 17в, фиг.12s — 17в,вид слева) шаг завершается под действием реактивного момента, обусловленного крайним зубцов 10> с меньшей угловой протяженностью. Таким образом, шаг всегда равен полному обороту ротора.

Срабатывание возможно от импульсов только одной полярности, что обеспечивает повышенную помехозащищенность.

Магнитная цепь магнитов 5l и 52 при повброте ротора 10 не разрывается, поскольку крайние зубцы 101 и 10з ротора выполнены лишь напротив части поверхности отверстия в наконечниках 6l и 62 (или выступов в отверстиях наконечников 6 и 62).

Поэтому данный двигатель органически сочетает преимущества шагового двигателя с мостовой схемой построения магнитной системы (индукторного) и реактивного шагового двигателя. При этом магниты, в отличие от известных технических решений, участвуют в создании активного вращающего момента только при поступлении импульсов одной полярности, что является важной особенностью данной конструкции.

Упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления и сборки обеспечивается уменьшением номенклатуры составных частей магнитопроводящих элементов статора до двух единиц при упрощении формы деталей.

Формула изобретения

1. Однофазный шаговый двигатель, содержащий явнополюсный статор с магнитопроводом, включающим охваченный обмоткой управления стержень, два постоянных магнита, имеющих по крайней мере один полюсный наконечник с выступом, фиксирующим ротор с тремя аксимально смещенными полюсами, один из которых установлен с радиальным зазором относительно магнитопровода обмотки, а два других являются фиксирующими и установлены с радиальным зазором относительно выступа полюсного наконечника магнитов, причем угловая протяженность одного из фиксирующих полюсов ротора равна, а у другого — больше угловой протяженности выступа полюсного наконечника постоянных магнитов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения технологичности изготовления, прилегающий к торцам обоих магнитов магнитопровод обмотки управления выполнен в виде двух прилегающих торцами пластин, на каждой из которых выполнено по одному полюсу, полюсный наконечник магнитов BblflollHBH с отверстием, на внутренней поверхности которого. выполнен фиксирующий выступ, а ротор выполнен в виде ступенчатого цилиндрического тела с образующими полюса вырезами в нем, причем плоскость, пересекающая середину одного из полюсов ротора и перпендикулярная к оси его вращения, проходит между торцами охватывающих упомянутый полюс ротора с разных сторон двух пластин магнитоп ро вода.

2. Двигатель по п.1, отл ича ю щийся тем, что одна из пластин магнитопровода. выполнена Т-образной, а другая — П-образной, на среднем стержне T-образной пластины размещена обмотка, пластины установлены так, что концы стержней у Побразной пластины прилегают к торцам по1718344 перечины Т-образной пластины, средний стержень T-образной пластины установлен напротив промежутка между параллельными стержнями П-образной пластины, магниты прилегают к торцам параллельных стержней П-образной пластины, фиксирующие полюса ротора установлены с одного конца, выполненного за одно с валом ротора, один из подшипников вала-ротора размещен между фиксирующими полюсами и первым иэ полюсов ротора.

3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что обе пластины магнитопровода выполнены одинаковыми и Г-образными и развернуты одна относительно другой на 180О и их стержни установлены с прилеганием своими торцами и образуют несущий обмотку сердечник магнитопровода, а их короткие стороны, параллельные стержням, заканчиваются полюсами статора, каждый из магнитов установлен между торцами одного из наконечников магнита и короткой стороны одной из Г-образной пластин, 4. Двигатель по пЗ. отл и ча ю щи йс я

5 тем, что ротор выполнен с двумя цилиндрическими поверхностями, которые помеще,ны в отверстиях плат из немагнитного антифрикционного материала, причем упомянутые платы установлены между торцами

10 полюсных наконечников Г-образных пластин магнитопровода и наконечников магнитов. а каждая цилиндрическая поверхность-опора вращения ротора размещена между одним из расположенных по. концам ротора фиксиру15 ющих полюсов и средним полюсом.

5, Двигатель по пп.З и 4, о т л и ч а юшийся тем, что ротор выполнен с центральным отверстием для обеспечения возможности установки в него соединенного с

20 трибом вала.

1718344. 1718344

ЮХ-. 085П

1118344

ra> б2

102 ф2

703 .

62 й/г. 17 Ь (Фу) ФслЫнае

nonme ue малл

ЯР (Л/ФХ) (з

pius) @Р) ®4

Урф/

@us

Ладан импульс

1ф (я (Х) ю,,()

Еаю а ака уже не

4zPi)

1L3i

О/УХ) p j я;аелиЬаму ражт 0ь

ops) аФ!

fif

Щ

Падан

@ ) CZ

/Х) Урс-дкЬпму в г, 70) ra, cxuAve

Юг

rx) реагл

%г

Фу

1718344

6йг Я лщюгеьые

А игп аюув у,к.г Hem

А, x)

%М

ПОЛОЖРИИЮ

ЖР) ю

ФФх) рсулю

//АХ) а

РФ / Ф

1718344

i0

@g

Фиг 77

1718344

1718344

1718344

Составитель А. Краснопевцев

Редактор В, Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор С. Шевкун

Заказ 888 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101