Шаговый электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к шаговым электродвигателям. Цель состоит в повышении надежности и энергетических характеристик за счет уменьшения рассеяния. Двигатель содержит немагнитные опорные детали 1, на хо/J J-. торых закреплен магнитопровод 2 с четырьмя полюсами 3, имеющими зубцы 4. К магнитопроводу с разных сторон одноименными полюсами прилегают постоянные магниты 5, имеющие полюсные наконечники с кольцевыми выступами. Внутри магнитопровода 2 установлен зубчатый ротор 10 с зубцами 12 и 13 с разными угловыми протяженностями и с такими же протяженностями пазов 14 и 15. Ротор закреплен на валу 11. Повышение надежности осуществляется за счет уменьшения осевого тяжения, а энергетических показателей - за счет уменьшения рассеяния . 2 ил. 4 S

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 37/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОО

Ы о

1 !

,о

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4189172/07 (22) 04;02.87 (46) 07.07.93, Бюл. М 25 (75) А.И.Краснопевцев. Е.П.Колков и

В.А.Ш ватов (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1561165, кл. Н 02 К 37/00, 15.01.87. (54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехни-. ке. а именно к шаговым электродвигателям.

Цель состоит в повышении надежности и энергетических характеристик за счет уменьшения рассеяния. Двигатель содер.жит немагнитные опорные детали 1, на ко/ Ю

„,5U„„1826109 А1 торых закреплен магнитопровод 2 с четырьмя полюсами 3, имеющими зубцы 4. К магнитопроводу с разных сторон одноименными полюсами прилегают постоянные магниты 5, имеющие полюсные наконечники с кольцевыми выступами. Внутри магнитопровода 2 установлен зубчатый ротор 10 с зубцами 12 и 13 с разными угловыми протя I женностями и с такими же протяженностями пазов.14 и 15, Ротор закреплен на валу 11. Повышение надежности осуществляется за счет уменьшения осевого тяжения, а энергетических показателей — эа счет уменьшения рассеяния. 2 ил. ф /

1826109

Изобретение относится к электротехнике и приборостроению, в частности к шаговым электродвигателям для технических приборов времени, Цель изобретения — повышение защищенности с повышением надежности и долговечности за счет компенсации радиальных магнитных тяжений, а также повышение технологичности и энергетических характеристик за счет уменьшения рассеяния.

На фиг. 1 и 2 представлен шаговый электродвигательь.

На немагнитных конструкционных деталях 1 (например, колонках с внутренней резьбой) установлен квадратный магнитопровод 2 с четырьмя стержнями — полюсами

3, имеющими по четыре зубца-наконечника 4.

К замкнутому квадратному магнитопроводу 2 с противоположных торцов прилегают служащие корпусом двигателя и встречно намагниченные квадратные магниты 5, выполненные, например, из феррита бария {возможно использование изотропных магнитов, например, марки 6

БИ 240). На магнитах 5 установлены их полюсные наконечники 6. а между торцами наконечников 6 и стержней 3 с параллельными краями — катушки 7, расположенные внутри окна магнитопровода и соединенные между собой электрически и являющиеся обмоткой управления однофазной шагового электродвигателя.

Полюсные наконечники 6 имеют кольцевые концентричные ротору выступы 8 и отверстия для опор вращения (подшипников) 9 ротора 10, закрепленного на ваlip 1 1.

Ротор 10 имеет цилиндрические выступы на торцах, помещенные внутри кольцевых выступов 8 на полюсных наконечниках

6 магнитов 5 и в своей дисковой части имеет зубцы 12 и 13, угловая протяженность которых отличается, например, в два раза (при таком же отличии в угловых протяженностях пазов 14 и 15 на роторе).

Вставки 16 из диэлектрика отделяют катушки 7 от выступов 8, В спецйальные отверстия во вставках 16 напротив соответствующих отверстий в наконечниках

6 (не показаны на чертеже, чтобы не затемнять его смысл) удобно вывести наружу соответствующим образом отмаркированные концы катушек 7 обмотки управления для соответствующих переключений по потребности s зависимости от изменения питающего напряжения, характера нагрузки, формы и длительности сигнала управления и т.п.

Доя удобства выполнения и установки катушек 7 на стержнях 3 размер служащих корпусом магнитов в плане выполнен в пределах двух — двух с половиной диаметров расточки полюсных наконечников магнитопровода.

Двигатель работает следующим образом.

При обесточенных катушках 7 зубцы ро10 тора занимают положение, показанное, например, на фиг, 1, за счет того. что угловая протяженность зубцов 12 (она равна 4О) одинакова с протяженностью наконечников 4.

При этом напротив всех зубцов у одной по15 лавины наконечников магнитопровода установлено по зубцу ротора, относительно половины зубцов у другой половины наконечников магнитопровода зубцы ротора установлены.с перекрытием на шестую часть зубцового деления ротора, плоскости симметрии ротора и магнитопровода совмещены.

При включении обмотки из катушек 7 происходит взаимодействие магнитных потоков управления (Фу) и возбуждения (Ф ), как это показано на фиг. 1 и 2, Благодаря наличию зубцов 13 на роторе обеспечивается однонаправленное перемещение в направлении тех наконечников 4, где

30 обеспечивается сложение потоков Фу и

Фе.

Ротор поворачивается на один шаг и фиксируется в новом положении за счет уже описанных средств.

С поступлением импульса другой полярности процесс повторяется в уже описанной последовательности, Таким образом, энергетические характеристики улучшаются, поскольку компен40 сируются радиальные магнитные тяжения и уменьшается магнитное рассеяние.

Технологичность обеспечивается наличием открытых и симметричных вырезов для размещения катушек обмотки, Закрытое выполнение с использованием в качестве корпуса квадратных магнитов обеспечивает повышение защищенности, Кроме того, повышение удельного момента на единицу объема при минимальном шаге является следствием

50 оговоренных размерных соотношений. Возможно и дополнительное улучшение энергетических показателей за. счет увеличения аксиального размера с одного до нескольких диаметров расточки полюсов.

55 Формула изобретения

1, Шаговый электродвигатель. содержащий зубчатый ротор, статор со стержневым магнитопроводом, на котором установлена однофазная обмотка управления и зубчатые полюсные наконечники в аиде частей коль1826109

Составитель А, Краснопевцев

Техред М.Моргентал Корректор М, Петрова

Редактор Л. Павлова

Заказ.2321 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 ца, постоянные магниты, прилегающие одноименными полюсами к магнитопроводу с обоих его торцов, а к противоположным торцам магнитов прилегают их полюсные наконечники, служащие крышками для опор вращения вала ротора и снабженные на своих торцах концентричными ротору кольцевыми выступами, в статическом состоянии двигателя при обесточенной обмотке напротив всех зубцов у одной половины наконечников магнитопровода зубцы ротора установлены с перекрытием на шестую часть зубцового деления ротора, плоскости симметрии ротора и магнитопровода совмещены, отл ича ющийся тем,что,с целью повышения надежности и долговечности за счет компенсации радиальных магнитных тяжений и повышения защищенности и энергетических характеристик за счет уменьшения рассеяния, а также повышения технологичности, магниты выполнены квадратными и служат корпусом двигателя, катушки установлены внутри окна замкнутого

5 магнитопровода на стержнях с параллельными краями, образующими открытые вырезы в выполненном по форме магнитов магнитопроводе, а ротор снабжен цилиндрическими выступами, размещенными внут10 ри кольцевых выступов на полюсных наконечниках магнитов.

2. Электродвигатель по и. 1. о т л и ч в юшийся тем, что. с целью повышения технологичности и удобства сборки путем

15 упрощения выполнения и установки катушек обмотки, размер магнитов в плане выполнен в пределах двух — двух с половиной диаметров расточки полюсных наконечников магнитопровода.