Шаговый электродвигатель

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Советских

Социалистических

Республик о1 843125 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.08 79 (21} 2814435/24-07

Р К,л 3 с присоединением заявки ¹

Н 02 К 37/00

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23} Приоритет

Опубликовано 309681. Бюллетень № 24 (53) УДК 621. 313. .133.3 (088.8) Датаопубликованияописания 30.06. 81

Усыс нин (72) Авторы изобретения

Краснопевцев, В. В. Вуколов, А.Д. и В. Н. Дегтярев

А. И. (71) Заявитель

i(54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым элек-„ трическим двигателям, которые приобразовывают импульсы электрической энергии в дискретное перемещение ва-. ла. Такие двигатели находят широкое применение в автоматических и телеметрических .Устройствах.

Известны шаговые электродвигатели, содержащие статор с полюсными выступами, постоянными магнитами и обмоткой управления, зубчатый ротор (1) .

Однако асимметричное расположение полюсных выступов усложняет конструкцию и приводит к увеличению габаритно-весовых показателей двигателей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является шаговый электродвигатель, содержащий статор с обмоткой управления и магнитопроводом, постоянные магниты и зубчатый ротор, установленный на валу Г21 .

Однако расположение обмотки управления внутри двигателя усложняет технологию его изготовления, а наличие одного ротора ограничивает функциональные воэможности двигателя при необходимости иметь несколько выходных синхронно-вращающихся валов.

Цель изобретения — расширения функциональных возможностей двигателя и упрощение технологии его изготовления.

Указанная цель достигается тем, что двигатель снабжен дополнитель О ными ротором и магнитопроводом и имеет стержень, на концах которого расположено по магнитопроводу, постоянному магниту и ротору, а между ними размещена обмотка управления, причем

15 постоянные магниты выполнены кольцевыми, установлены соосно с валом ротора и имеют одинаковую полярность полюсов, прилегающих к стержню.

С целью получения реверсивного

20 вращения роторов двигателя, на его стержне установлена вторая обмотка управления, а между обмотками в средней части стержня размещены третий магнитопровод, третий постоянный маг,нит и третий ротор.

Для уменьшения длины двигателя, стержень двигателя с тремя роторами выполнен изогнутым под прямым углом с центром угла, расположенным на оси

30 вала третьего среднего ротора.

843125

С целью повышения рабочего момента двигателя, стер><ень двигателя на концах расщеплен и на каждом его конце установлено по второму магнитопроводу, постоянному магниту и ротору, обращенному друг к другу, причем Роторы, расположенные на одном конце стержня, закреплены на общем валу.

Для повышения надежности синхронной отработки угла роторы двиraтеля кинематически соединены мех<ду собой, например, с помощью цепной передачи.

На фиг. 1 изображен шаговый двигатель, поперечный разрез; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг. 3 и 4 двигатели с тремя роторами, но с различной конфигурацией стрежня двигателя, вид сверху; на фиг. 5 двигатель с расщепленными концами стержня, поперечный разрез.

Двигатель состоит из основания 1, 20 на котором установлены магнитопроводы 2 и постоянные магниты 3. Магнитопроводы 2 соединены стержнем 4, на котором располо>кена обмотка 5 управления. В воздушном зазоре магнитопровода 2 размецены зубцы роторов б,имеющих магнитную асимметрию благодаря паэам 7. Роторы б закреплены на валах 8, установленных в опорах 9. Валы 8 соединены между собой цепной передачей 10.

Двигатель может .иметь третий ротор б со своим магнитопроводом

2 и постоянным магнитом (не показан), а также втоРую обмоткУ 5 Управления

/ (фиг.3 и 4) .

Стержень двигателя может быть выполнен расщепленным (фиг.5). На концах такого стержня установлены дополнительные магнитопроводы 2, Cf постоянные магниты 3 и роторы 6<х.

<>

Двигатель работает следуюцим образом.

При подаче импульса тока в обмотку 5 магнитный поток, наведенный 45 током, на одном стержне 4 в воздушном зазоре магнитопровода будет усиливать магнитное поле, в другом ослаблять. Изменение магнитного потока в зазорах магнитопроводов приводит к повороту роторов 6, и они занимают полох<ение, соответствующее наибольшей магнитной проводимости при данном распределении магнитного потока в воздушном зазоре. В период отсутствия тока в обмотке 5 роторы б пйремещаются под действием магнитного поля постоянных магнитов 3 и таким образом ротор отрабатывает один шаг. При подаче иМпульса тока противополо>кнои полярности происходит 60 перераспределение магнитного потока, которое приводит к обработке двигателем второго шага. Величина момента и направление вращения роторов зависят от геометрии эубцовой зоны 65 магнитопроводов 2 и роторов б, а также от их взаимного смещения при обесточенной обмотке 5.

Установка дополнительной обмотки

5 на стержень 4 позволяет получить попарное реверсивное движение роторов. Так, при подаче разнополярных импульсов в обмотку 5 роторы 6 и б вращаются в одном направлении, а при подаче раэнополярных импульсов в обмотку 5 роторы б и 6 — в противоположном направлении. Направление

I вращения роторов зависит от их взаимного смецения относительно магнитопроводов 2 при обесточенных обмотках.

Наличие кинематической передачи

10, соединяющей все роторы, обеспечивает сохранение одинакового поло>кения роторов друг относительно друга даже при потере шага одним иэ роторов.

Таким образом, предлагаемое изобретение благодаря наличию нескольких роторов существенно расширяет функциональные возможности двигателя, а расположение обмотки управления на стержне, соединяющем магнитопроводы, упрощает технологию его изготовления.

Формула изобретения

1. очаговый электродвигатель,содержащий статор с обмоткой управления и магнитопроводом, постоянные магниты и, зубчатый ротор, установленный на валу, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей двигателя и упрощения технологии изготовления, двигатель снабжен дополнительными ротором и магнитопроводом и имеет стержень, на концах которого расположено по магнитопроводу, постоянному магниту и ротору, а между ними размещена упомянутая обмотка управления, причем постоянные магниты выполнены кольцевыми, установлены соосно с валом соответствующего ротора и име>эт одинаковую полярность, полюсов прилегающих к стержйю.

2. Электродвигатель по п.1, о т л и ч.а ю шийся тем, что., с целью реверсирования на стержне двигателя установлена вторая обмотка управления, а между обмотками в средней части стержня размещены третий магнитопровод, третий постоянный магнит и третий ротор.

3. Электродвигатель по в.2, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения длины двигателя стержень двигателя выполнен изогнутым под прямым углом с центром угла, расположенным >ьа оси вала третьего ротора.

4. Электродвигатель по п.1, о т-. л и ч а ю шийся тем, что, с

843125

5 целью повышения рабочего момента, стержень двигателя на концах расщеплен н на каждом его конце установлено по второму магнитопроводу, постоянному магниту н ротору, обращенному друг к другу, причем роторы, расположенные на одном конце стержня, закреплены на общем валу.

5 ° Электродвигатель по пп. 1-4, отличающийся тем, что

1 с целью повышения надежности син хронной отработки угла роторы двигателя кинематически соединены между собой, например, с помощью цепной . передачи..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2432600, кл. 310-49, 1947. . 2. Авторское свидетельство СССР

М 544063, кл. Н 02 К 37/00, 1977.

84 3125

Составитель 3. Горник

Редактор М. Лысогорова Техред A,À÷, Корректор A- Гриценко

Заказ 5153/76 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, )Z-35, Раушская наб., д. 4/5

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