ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ГАРМОНИЧЕСКИЙ ИНДУКТОРНЫЙ Российский патент 1995 года по МПК H02K37/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приборах точной механики в качестве дискретного электропривода.

Известен гармонический индукторный шаговый двигатель для использования с шагом в 1/6 оборота при разнополярном управлении, содержащий монолитный стержневой магнитопровод, не имеющий ни одного стыка или соединения внахлест и несущий диаметрально и без смещения в аксиальном направлении расположенные наконечники с угловой протяженностью в 1/6 часть оборота и пару согласно включенных катушек обмотки управления, два постоянных магнита со своими полюсными наконечниками и монолитный трехзубцовый ротор с фиксирующими вырезами, взаимодействующими с фиксирующими вырезами в наконечниках магнитов, установленный с аксиальным смещением относительно упомянутых наконечников магнитов и без аксиального смещения относительно диаметральных наконечников стержневого магнитопровода с возможностью вращения в подшипниках (авт. св. СССР N 544063, кл. H 02 K 37/00, 1974).

Цель - повышение быстродействия без изменения шага, упрощение конструкции и технологии изготовления при обеспечении ремонтопригодности.

На фиг. 1 показан двигатель в разрезе; на фиг. 2 - то же, разрез в плоскости симметрии ротора; на фиг. 3 - то же, вид с торца; на фиг. 4 - то же, разрез в плоскости симметрии магнитов; на фиг. 5 - пример крепления элементов конструкции (разрез А-А на фиг. 3); на фиг. 6 - магнитопровод; на фиг. 7 - ротор; на фиг. 8 - магнит; на фиг. 9 - наконечник магнита; на фиг. 10 - немагнитные крышки подшипников.

Между крышками 1₁ и 1₂ установлен монолитный, не имеющий ни одого стыка или соединения внахлест, магнитопровод 2 со стержнями 3₁ и 3₂, имеющий диаметрально и без смещения в аксиальном направлении расположенные наконечники 4₁ и 4₂ с угловой протяженностью в 1/6 оборота. К торцам магнитопровода 2 прилегают встречно намагниченные магниты 5₁ и 5₂, имеющие наконечники 6. В прямоугольных окнах магнитопровода 2, наконечников и магнитов размещены диаметрально друг к другу на стержнях 3₁ и 3₂ согласно включенные катушки 7₁ и 7₂ обмотки управления. Вал с трибом 8 укреплен в центральном отверстии установленного в подшипниках 9 монолитного трехзубцового ротора 10. Для фиксации ротора 10 в нем имеются пазы 11 и вырезы 12 в наконечниках 6. Для крепления служат винты 13, а для ориентации - например, штифты 14.

Ротор 10 установлен с аксиальным смещением относительно наконечников 6 магнитов 5₁ и 5₂ и без аксиального смещения относительно диаметральных наконечников 4 стержневого магнитопровода 2. Магнитопровод 2 выполнен плоским и симметричным в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Фиксирующие вырезы 12 на роторе 10 выполнены одинаковыми со стороны каждого из торцов, а плоскость симметрии ротора 10 совмещена с плоскостью симметрии стержневого магнитопровода 2.

Двигатель работает следующим образом.

С поступлением импульса тока определенной полярности в обмотку ротор 10 смещается из положения, показанного на фиг. 3, против часовой стрелки на угол, несколько больший 45^о, поскольку магнитный поток усиливается в зазоре наконечника 4₁, а в зазоре наконечника 4₂ ослабляется. С окончанием импульса тока ротор доворачивается до шага 60^о под действием реактивного момента фиксации, обусловленного пазами 11 и вырезами 12.

С поступлением импульса противоположной полярности ротор совершает в описанной последовательности новый шаг в том же направлении.

Преимущество изобретения заключается в уменьшении числа составных частей устройства, числа оригинальных деталей, возможности замены любой катушки без нарушения целостности устройства (катушка проходит между наконечниками 4₁ и 4₂), уменьшении инерционности ротора при повышении МДС как магнитов, так и катушек (для быстродействия).

Использование: в приборах точной механики. Сущность изобретения: между крышками 1₁ и 1₂ установлен магнитопровод с наконечниками. К торцам магнитопровода прилегают встречно намагниченные магниты 5₁ и 5₂, имеющие наконечники. В прямоугольных окнах магнитопровода, наконечников и магнитов размещены согласно включенные катушки 7₁ и 7₂. Для фиксации ротора в нем имеются пазы и вырезы в наконечниках магнитов 5₁ и 5₂ . 10 ил.

ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ГАРМОНИЧЕСКИЙ ИНДУКТОРНЫЙ для использования с шагом в 1/6 часть оборота при разнополярном управлении, содержащий монолитный стержневой магнитопровод, не имеющий ни одного стыка или соединения внахлест и несущий диаметрально и без смещения в аксиальном направлении расположенные наконечники с угловой протяженностью в 1/6 часть оборота и пару согласно включенных катушек обмотки управления, два постоянных магнита со своими полюсными наконечниками и монолитный трехзубцовый ротор с фиксирующими вырезами, взаимодействующими с фиксирующими вырезами в наконечниках магнитов, установленный с аксиальным смещением относительно упомянутых наконечников магнитов и без аксиального смещения относительно диаметральных наконечников стержневого магнитопровода с возможностью вращения в подшипниках, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия без изменения шага, упрощения конструкции и технологии изготовления при обеспечении ремонтопригодности, катушки обмотки управления установлены по отношению одна к другой диаметрально на стержнях в открытых прямоугольных окнах плоского и симметричного в трех взаимно перпендикулярных плоскостях магнитопровода, окнах немагнитных крышек подшипников, окна магнитов и наконечников магнитов, причем фиксирующие вырезы на роторе выполнены одинаковыми со стороны каждого из торцов, а плоскость симметрии ротора совмещена с плоскостью симметрии стержневого магнитопровода.