Однофазный шаговый электродвигатель Советский патент 1983 года по МПК H02K37/00 

Изобретение относится к электрогтехнике, в частности к шаговым дви-. гателям, которые находят применение в программных устройствах/ приборах времени и других устройствах автоматики :яискретного действия. Известен однофазный шаговый двигатель, содержащий зубчатый ротор и статор с постоянными магнитами и полюсными выступами, с набженными обмот кой управления tilНедостатком указанного двигателя является низкий КПД. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электродвигатель, содержащий ротор с цилиндрическим постоянным магнитом, на котором выполнены полгоса чередутощейся полярности, и статор с кольцевой обмоткой, охваченной магнитопроводом с когтеобразными выступами, часть которых экранирована короткозамкнутым витком. Двигатель работает от знакопеременного сигнала 2 , Недостатками двигателя являются сложность управления им, заключающаяся в необходимости применения зна копеременного импульсного сигнала, и малая надежность работы из-за воз мо-жности пропускашага при по зтуплении первого импульса управления. Цель изобретения - упрощение управления двигателем и повышение надежности его работы.. Поставленная цель достигается тем, что Между обмоткой и магнито проводом статора установлен по край ней мере один дополнительный магнито провод, когтеобразные вьжзтупы котор го расположены в центре пазов между когтеобразн :а 1и выступами магнитопро вода статора, и по крайней мере оди .постоянный магнит, одна торцовая цр верхность которого, перпендикулярна оси намагничивания, прилегает к дополнительному магнитопроводу, а про тивоположная торцовая поверхность магнита прилегает к магнитопроводу статора. . На фи.г. 1 показан предлагаемый двигатель, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез;. ,на фиг,3 - развертка зубцовой зоны двигателя.. На статоре двигателя расположена обмотка 1, охваченная магнитопроводами 2 с двумя группами кбгтеобразных выступов 3 и 4 (фиг.З). Группа выступов 4 экранирована короткозамк нутым витком 5, Расположенные на ст торе постоянные магниты б примыкают одной торцовой поверхностью, перпен дикулярной оси намагничения, к допо нительным магнитопроводам 7, а противоположной торцовой поверхностью кмагнитопроводам 2. Зубцовый шаг каждой из групп ког теобразных выступов 3 и 4 равен двойному полюсному делению ротора, а группы выступов имеют взаимное смещение, обеспечивающее пространственный сдвиг Ч осей магнитных полей, проходящих через когтеобразные выступы 3 и 4. Угол V,лежит в пределах О Ч 90 эл.град. Когтеобразные выступы 8 дополнительного магнитопровода 7 распола.гаются в центре пазов между выступами 3 и 4 магнитопровода 2 статора. двигатель работает следующим образом.В обесточенном состоянии в результате взаимодействия магнитных полей ротора 9 и дополнительного магнита 6 в области зубцовых зон дополнительного магнитопровода 7 возникаем синхронизирующий момент с периодичностью, равной двойному полюсному делению ротора. При включении обмотки 1 скорость нарастания потока во вспомргательных выступах 4 за счет экрани-ру1рщего действия короткозамкнутых витков 5, охватывакяцих эти выступы, меньше, чем в выступах 3 магнитопроврда статора, поэтому результирующий синхройизиру(ощий момент при включении обмотки сдвинут на угол меньший 180 эл.град. и, таким образом, обеспечивается отличный от нуля пусковой момент. . При выключении обмотки под действием, результирующего момента, возникающего от взаимодействия потока .магнита ротора 9 ипотока выступов 4 Магнитопровода 2 статора, а также от взаимодействия потока магнитов б с потоком магнита ротора 9 в зубцовой зоне 8 дополнительного магнитопровода 7, ротор получает дальнейшее перемещение и завершает поворот до 360 эл. град., т.е. завершает отработку шага. Дополнительные магнитопроводы 7 могут располагаться как с- двух сторон катушки с обмоткой 1 (фиг. 1 и 3), так и с одной стороны причем они могут выполняться как в фс)1 1екольца, так и в иной, удобной для встраивания в свободное пространство между магни.топроводом 2 и обмоткой 1.,. форме. Постоянные магниты б, в за- . висимо зти от магнитных свойств их материала и конструктивных требований, могут бытьсплошными, например кольцевой формы, или выполненными из отдельных элементов, причем примыкать к магнитопроводу 2 они могут как по торцовой поверхности (фиг.1), так и по цилиндрической. Изобретение позволяет упростить управление двигателем путем применения для управления последовательности однополярных импульсных сигналов, при этом на каждый импульс, управления двигатель реагирует однозначной отработкой шага.

ОДНОФАЗНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ/ содержащий ротор с цилиндрическим постояннЕди магнитом, на котором выполнены полюса чередующейся .полярности,и статор с кольцевой обмоткой, охваченной марнитопроводом с когтеобразными выступами, часть ко- торых экранирована короткоэамкнутым витком, отличающийся т.еМ/ что, с целью упрощения управления двигателем и повышения надежности его работы, между обмоткой и магнитопроводом статора установлен по крайней мере один дополнительный магнитопровод, когтеобразные выступы .которого расположены в центре пазов между когтеобразными выступами магнитопровода статора/ и по крайней мере один постоянный магнит/ одна торцовая поверхность которого, перпендикулярная оси намагничивания, прилегает к дополнительному магнитопроводу, a противоположная поверхность магнита 1 прилегает к магнитопроводу статора О)