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

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что пластина в центральной части имеет выступ с направлением по оси вращения ротора, в котором выполнен указанный паз.

3.Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что стенки паза выполнены параллельными.

4.Двигатель по пп. 1-3, отличающийся тем,. что на пластине выполнены дополнительный паз со стенками, лежащими в одной плоскости со стенками основного паза, и расположенный на противоположной стороне пластины.

5.Двигатель по пп. 1-4, отличающийся тем, что на пластине выполнен дополнительный паз, аналогичный основному, и размещенный на той же стороне пластины, причем оба паза симметрично расположены относительно отверстия пластины.

6.Двигатель по пп. 1-5, отличающийся тем, что на перемычках пластины выполнены дополнительные пазы.

1. ОДНОФАЗНЫЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор с обмоткой и магнитопроводом, имеющим сердечник и пластину с отверстием, образующим полюса и перемычки между ними, и ротор с радиально намагниченным постоянным магнитом, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления двигателя и его надежности, на поверхности пластины, перпендикулярной к оси ротора, выполнено не Meniee одного паза, стенки которого охватывают по крайней мере часть отверстия пластины и имеют расстояние между собой не более трех диаметров ротора, а осевая линия паза расположена под углом х..к оси полюсов, причем . (Л ел СП QG

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим шаговым двигателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе.

Известны однофазные шаговые двигатели, содержащие ротор с постоянным магнитом и статор с обмоткой и магнитопроводом, имеющим сердечник и примыкающие к нему полюса, которые образуют неравномерный рабочий зазор между ротором и статором 1.

Недостаток данных двигателей заключается в трудности сборки двигателя и в частности - в трудности взаимной ориентации полюсов и ротора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является однофазный шаговый двигатель, содержащий статор с обмоткой и магнитопроводом, имеющим сердечник и пластину с отверстием, образующим полюса и перемычки между ними, и ротор с радиально намагниченным постоянным магнитом 2.

Однако известный двигатель сложен в изготовлении,- так как требует большой точности изготовления пластины из-за необходимости выполнения на полюсах вырезов незначительного диаметра, изменение которого существенно влияет на параметры двигателя. Кроме того, эти отверстия могут забиваться магнитной пылью, что приводит тоже к ухудшению параметров двигателя и снижает его надежность.

Цель изобретения - повышение технологичности изготовления и надежности.

Цель достигается тем, что в однофазном шаговом двигателе на поверхности пласти ны, перпендикулярной к оси ротора выполнено не менее одного паза, стенки которого охватывают по крайней мере часть отверстия пластины и имеют расстояние между собой не более трех диаметров ротора, а осевая линия паза расположена под углом а к оси полюсов, причем 0 .

Целесообразно в указанном двигателе на центральной части пластины иметь выступ, в котором выполнен паз.

Целесообразно паз выполнять с параллельными стенками.

В указанном двигателе на пластине имеет смысл выполнить дополнительный паз со стенками, лежащими в одной плоскости со стенками основного паза, расположив его на противоположной стороне пластины.

Дополнительный паз, аналогичный основному, может быть размещен на одной стороне с основным, причем оба должны быть расположены симметрично относительно отверстия пластины.

Целесообразно также на перемычках статорной пластины двигателя выполнить дополнительные пазы.

На фиг. 1 приведен двигатель в изометрии, общий вид; на фиг. 2, а,б,в,г.д,е,ж,з, изображены варианты исполнения паза; на фиг. 3 а,б,в,г, представлены варианты исполнения статорной пластины.

Двигатель содержит статорную пластину 1, выполненную, из ферромагнитного материала с отверстием, в котором расположен ротор 2, снабженный радиально намагниченным постоянным магнитом 3. Пластина 1 примыкает к сердечнику 4, на котором установлена обмотка 5. По всей ширине пластины 1 выполнен паз 6. Конфигурация паза может быть разнообразной, в частности такой, как она представлена на фиг. 2 а-2 3, что позволяет получать разнообразные моментные характеристики двигателя.

Паз б может быть выполнен на выступе пластины 1 (фиг, 3 б). Пластина 1 может иметь пазы 6 и 7 с обеих сторон. На перемычках пластины может быть дополнительный паз 8. Кроме того пластина 1 может быть снабжена с одной стороны двумя пазами 6 и 9, симметрично расположенными относительно отверстия пластины.

Приведенное разнообразие форм пластины 1 способствует выбору лучшей технологии ее изготовления для того или иного двигателя в зависимости от его габаритов и назначения. Двигатель работает следующим образом. При отсутствии тока в обмотке 5 под действием магнитного потока постоянного магнита 3 ротор устанавливается в таком положении, при котором магнитное сопротивление внешней для постоянного магнита магнитной цепи будет минимальным, т.е. ось намагничивания ротора расположится под углом к продольной оси полюсов пластины. Питание двигателя осуществляется импульсами с чередующейся полярностью. При прохождении по обмотке 5 импульса тока, обеспечивающего полюсам пластины 1 оДинаковую полярность по отношению к полюсам магнита 3, на ротор действует момент в направлении, обеспечивающем кратчайший путь до положения разноименной полярности полюсов пластины и магнита ротора. Под действием этого момента ротор поворачивается на угол, близкий к 180°. После прохождения импульса тока ротор под действием магнитного потока довернется до угла 180°. При последующем импульсе обратной полярности картина повторится, так как полярность полюсов изменится и полюса ротора вновь будут обращены к одноименным полюсам пластины 1. После прохождения второго импульса ротор совершает полный оборот. Затем цикл повторяется. Благодаря созданию магнитной асимметрии полюсов с помощью паза 6, выполненного на поверхности пластины 1 с осью, расположенной под непрямым углом к оси полюсов пластины и со стенками, охватывающими все отверстие или его часть, момеитные характеристики в меньшей степени зависят от точности изготовления пластины, . также меньше возможность скопления магнитной пыли в зоне, создающей магнитную асимметрию полюсов, что в совокупности приводит к повыщению технологичности изготовления двигателя и его иадежности.

Фиг. 2

а