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

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

Известны однофазные шаговые электродвигатели, содержащие ротор с постоянным магнитом и статор с обмоткой и магнитопроводом, имеюшим сердечник и примыкающие к нему полюса, которые образуют неравномерный воздушный зазор между ними и ротором 1.

Недостатками этих двигателей являются сложность взаимной ориентации полюсов и регулировки зазора между статором и ротором.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является однофазный шаговый двигатель, содержащий статор с обмоткой и магнитопроводом, состоящим из сердечника и полюсов с магнитной асимметрией и цилиндрическими внутренними поверхностями, имеюш.ими общую ось, и ротор с радиально намагниченным постоянным магнитом, ось которого совпадает с осью указанного цилиндра 2.

Однако и этот двигатель сложен в сборке и при ремонте, так как имеет большое число сборочных единиц. Кроме того его ротор не защищен от ферромагнитной пыли и имеет недостаточную точность центрирования как по отношению к полюсам статора, так и к ведущему механизму, что в совокупности снижает надежность двигателя.

Цель изобретения - упрощение сборки двигателя, повышение его надежности и ремонтоспособности.

Поставленная цель достигается тем, что двигатель снабжен капсулой, внутри кап-сулы размещены ротор и его опоры, капсула имеет внешний цилиндрический выстуц, соосный с ротором, и установлена в расточке полюсов, причем капсула состоит из корпуса и крышки, а на корпусе капсулы выполнен опорный фланец, ориентирующий ротор относительно полюсов.

Кро.ме ТОГО, опорный фланец выполнен двухступенчатым.

- При этом крышка капсулы снабжена двухступенчатым выступом, а одна из ступеней которого размещена в корпусе капсулы.

На фиг. 1 приведен описываемый двигатель, общий вид в изометрии; на фиг. 2 - возможные варианты установки капсулы между полюсами (полюса и капсула представлены в продольном разрезе).

Двигатель содержит статор с об.моткой 1 и магнитопроводом, состоящим из сердечника 2 и полюсов 3, между которыми установлена капсула 4. Магнитная асимметрия полюсов в рассматриваемом случае создается пазом 5, выполненным под углом к

продольной оси полюсов. Могут быть и другие варианты выполнения полюсов и магнитной асимметрии. Между полюсами установлена капсула, состоящая из корпуса 6 и крышки 7. На капсуле имеется выступ 8 и опорный фланец 9, посредством которого

ротор 10 ориентируется относительно полюсов 3. Ротор 10 имеет постоянный магнит 11 и установлен в опорах 12 и 13, закрепленных соответственно в корпусе б и крышке 7.

г На опорном фланце 9 могут быть выполнены двухступенчатые выступы 9 и 9. Крышка 7 капсулы тоже может иметь двухступенчатые выступы 7 и 7.

Двигатель работает следующим образом. При отсутствии тока в обмотке 1 под

0 действием магнитного потока постоянного магнита 11 ротор устанавливается в таком положении, при котором магнитное сопротивление внешней для постоянного магнита магнитной цепи минимально, т.е. ось намагничивания ротора располагается под углом к продольной оси полюсов. Питание двигателя осуществляется импульсами с чередующейся полярностью. При прохождении по обмотке импульса тока, обеспечивающего полюсам 3 одноименную полярность по отQ ношению к полюсам магнита 11, на ротор действует момент в направлении, обеспечивающем кратчайшей путь до положения разноименной полярности полюсов 3 и магнита 11. После прохождения импульса ротор под действием магнитного потока маг5 нита 11 занимает положение, диаметрально противоположное исходному. При последующем импульсе обратной полярности картина повторяется и ротор соверщает полный оборот, Завершив полный цикл работы.

Благодаря установке в предлагаемом двигателе капсулы с выступом.8 и фланцом 9 существенно сокращается число сборочных единиц двигателя, возможны сборка и проверка роторного узла вне зависимости от

. статора, упрощается ориентация ротора относительно полюсов статора, устраняется возможность попадания внешней пыли в зону вращающихся элементов ротора, что в общей сложности упрощает сборку двигателя, повыщается его надежность и ремон0 тоспособность.

Выполнение опорного фланца и крышки двухступенчатыми дополнительно облегчает разборку двигателя.

9

13 7

Л

П // fOff

8 ...Л™ Lu ff j

Фш.г

1. ОДНОФАЗНЫЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор с обмоткой и магнитопроводом, состоящим из сердечника и полюсов с магнитной асимметрией и цилиндрическими внутренними поверхностями, имеющими общую ось, и ротор с радиально намагниченным постоянным магнитом, установленный в опорах, ось которого совпадает с осью цилиндрической внутренней поверхности полюсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения сборки двигателя, повышения его надежности и ремонтоспособности, двигатель снабжен кап-, сулой, внутри которой размещены ротор и его опоры, капсула имеет внещний цилиндрический выступ, соосный с ротором, и установлена в расточке полюсов, причем капсула состоит из корпуса и крыщки, а на корпусе капсулы выполнен опорный фланец, ориентирующий ротор относительно полюсов. 2.Двигатель по п. , отличающийся тем, i что опорный фланец выполнен двухступенчатым. (Л 3.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что крыщка капсулы снабжена двухступенчатым цилиндрическим выступом, одна из ступеней которого размещена в корпусе капсулы. / сд со Ю 00 со