Шаговый электродвигатель Советский патент 1984 года по МПК H02K37/00 

Iv9

00 СО

1

1C

Изобретение относится к электротехнике, а именно к шаговым электродвигателям.

Известен шаговый двигатель, содержащий статор с обмотками и зубчатьй .5 ферромагнитный ротор, расположенный внутри статора 11 .

Недостатками этого двигателя являются плохое использование активного пространства и большие габариты. tO

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является шаговый электродвигатель, содержащий зубчатый ферромагнитный ротор и статор, состоящий из расположенных вдоль окружное- 15 ти ротора сегментов из магнитомягкого материала, изолированных друг от друга в магнитном отношении и имеющих на внутренней цилиндрической поверхности пазы, в которых расположена 20 кольцевая обмотка, обхватывающая спинку сегмента 2j .

Недостатком известного двигателя является п.похое использование активных материалов.25

Цель изобретения - повышение использования активных материалов, повьш1ение электромагнитного момента, снижение потерь и габаритов двигателя.30

Поставленная цель достигается тем, что в шаговом электродвигателе, содержащем зубчатый ферромагнитный ротор и статор, состоящий из расположенных вдоль окружности ротора сегментов из магнитомягкого материала, изолированных один от другого в магнитном отношении и име1снцих на внутренней цилиндрической поверхности пазы, в КОТОРЫХ расположена кольцевая обмотка, обхваты- Q вающая спинку сегмента, пазы выполнены также на наружной цилиндрической . и торцовых поверхностях сегментов, а ротор выполнен из двух симметричных частей и обхватывает статор со всех .сторон, при этом угловая ширина зуб-, ца ротора находится в пределах от ши- , рины паза статора .до суммы ширины паза статора и удвоенной ширины зубца статора. 50

Такое вьтолнение электродвигателя позволяет наиболее полно использовать активное пространство,.уменьшить габариты, снизить потери и увеличить электромагнитный момент.55

На фиг. 1 показан двигатель, поперечный разрез, а на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

Шаговый электродвигатель содержит ферромагнитный статор, состоящий из расположенных вдоль окружности ротора сегментов 1 из магнитомягкого материала. Сегменты изолированы в магнитном отношении друг от друга немагнитными участками 2., Сегменты имеют пазы в которых расположены секции обмоток 3-18, к секции обмоток с двух сторон примыкают зубцы 19 сегментов. Статор с обмотками установлен на неподвижном валу 20. На том же валу находится зубчатый ферромагнитный ротор 21,установленньй в подшипгшках 22. Ротор 21 состоит из двук симметричных частей 21 и 21 , обхватывающих со всех сторон статор и имеющих верхние 23 и нижние 24 зубцы. Для двигателя (фиг.1 и 2) угловая ширина зубца ротора Ь равна сумме ширины паза статоре ширины двух зубцов статора 2Вхду а толпрна немагнитного участка принята равной 0,5В . В общем случае угловая ширина зубца ротора находится в пределах от ширины паза до суммы ширины паза статора и удвоенной ширины зубца. Секции обмоток объединяются в фазы. На фиг. 1 показан четырехфазный двигатель, Первую фазу образуют обмотки 3, 8, 11, 16, вторую - обмотки 5, 10, 13, 18, третью - обмотки 4, 7, 12, 15 и четвертую - обмотки 6, 9, 14, 17.

Двигатель работает следующим образом.

При подключении фазы 1 к источнику питания ротор занимает положение, когда его зубцы сроены зубцам ста- тора, прилегающим с двух сторон к обмоткам 3, 8, 11, 16 (фиг. 1).

Б режиме последовательной коммутации фаз поочередно включается одна из четырех фаз. Последовательность их включения определяет направление вра.щения ротора. Угловое перемещение ротора при последовательной коммута,-:.

igv

ции, т.е. шаг двигателя равен et rn

где m - число фаз, а t - зубцовое деление ротора. Для случая, показанного на фиг. 1, шаг двигателя равен Л- 1,5bzs.

Благодаря вьшолнению пазов под обмотку статора на внутренней, наружной и боковых поверхностях сегментов, а также охвату статора со всех сторон ротором,практически исключаются лобовые части обмотки. Это способствует

3 11283424

уменьшению потоков рассеяния, повы- . риалов, в результате чего снижаются шению электромагнитного момента и ко- потери в двигателе и повьппается эффициента использования активных мате- КПД.

ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий зубчауьй ферромагнитньй ротор и статор, состоящий из расположенных вдоль окружности ротора сегментов из магнитомягкого материала, изолированных один от другого в маг.нитном отношении и имекяцих на внут ренней цилиндрической поверхности пазы, в которых расположена кольце-. вая обмотка, обхватьшающая спинку сегмента, отличающийся -тем, что, с целью повышения использования активных материалов, повышения электромагнитного момента,снижения потерь и габаритов двигателя, пазы выполнены также на наружной цилиндрической и торцовых поверхнос- тях сегментов, а ротор выполнен из двух симметричных частей и обхватывает статор со всех сторон, при этом угловая ширина зубца ротора находится в пределах от ширины паза статора до (Л суммы ширины паза статора и удвоенС ной ширины зубца статора.

0wal