Однофазный шаговый двигатель Советский патент 1987 года по МПК H02K37/00 

Изс бретение относится, к области электротехники, в частности к однофазным шаговым двигателям, и может быть использовано для привода часовых и приборных механизмов.

Цель изобретения - увеличение КПД двигателя.

На фиг. 1 показан предлагаемый двигатель, поперечный разрез, с магнитом ротора П-образной формы; на фиг. 2 - то же, с магнитом, состоящим из двух частей; на фиг. 3 - то же, с магнитом, снабженным двумя аксиальными канавками.

Двигатель (фиг. 1 - 3) состоит из ротора 1 и статора, содержащего полюсные наконечники 2, закрепленные на стержнях 3 и 4, несущих обмотку 5 управления. Стержни 3 и 4 выполнены из магнитомягкого материала и соединены между собой ярмом 6,несущим обмотку 5 управления. Полюсные наконечники 2 образуют с ротором неравномерный зазор.

Ротор двигателя на фиг. 1 состоит из П-образного постоянного магнита 7 (плоскость П-образного сечения магнита перпендикулярна плоскости чертежа) и 1-образной вставки 8 из магнитомягкого материала, расположенной в прорези постоянного магнита ротора. Магнит намагничен так, что ось намагничивания составляет с осью прорези магнита угол с, не превьш а- ющий .

Ротор двигателя на фиг. 2 состоит из двух постоянных магнитов 7 полуцилиндрической формы и 7 образной вставки 8 из магнитомягкого материала. Ротор двигателя на фиг. 3 включает постоянный магнит 7 с двумя диаметрально противоположными прорезями в виде канавок, в которых расположена вставка 8 из магнитомягкого материала П-образной формы (плоскость П-образного сечения вставки перпендикулярна плоскости чертежа).

Двигатель работает следующим образом.

Б исходном положении при отсутствии тока, в обмотке 5 благодаря неравномерности воздушного зазора ротор займет положение, показанное на фиг. 1, 2 и 3, т.е. ось намагничивания его постоянного магнита будет располагаться под углом 90 -сА р к оси ПОЛЮСОВ наконечников 2. При подаче в обмотку 5 импульса тока с

5

0

5

0

направлением, обеспечивающим северную полярность левому наконечнику 2, на ротор 1 будет действовать пусковой момент, направляющий по часовой стрелке. Одновременно с подачей тока в обмотку 5 через магнитную вставку 8 будет протекать магнитный поток, который вызывает дополнительный реактивный момент, действующий на ротор, период которого равен периоду . фиксирующего момента двигателя. Если угол между прорезью ротора, в которой находится магнитная вставка, и осью .намагничивания ротора равен 90° - /3, то дополнительный реактивный момент находится в противофазе фиксирующему моменту двигателя. При равенстве их амплитуд происходит компенсация фиксирующего момента двигателя, за счет чего возрастает движущий момент и возрастает КПД двигателя. После отключения обмотки дополнительный реактивный момент исчезает и возникают условия для фиксации ротора после его поворота на 180 . Подача следующего импульса тока в обмотку 5 с противоположной полярностью приведет к повторению описанных физических явлений и таким образом ротор совершит полный оборот, а далее цикл начинает, повторяться.

I

Выполнение ма гнита poi opa П-образ- ным (фиг. 1) позволяет сократить число деталей ротора до двух, что упрощает его конструкцию..

Постоянный магнит ротора (фиг. 2)

40 состоит из двух частей. Это уменьшает магнитный поток рассеяния магнита и увеличивает момент двигателя.

Применение магнита ротора с дву45 мя аксиальными канавками (фиг. 3) упрощает технологию изготовления ротора за счет упрощения крепления ротора к валу двигателя.

50 Формула изобретения

1. Однофазный шаговый двигатель, содержащий ротор с двухполюсным постоянным магнитом, статор с обмоткой 55 управления и магнитопроводом, состоящим из ярма и стержней с полюсными наконечниками, нмеющШ Ш цилиндрические поверхности, обращенные к ротору, образующие с ним неравномерный зазор, отличающийся тем, что с целью увеличения КПД электродвигателя, в роторе выполнен аксиальный паз, угол дуги между центром которого и осью намагничивания ротора не превышает 90 , ив котором расположена вставка из магнитомягкого материала.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, магнит выполнен П-образной формы, а вставка I- образной.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью

увеличения вращающего момента, вСтав- ка выполнена Z-образной магнит сое- тоит из двух полуцилиндров,причем полуцилиндры примыкают плоскими поверхностями к вставке с разных сторон.

4. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления ротора, паз ротора выполнен в виде аксиальной канавки, ротор снабжен дополнительным аксиальным пазом в виде аксиальной канавки, диаметрально противоположным первому пазу, а вставка выполнена П-образной формы.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - увеличение КПД однофазного шагового двигателя. Двигатель состоит из ротора 1 и статора, включающего полюсные наконечники 2, закрепленные на стержнях 3 и 4, несущих обмотку управления 5.Полюсные наконечники образуют с ротором неравномерный зазор. В роторе выполнен аксиальный паз, угол дуги между центром которого и осью намагничивания ротора не превышает 90°. В пазу расположена вставка 8 из магнитомягкого материала. Согласно одному варианту магнит,выполнен П-образной формы, а вставка - 1-образной, согласно другому варианту вставка выполнена Z-образной, а магнит состоит из двух полуцилиндров, примыкающих плоскими поверхностями к вставке с разных сторон. Согласно третьему варианту, паз ротора выполнен в виде аксиальной канавки, ротор имеет дополнительный аксиальный паз в виде аксиальной какавки диаметрально противоположный Первому пазу, а вставка вьтолнена П-образной.Магнитный поток, проходящий через вставку, вызывает дополнительный реактивный момент, находящийся в противофазе с фиксирующим моментом двигателя,и при равенстве их амплитуд происходит компенсация фиксирующего момента, что приводит к увеличению КПД. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. 7 с 9 (П

cpuz.z

Составитель В.Баль Редактор С.Патрушева Техред АпКравчук Корректор Е.Сирохман

Заказ 7282/55

Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,

фиг.з

ул. Проектная, 4