Шаговый электродвигатель Советский патент 1988 года по МПК H02K37/04 

(Л

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым электродвигателям с многопакетным статором и может быть использовано в качестве исполнительного элемента в системах автоматики, станках, роботах и манипуляторах .

Целью изобретения является уменьшение габаритов и массы.

На фиг.1 показан предлагаемый дви.- гатель, общий вид, продольный разрез

на фиг.2 - то же, поперечный разрез. I

Шаговый электродвигатель содержит ротор, на валу 1 которого закреплены четьфе пакета 2-5 с зубцами на внешней цилиндрической поверхности. Пакеты ротора набралы из одинаковых пластин и закреплены двумя шпонками, сдвинутыми друг относительно друга на 1/4 зубцового деления. .При этом пакеты 2 и 3 устанавливаются одинаковым образом, а пакеты 4 и 5 устанавливаются между собой одинаково и повернуты относительно пакетов 2 и 3 на 1/4 зубцового деления. Пакеты разделены немагнитными втулками 6 и 7. Статор двигателя состоит,из немагнитных колец 8, между которьо н с помощью шпилек 9 закреплены пакеты 10-13 стато- ра. Пакеты статора охватывают пакеты ротора двигателя и снабжены зубчатыми полюсами на внутренней поверхности, обращенными к зубцам пакетов ротора. Полюса пакетов равномерно расположе- ны вдоль окружности статора. Ширина полюсов выполнена равной половине полюсного деления. Полюсные наконечники с зубцовыми зонами сдвинуты относительно полюсов на величину, кратную половине зубцового деления. При этом поворот пакета на 180° вокруг поперечной оси приводит к сдвигу боковых зон полюсов на половину зубцового деления относительно зубцового ротора. Зубцовые зоны всех полюсов каждого пакета одинаково расположены относительно зубцов пакета ротора. Пакеты статора последовательно расположены с поворотом соседних пакетов друг относительно друга на 180 вокруг поперечной оси и на 45 вокруг аксиальной оси. Последовательный поворот пакетов на 180 вокруг поперечной оси обеспечивает необходимость сдвига зубцоных зон пакетов относительно зубцов ротора. Так при совпадении зубцов пакета 13 с зубцаА пакета poToiia (О эл.град.), зубцы

пакета 12 статора смещены относительно зубцов пакета 4 ротора на половин зубцового деления (180 эл.град.), зубцы пакета статора 11 смещены относительно пакета ротора 3 на 1/4 зубцового деления в одном направлении а зуб1ц,1 пакета статора 10 смещены относительно зубцов пакета 2 ротора на 1/4 зубцового деления в другом направлении.Последовательный поворот

. с

пакетов статора на 45 вокруг аксиальной оси необходим для компактного размещения обмоток 14 фаз двигателя. При расположении полюсов каждого пакета статора напротив пазов соседнего пакета лобовые части обмотки данного пакета располагаются в промежутках между лобовыми частями обмотки соседнего пакета. Это приводит к более комплексному размещению обмоток и уменьшению аксиальной длины двигателя. Обмотки 14 фаз двигателя расположены на ярмах пакетов статора на каждом пакете расположена обмотка одной фазы двигателя. Катушки каждой фазы расположены вдоль окружности статора, соединены последовательно и включены каждая встречно соседней.

Шаговый электродвигатель работает следуюЕцим образом.

Возбуждение одной из фаз двигателя вызывает возбуждение зубцовых зон пакета статора данной фазы магнитным потоком обмотки. Магнитный поток каждой катушки фазы замыкается через ярмо, полюса и зубцовые зоны полюсов статора, зубцовую зону и ярмо пакета

ротора.

I

При этом возникает усилие, стремящееся совместить зубцы ротора с зубцами возбужденного пакета статора. Отключение данной фазы и включение другой вызывает поворот ротора на один шаг (1/4 зубцового деления) благодаря различной ориентацией зубцовых зон пакетов статора относительно зубцов пакетов ротора. Последовательная коммутация фаз двигателя вызывает непрерывное вращение ротора. Изменение чередования коммутации фаз двигателя приводит к реверсу вращения ротора. Возможна смешанная коммутация фаз.

Формула изобретения

1. Шаговый электродвигатель, содержащий статор с по крайней мере двумя аксиально расположенными пакею

/J

Изобретение относится к электротехнике, к шаговым электродвигателям и может быть использовано в качестве исполнительного элемента в системах автоматики, роботах и манипуляторах. Цель состоит в уменьшении габаритов и веса. Устройство содержит ротор, на валу 1 которого закреплены пакеты 2-5 с зубцами, набранные из одинаковых пластин. Пакеты 4 и 5 повернуты относительно пакетов 2 и 3 на 1/4 зубцового деления. Статор состоит из немагнитных колец 8, между которыми закреплены пакеты 10-13 с зубчатыми полюсами. Обмотки 14 каждого последующего пакета расположены между лобовыми частями обмоток 14 каждого предьщущего пакета, что уменьшает аксиальный размер двигателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.