Шаговый электродвигатель Советский патент 1988 года по МПК H02K37/00 

/J

I I I I

1381 3 4. 10

Фаг./

ел оо ел to

I

Изобретение относится к шаговым электродвигателям для различных автоматических устройств и систем управления.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем реверсирования вала и повышение надежности путем увеличения момента фиксации.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый двигатель; на фиг. 2 - то же, вид с торца.

Шаговый электродвигатель содержит ротор 1, выполненный из магнитомягкого материала, жестко связанный с выходным валом 2. С обеих сторон ротора 1 на валу 2 расположены промежуточные диски 3 и 4 с возможностью осевого церемешения с помощью втулок 5 и 6 с установленными на них парами кольцевых магнитов 7, 8 и 9, 10, намагниченных в осевом направлении. На промежуточных дисках 3 и 4 установлены также фиксирующие обмотки 11 и 12 соответственно. На кольцевых магнитах 7 и 10 установлены полюсные наконечники 13 и 14, проходящие через прорези торцовых крышек 15 п 16. На крышках 15 и 16 установлены рабочие обмотки 17 и 18 соответственно и регулируемые упоры 19 и 20. Крышки 15 и 16 жестко закреплены в виде эксцентрика или винта (фиг. 2) и позволяют плавно регулировать величину шага двигателя.

Шаговый электродвигатель работает следующим образом.

При подаче на обмотку II положитель- ИО1Ч) напряжения (магнитное поле обмотки совпадает с полем магнита 8), а на обмотки 12 и 17 - отрицательного напряжения (магнитное поле обмоток направ- встречно полю магнитов 7 и 9) происходит следующее.

Диск 3 с магнитом 8 притягиваются к ротору 1 и соединяются с ним еще си.1ьнее, чем в обесточенном состоянии. Диск 4 и магнит 9 отталкиваются от ротора 1 и тем самым разъединяются. Полюсные наконечники 13, отталкиваясь от краев выреза, создают вращающий момент, вследствие чего происходит проворот промежуточного диска 3 вместе с ротором 1 и выходным валом 2 на один щаг (фиг. 2, по часовой стрелке, величина которого опре- де.ляется зазором t.

lloc.ie этого происходит смена полярности на обмогку 11 подается отрицательное напряжение, а на обмотки 12 и 18 - 11о:1ожите.1ьн)е напряжение, в результате чего ротор I фиксируется диском 4 и магнитом 9, диск 3 и маг нит 8 расцепляются с ротором 1, а полюсные наконечники 13 притягиваются к краям выреза

1415352

крышки двигателя и возвращают диск 3 в исходное положение. Все последующие щаги делаются аналогично.

Реверс двигателя осуществляется обесто- чиванием обмотки 17 и подачей напряжения на обмотку 18, причем первоначально на обмотку 12 подается положительное напряжение, а на обмотки 11 и 18 - отрицательное напряжение. При этом происходит проворот на один шаг (фиг. 2, про0 тив часовой стрелки), определяемый зазором t,.

При снятии напряжения магниты 8 и 9 притягиваются к ротору 1, а полюсные наконечники 13 и 14 - к крышкам 15 и 16, вследствие чего выходной вал 2 оказывает ся зафиксированным.

Дополнительным средством повышения надежности является более удобная подача напряжения на рабочие обмотки 17 и 18, которые неподвижно закреплены на торцо0 вых крышках 15 и 16 двигателя, а фиксирующие обмотки 11 и 1-2, установленные на промежуточных дисках 3 и 4, совершают вместе с последними вращательное движение только на один шаг, после чего возвращаются в исходное состояние. Таким

5 образом, при подаче напряжения на обмотки 11, 12, 17 и 18 не требуется использования скользящих контактов, снижающих надежность устройства, а достаточно использовать обычный гибкий ввод.

30

Формула изобретения

0

Шаговый электродвигатель, содержащий корпус с торцовыми крышками, внутри которого расположен ротор, выполненный , из магнитомягкого материала в виде диска, два промежуточных диска с электромагнитами, закрепленные на валу подвижно, и рабочие электромагниты, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем реверсирования вала, повышения надежности путем увеличения момента фиксации, он снабжен четырьмя электромагнитами, рабочие электромагниты установлены на торцовых крышках, которые выполнены с вырезами, на кажс Дой стороне обоих промежуточных дисков установлено по кольцевому постоянному магниту, намагниченному в осевом направлении, причем магниты, расположенные на наружных сторонах дисков, снабжены полосными наконечниками, которые размещены

0 в вырезах, выполненных в торцовых крышках с возможностью углового перемещения.

2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен регулируемыми упорами из немагнитного материала, закрепленными на корпусе.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных автоматических устройствах и системах управления. Цель состоит в расширении функциональных возможностей путем реверсирования вала, повышении надежности путем увеличения момента фиксации. Устройство содержит ротор I с валом 2, на котором размеш,ены с возможностью осевого перемешения промежуточные диски (ПД) 3 и 4 с возможностью осевого перемещения с помошью втулок 5 и 6. На ПД 5 и 6 установлены кольцевые магниты 7-10 и фиксирующие обмотки 11 и 12. На кольцевых магнитах 7 и 10 выполнены полюсные наконечники 13 и 14, проходящие через прорези торцовых крыщек 15 и 16. Поворот ротора 1 на один шаг осуществляется при взаимодействии полей обмоток, например, 11, 12, 17 с полями постоянных магнитов 7 и 9. При этом напряжение на обмотки II, 12 и 17 подается таким образом, что ПД 3 сцепляется с ротором 1, ПД 4 разъединяется с ротором I, а полюсные наконечники 13 отталкиваются от крышки 15, проворачивая ротор 1 с валом 2. При смене полярности в обмотках 11, 12, 17 ПД 3 возвращается в исходное состояние, а вал 2 остается неподвижным. Реверсирование движения осуществляется за счет подачи управляющего напряжения на рабочую обмотку 18. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. & (Л

и,г.2