ФИКСАТОР ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ Советский патент 1965 года по МПК H02K37/22 

Известный фиксатор положения ротора шагового двигателя, имеющий статор, содержащий дисковый магнитопровод и тороидальный постоянный магнит, помещенный между указанным магнитоироводом и зубчатым венцом, п зубчатый ротор с числом зубцов, равным числу шагов двигателя на один оборот, укрепленный на одном валу с шаговым двигателем, позволяет обеспечить момент фиксации, величина которого составляет не более 25% от величины максимального статического момента. В целом ряде дискретных приводов такая величина фиксирующего момента при отключенных обмотках двигателя недостаточна.

В предложенном фиксаторе с целью увеличения момента фиксации на статоре предусмотрена обмотка, включенная последовательно в цепь шагового двигателя и компенсирующая момент фиксатора в процессе работы двигателя.

На чертеже показан предложенный фиксатор, поперечный разрез.

Он состоит из ротора 1, жестко укрепленного на валу 2 шагового электродвигателя, зубчатого венца 3 статора, тороидального постоянного магнита 4, намагниченного вдоль осн, и магнптоировода 5 статора с кольцевым выступом 6, который выполняет роль магнитного шунта, предотвращающего размагничивание постоянного магнита при возоуждении компенсационной кольцевой обмоткн 7.

Магнитная система фиксатора одноиолярная, и поток постоянного магнита при обесточенной компенсационной обмотке замыкается через рабочий воздушный зазор 8 между ротором и статором фиксатора и через паразитный воздушный зазор между ротором и магнитопроводом фиксатора.

Для уменьшения магнитного сопротивления паразитного воздушного зазора на валу шагового двигателя жестко укреплена втулка 9 нз магнитной стали. Между втулкой и магнитопроводом создается дополнительный воздушный зазор 10.

Компенсационная обмотка фиксатора включена иоследовательно с обмоткой шагового двигателя в общий иривод.

Магнитоэлектрический фиксатор работает следующим образом. В исходном состоянии обмотки шагового двигателя и обмотка фиксатора обесточены. Постоянный магнит создает магнитный поток, частично замыкающийся через шунт, а частично - через рабочий и паразитный воздушный зазоры. Этим создается фиксирующий момент, величина которого не ограничивается, поэтому он может быть сделан равным максимальному статическому синхронизирующему моменту шагового двигателя.

При подаче напряжения на двигатель компенсационная обмотка возбуждается одновременно с обмотками управления шагового двигателя и создает намагничивающую силу, действующую в основном воздущном зазоре встречно намагничивающей силе постоянного магнита. При равенстве встречно действующих намагничивающих сил магнитный потока рабочем воздущном зазоре и фиксирующий момент равны нулю.

Поскольку ток в общем проводе щагового двигателя зависит от частоты управляющих импульсов, полной компенсации момента фиксатора во всем диапазоне рабочих частот не достигается.

Фиксатор рассчитывается таким образом, чтобы момент фиксатора был равен нулю в области наиболее высоких частот управляющих имлульсов, когда ток в компенсационной обмотке минимальный. При работе на низких частотах компенсационная обмотка создает в

рабочем воздущном зазоре незначительный магнитный поток.

Момент фиксатора при этом мал и не оказывает практически никакого влияния на работу щагового двигателя.

Предмет изобретения

Фиксатор положения ротора щагового двигателя, имеющий статор, содержащий дисковый магнитопровод н тороидальный постоянный магнит, помещенный между указанным магнитопроводом и зубчатым вендом, и зубчатый ротор с числом зубцов, равным числу щагов двигателя на один оборот, укрепленный на одном валу с щаговым двигателем, отличающийся тем, что, с целью увеличения момента фиксации, на статоре предусмотрена обмотка, включенная последовательно в цепь обмотки щагового двигателя и компенсирующая момент фиксатора в процессе работы двигателя.