Шаговый электродвигатель с катящимся ротором Советский патент 1993 года по МПК H02K41/06 

Ј

ё

Использование: в тихоходных электрических приводах с высокой точностью позиционирования. Сущность изобретения: электродвигатель содержит основание 1, на котором закреплены катушки 2 управления, расположенные в магнитном контуре, образованном магнитами 4, кольцами 5 и Основанием ротора 6. Ротор посредством кулачка 7 и гофрированной мембраны 8 связан с выходным валом 9 с помощью подшипников 10. Основание 1 взаимодействует с ротором посредством зубцовых поверхностей 11,12. Изобретение обеспечивает расширение диапазона частоты вращения. 3 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при создании тихоходных электрических приво-. дов с высокой точностью позиционирования.

Целью изобретения является расширение диапазона частоты вращения.

На фиг. 1 изображен общий вид шагового электродвигателя, разрез; на фиг. 2 - схема расположения катушек; на фиг, 3 - диаграммы токов, запитывающиЯ катушки электродвигателя, при одном из способов управления электродвигателем, когда диаметрально противоположные катушки включены попарно(1-1 и 1-2; 2-1 и 2-2 и т.д.).

Электродвигатель содержит основание 1. по периметру которого закреплены катушки 2 управления, расположенные в рзбо- чем зазоре 3. которые совместно с магнитами 4, кольцевыми полюсными наконечниками 5 образуют магнитный контур.

Дисковый ротор 6 соединен посредством гибкой передачи: шарового шарнира 7 и гофрированной мембраны 8 (двойное соединение) с выходным, валом 9, жестко связанным через подшипники 10, с основанием 1, Основание 1 взаимодействует с ротором 6 через торцовые зубчатые поверхности 11 и 12. Основание 1 и ротор 6 имеют немагнитные части 13 и 14, которые не создают замыкания силовых линий магнитного контура. Катушки 2 управления имеют плоскую форму, вытянуты вдоль окружности, вдоль которой они расположены поочередно, плотно примыкая друг к другу, Катушки содержат явновыраженные параллельные участки, и развернуты в плоскости верхней рабочей частью наружу. Стрелками на фиг. 2 показано направление тока при поочередном попарном подключении катушек за полукачание ротора; в последующее полукачание - направление токов меняется на противоположное.

00 О

ю о ел

Возможно возбуждение катушек поочередно, поодиночке.

Электродвигатель работает следующим образом. При запитывании пар катушек создается сила прижатия ротора к основанию 1 от одной катушки и сила отталкивания диаметрально противоположной катушкой. Это происходит вследствие того, что при протекании тока по виткам обмотки, расположенной в магнитном поле, создается сила взаимодействия их с ротором, направление которой зависит от направления тока и магнитного потока и определяется правилом левой руки. При поочередном эапитывании пар катушек и вследствие перемещения по окружности силы притяжения и отталкивания, создаваемой катушками, ротор приводится в движение; происходит обкатывание торцовой зубчатой поверхности 11 ротора по.неподвижной зубчатой поверхности 12 основания 1. Благодаря высокой жесткости гибкой передачи вращение без закручивания с высокой точностью передается выходному валу 9, который получает дискретные приращения с шагом, определяемым коэффициентом редукции на зубчатых поверхностях 11, 12.

Таким образом, преимущество предлагаемого электродвигателя перед прототипом состоит в том, что благодаря применению катушек, имеющих малую индуктивность, что не сказывается на скорости нарастания тока и взаимодействующих с полем постоянных магнитов, достигается

0

5

0

5

0

расширение диапазона частоты вращения электродвигателя.

Формула из обретен и я

Фиг.1

Заказ 1450Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5