ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК H02K41/03 

1

Изобретение относится к области электроте.хпнки и автоматики.

Известны электрические шаговые двигатели, содержащие магнитопровод с катушкой, якорь и выходной вал.

С целью упрощения известных конструкций и повышения точности дискретного перемещения вала, якорь предложенного электрического щагового двигателя вынолнен полым, с расположенным внутри него выходным валом, на поверхности которого выполнены скошенные пазы с размещенными в них пальцами, укрепленными на внутренней поверхности якоря, на наружной поверхности которого имеются продольные пазы с размешенными внутри них пальцами, расположенными на втулке.

На чертеже схематично изображен электрический шаговый двигатель, общий вид и разрез по Л-Л.

Электрический шаговый двигатель состоит из цилиндрической электромагнитной катушки 1, втулки 2 из немагнитного материала, цилиндрического полого якоря 3 с ведущим пальцем 4, выходного вала 5 со скощенными (фигурными) назами, магнитопровода 6, возвратной сниральной пружины 7, подшипников 8, контрполюса 9 электромагнита и кольцевых амортизаторов 10. Один из амортизаторов закреплен на контрполюсе 9, другой - на буртике выходного вала 5 со стороны дна нологс

якоря 3. Якорь снабжен направляющи.м устройством, составные элементы которого расположены на якоре и на втулке 2, закрепленной неподвижно. Направляющее устройство

предотвращает проворот якоря 3 вокруг своей оси. Таким образом, якорь 3 имеет одну ступепь свободы, т. е. он перемещаться только вдоль своей оси, совмещенной с осью выходного вала 5 электродвигателя. Выходной вал 5 установлен па подшипниках 8 и проходит внутри полого якоря 3. На последнем со стороны скощенных (фигурных) пазов выходного вала 5 закреплен ведущий палец 4, который может быть установлен на подшипниках. Возвратная спиральная пружина 7 установлена на якоре 3 и одним упирается в наружный буртик якоря, а другим- в контрполюс 9.

Предложенный электромагнитный шаговый

двигатель работает следующим образом.

Для работы электродвигателя необходимо подать напряжение на катушку /. При этом напряжение должно подаваться кратковременными импульсами. При замыкании цепи

питания электромагнита цилиндрический полый якорь 3 под действием электромагнитного поля перемещается вправо и ведущим пальцем 4, входящим в зацепле11ие со скощенным (фигурным) пазом выходного вала 5, поворачивает последний на онределенный угол. Угол

этот равен половине шага двигателя. На чертеже представлен двигатель, рабочий шаг пазов которого равен 36°.

Так как питание катушки кратковременное, то якорь 3 под воздействием пружин 7 возврашается в первоначальное (исходное) положение и доворачивает вал 5 до полного рабочего угла поворота.

Таким образом, в данном частном случае за один цикл возвратно-поступательного движения якоря 5 выходной вал 5 поворачивается на 36°.

Приводное устройство, показанное на чертеже, развивает значительный крутящий момент. Оно может быть облегчено и уменьшено в размерах так как, например, можно обойтись без контрнолюса, уменьшить массу и раз.меры якоря и электромагнитной катушки. Габаритные размеры решаются в каждом конкретном случае отдельно п зависят от рабочего угла поворота выходного вала, т. е. шага двигателя, крутяшего момента и т. п. Так, описанный электрический двигатель может быть выполнен с рабочим шаго.м, равным 40°, 45°, 60°, 90° и др.

Предмет изобретения

Электрический шаговый двигатель, содержаш,ий магнитонровод с катушкой, якорь и

выходной вал, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности дискретного перемещения вала, якорь вынолнен полым, в полости якоря расположен выходной вал, на поверхности которого выполнены скошенные пазы, а на внутренней поверхности якоря укреплены входяшне в эти пазы пальцы, а на наружной поверхности якоря образованы продольные пазы, в которых размещены пальцы, укрепленные на втулке.