ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Советский патент 1974 года по МПК H01L41/08 

1

Изобретение относится к области телемеханики и автоматического регулирования, а именно к конструкциям электростатических mairoBbix двигателей.

Известен реактивный шаговый двигатель, содержащий ферромагнитный статор с расположенными по его периметру тремя парами явновыраженных полюсов и зубчатый ферромагнитный ротор. Каждый полюсный выступ статора разбит еще на несколько зубцов. Зубцы ротора соосны с зубцами одной диаметрально расположенной пары полюсных выступов статора и смещены на 1/3 зубцового деления по отнощению к зубцам двух других пар полюсных выступов. На полюсных выступах статора расположены обмотки.

При поочередном переключении обмоток происходит поворот м.д.с. статора на 60° и реактивный момент поворачивает ротор на 1/3 зубцового деления, в положение наибольшей магнитной проводимости возбужденной нары полюсов.

Однако такой двигатель имеет сложную конструкцию из-за наличия обмоток, потребляемая его мощность довольно большая, а входное сонротивлепие мало, что затрудняет применение его в высокоомных слаботочных цепях.

Предлагаемый двигатель отличается конструкцией ротора, в котором для шагового движения используются биморфные электрострикционные пластины, обладающие высоким входным сопротивлением и потребляющие малую мощность благодаря емкостному характеру преобразования.

На чертеже показан электростатический шаговый двигатель, вид спереди и поперечное сечение.

Двигатель содержит ферромагнитный статор 1 с зубцами 2 и ротор, состоящий, например, из трех биморфных электрострикционных пластин 3, которые жестко укреплены на валу 4 двигателя с помощью изоляционной втулки

5. Пластины оснащены наконечниками 6 из постоянных магнитов, прикрепленных к ним, например, клеем.

Биморфные пластины выполнены из двух прямоугольных пьезоэлементов, склеенных

или сваренных так, что направления векторов поляризации их направлены в противоположные стороны. Когда к ним прикладывают разность потенциалов, они изгибаются, причем направление изгиба зависит от полярносги

приложенного напряжения.

Напряжение подводят к пластинам через

контактные кольца (на чертеже не показаны).

Работу шагового двигателя обеспечивает последовательная подача литания на пластины

ротора. При подаче питания на одну из пластин, она изгибается под действием электрострикции, и магнитный наконечник фиксирует ее свободный конец в новом положении. Невозбужденные пластины удерживают ротор от поворота. При подаче питания на следующую пластину она изгибается и фиксируется аналогичным образом. Когда питание снимают, пластины разгибаются и, находясь в новом положении, переводят в новое положение и третью пластину.

Раствор двигателя при этом поворачивается на угол шага двигателя. Реверс двигателя

осуществляется изменением полярности питающего напряжения.

Предмет изобретения

Электростатический шаговый двигатель, содержащий ферромагнитный зубчатый статор и ротор, отличающийся тем, что, с целью увеличения входного сопротивления и уменьшепия потребляемой мощности, ротор двигателя выполнен, по крайней мере, из трех расположенных радиально к оси биморфных электростатических пластин, оснащенных наконечниками из постоянных магнитов.