Реверсивный шаговый электродвигатель Советский патент 1980 года по МПК H02K37/00 

(54) РЕВЕРСИВНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к шаговым электродвигателям, которые нахо дят широкоеиспользование в дискрет ном электроприводе. Известны шаговые электродвигател содержащие зубчатый ротор и статор с постоянными магнитами и полюсами, снабженными обмотками управления.и зубцами 1. Эти двигатели сложны по конструкции, так как их статор состоит из многих деталей, требующих точного сопряжения при сборке. Известен также реверсивный шаговый двигатель, содержащий ротор с двумя сдвинутыми друг относительно друга на половину зубцового деления зубчатыми магнитопроводами и расположенным между ними постоянным магнитом и статор, выполненный из двух смещенных в аксиальном направлении пакетов С зубчатыми рыступами, снаб женными .обмотками управления 2 . Недостатком этого двигателя является большое число полюсов с обмотками, что требует сложного коммутирую щего устройства. С целью умен ни ения числа обмоток управления при сохранении величины шага двигателя в предлагаемом двига теле на .обоих пакетах статора дополнительно выполнены фйкот|5ую щ полюсные выступы с зубцами, при этом зубцы фиксирующих выступов одного пакета смещены относительно, зубцов фиксирующих выступов другого пакета на половину зубцового деления ротора. Для улучшения демпфирования колебаний ротора при отработке шага фиксирующие полюсные выступы могут быть охвачены короткозамкнутыми витками. На фиг. 1 представлен описываекый двигатель, продольный разрезгна фиг., 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1. Двигатель состоит из корпуса 1, выполненного из магнитномягкого материала с установленными в нем двумя пакетами статора 2 и 3, каждый из которых имеет зубчатые выступы 4-7 с обмотками управления и фиксирующие полюсные выступы 8 и 9. Внутри статора размещен ротор, снабженный двумя сдвинутыми на половину зубцового деления зубчатыми магнитопрово дами 10, 11 и постоянным магнитом 12, намагниченным вдоль оси.

На фиксирующих выступах могут быть установлены короткоэамыкающие кольца 1Э.

Зубцы противолежащих выступов 4 и 6, а также 5 и 7 каждого пакета статора размещены таким образом,что по отношению к зубцам ротора они смщены на половину их зубцового деления, а зубцы на фиксирующих выступах 8 и 9 каждого пакета статора по отнсииению к зубцам ротора выполнены без сдвига,

Зубцы выступов 4 и 5, а также 6 и 7 смещены между собой на угол,обепечивающий их взаимный сдвиг по отншению к зубцам ротора на угол Ч ,который по отношению к полюсному делению С может находиться в диапазоне

О Ч Г.

Зубцы фиксирующих выступов-8 и 9 смещены относительно зубцов выступов 4-7 на угол - . Зубцы на

магнитопроводах 10 и 11 смещены друг относительно друга на половину их полюсного деления.

Двигатель работает следующим образом.

В обесточенном состоянии благодаря магнитному потоку постоянного магнита 12 и указанному располож-ению зубцов на выступах 8 и 9, ротор будет зафиксирован в положении, при котором его;зубцы расположены против зубцов выступов 8 и 9.

Подача импульса постоянного тока в обмотку, расположенную на выступах 4, б (1 фаза), приводит к изменению магнитного поля в зазоре двигателя. Вследствие этого ротор поворачивается в идеальном случае на угол, равный зубцового деления ротора. Последующая подача импульса в обмотку, расположенную на выступах 5, 7 (Ц фаза), без отключения обмотки фазы 1 приводит к повороту ротора в том же направлении еще на 1 зубцового деления ротора. Отключение обмотки фазы 1 вновь изменяет картину магнитного поля, что сопровождается аналогичным поворотом ротора. Завершается цикл отключением обмотки фазы ТТ , что сопровождается очередным поворотом ротора. Если по указанной последовательности коммутации 1-1, 2-2-0,-..

ротор двигателя вращается в одном направлении, то изменение ее последовательности на 2-2, 1-1-0-2.,.

направление вращения изменит на обрйтное.

При сочетаниях величин угла if и амплитуд моментов, создаваемых.обмоками, обеспечивающих первый угловой шаг i зубцового деления, работа двигателя устойчива при последова-; тельности коммутации 1-2-0-1... (2-1-0-2,.,),

Таким образом, благодаря фиксирущим выс тупам с указанным расположением на них зубцов описываемый двигатель при двух обмотках управления обеспечивает устойчивое и реверсивное движение ротора, что значительно упрощает коммутационное устройство .

i

Формула изобретения

и статор,выполненный из двух смещенных в аксиальном направлении пакетов с зубчатыми выступами, снабженными обмотками управления, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения числа обмоток управления при сохранении величины шага двигателя, на обоих пакетах статора дополнительно выполнены фиксирующие полюсные выступы с зубцами, при этом зубцы фиксирующих выступов одного пакета смещены относительно зубцов фиксирующих выступов .другого пакета на половину зубцового деления ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Патент-США № 2982872, кл, 310-163, 1961,

12

Л-А

ю

Фиг.2

/1В

г.Г

S-B

f1

Фиг-З