Шаговый электродвигатель Советский патент 1980 года по МПК H02K37/00 

(54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым электрическим двигателям, которые находят широкое применение в автоматических 5 устройствах и в различных прибс5рах, например в приборах времени.

Известны шаговые двигатели, на статоре которых установлены постоянные магниты и катушка управления, а () ротор представляет собой зубчатый цилиндр 1 .

Однако такие двигатели сложны по конструкции, а ротор у ни имеет большой момент инерции.15

Известны также двигатели, содержащие статор со стержнем, имеющим полюсные наконечники и обмотку управления, и с двумя постоянными Мс1гнитами, тоже снабженными наконечникаида, и ро-JQ тор с зубчатым диском на конце вала 2 .

Недостатком известных двигателей является односторонее торцовое расположение активной части ротора, кото- 25 рое приводит к повышенной осевой нагрузке на опоры вала, что в конечном счете снижает срок чзлужбы двигателя.

Цель изобретения - повышение срока службы двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в двигателе постоянные м1гниты выполнены кольцевыми и установлены на противоположных сторонах стержня вдоль оси двигателя одноименными полюсами навстречу Друг другу, полюсные наконечники выполнены в виде колец с радиальными зубцами на внутренней поверхности и расположены на прот)ивоположных торцах магнитов, а ротор снабжен доцолнктельным диском, разме-иенным на другом конце вала, при эгсм между дисками ротора и стержнем в осеsoM направлении установлено по магнитопроводу, каждый из которых выполнен в виде кольца ,, а на одной из половин зубцов дисков имеются выступы, обеспечивающие магнитную асимметрию.

Кроме того, с целью повьпвени момента даигателя-, между отержнем и каждым магнитопроводом может быть установлено по дополнительному кольцевсму постояйному магниту, каждый из которых намагничен вдоль оси и имев полярность, противоположную полярнек ти магнита с наконечником, расположенного на той же стороне стержня.

На фигi 1 представлен двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - вид

сверху;-на фиг. 3 - двигатель с до«ЙШШтёлейЫйй-Лостбянными магнитами, .прдЙВльный разрез. .„:,.

Двигатель состоит из корпуса 1, в которой меяаду двумя кольцевыми магмитбпровсщами 2 размещён стерйсень 3 с наконечником 4. По обе стороны стержня 3 установлены крльце 1б1ё1пбс-

d наконечнйкалУЕЙ 6.

twtHHMe магниты 5

He стержнё 3 распдлЪжёйа обмотка

7

уп|равлёнйя. В центре магнитопроводов 2 и в стержне 3 иегёйтсм отверстия, через проходит вал 8, уста йовлённый в ПОДШИПНИКАХ 9. На вашу 8 эакреплены два диска 1р ротора, ус ГШн5вШй1ыё с рад йальным зазором и гййсГй етБ йШ смещёМёл ртносительно

наконечников 6. Для обеспечения йёнта фикдацйи р це пи дайгателя создана асимметрия за счет выступов 11 на зубцах дисков 10

и пазов 12 на Ш бйёЧ1ййах б.

Для удобства выполнения обмотки, она размещена на разъемном каркасе, : с&стоящём из двух частей 13 и 14. VДвиМтёлЁ MOScef йШТь дополнительные кольцевые магниты 15, установленШе и намагниченные, как показано на фиг. 3.

Двигатель работает следующим образсм.

Йри подаче импульса тока в обмотку 7 лaгнитный поток, возника1(Ж(ий JB магнитной цейи, взаимодействует с поляризующим потоком постоян ных магнитов 5 йЛй В:/й арным потоком магнитов 5 и 15. В зависимости от полярности импульса тока, магнитное поле в зазоре между дисками 10 и магнитопроводами 2 ослабляется или усиливается. Ротор 10 стремится занять положение, при - кШе-р-Ш чё ёГ его з/бЩ ПрО-х0яйт максимгшьный поток, т.е. пх:)аорачивается на УГОЛ более 45 от устойчи вого положени1г. При отсут-.aM.g l|iga g « g. тока, блЪ1ГОдаряасим-Л ® диска1с Чо, под дей с твием реактив ног о момента ротор довррачивается до угла 90.

С подачей слейУкя егЪ импульса тййейоложной полярйо сти по отношёййю к предыдущему шлпуль уГ области усиления и ослабления: поляризованного Marlift Htsro поток а измейяются на обТратные, и ротор отрабатывает в ,даа эГсПпа следующий шаВг.

Последовательная подача разнопо Эшрных импульсов обеспечивает дискретное вращение вела 8 с указанным шйгом.

ВЙШШШрШёй- S:.

782073

Направление вргщения ротора односторонее и определяется взаимным расположением пазов 12 и выступов 11.

При подаче на обмотку 7 напряжения синусоидальной формы двигатель обеспечивает непрерывное вращение вала..,

Наличие двух кольцевых постоянных Магнитов, расположенных по обе стороны стержня, магнитопроводов и ротора с двумя дисками практически устраняет одностороннее осевое усилие, нагружающее подшипники двигателя, и тем сЗмьм способствует повышению срока службы двигателя.

Формула изобретения

из половин зубцов дисков имеются выступы, обеспечивающие магнитную асиммётр ию..: У .

.Источники информации, принятые во внимание при экспертизв

с. 195, рис. 5-16.

2H

Видь

782073

И и

6

ill