Поляризованный электромеханическийпРЕОбРАзОВАТЕль для пРибОРОВ ВРЕМЕНи Советский патент 1981 года по МПК G04C3/00 

I

Изобретение относится к приборам времени, в частности к поляризованным электромеханическим преобразователям, используемым в электронномеханических часах, например кварцевых.

Известен поляризох .шный электромеханический преобразователь для приборов времени, содержащий явнополюсный, вращающийся в опорах, ротор с равномерно расположенными по окружности Полюсами с осевой направленностью магшггного поля, соосно с ним установленный статор с обмоткой управлешш, питаемой разнополярными импульсами, и фиксатор {1 .

Описанный преобразователь имеет недостаточно большой момент на валу.

Самым близким к описываемому является поляризованный электромеха1шческий преобразователь для приборов времени, содержащий установленный в опорах ротор, выполненный в виде двух дисков с обращенными друг к другу разноиме1шыми магнитными полюсами с осевой направленностью магнитного поля, неферромапштный статор, обмотка управления/

которого размещена между дисками ротора, и фиксатор 2.

Известный преобразователь имеет недостаточно большой вращающий момент в шаговом , режиме работы и невысокую технологичность.Целью изобретения является повышение врашающего момента в шаговом режиме работыи технологичность.

Это достигается тем, что фиксатор выполнен в виде двух зубчатых колец, размещенных

10 в полях рассе«тания магнитного поля ротора по обе стороны обмотки управления, продольная ось симметрии которой совпадает с осью ротора, а его опоры размещены между дисками в теле статора, при этом обмотка управ15лешш может быть вьшолиена в виде одной некруглой, например овальной формы, катущки.

На фиг. 1 представлен предлагаемый поляризованный электромеханический преобразователь, разрез; на фиг, 2 - то же, вид сверху;

20 на фиг. 3 и 4 - вид в плане преобразователя с обмоткой в виде одной некруглой катуижи,

На валу 1 жестко закреплены даски 2 и 3 явнополюсного ротора, по окружности котррых равномерно расположены полюса t с осевой направленностью магнитного поля. Полюса, принадлежащие одному диску, могут быть сосредоточены как на отдельных , равцомерно установлею1ьгх по окружности дисков, так и на одном многополюсном ко.ш цевом мапште. Полю- а на каждом нз дасков 2 и 3 имеют чередующуюся полярность; при этом против полюсов диска 2 располагаются противоположные полюса диска 3. Между дисками 2 и 3 ротора установлен статор 5, выполненный из неферромагшгтного материала, например пластмассы, и снабженный обмоткой, состоящей из катущек 6, которая подключена к источнику раз1гополярных импульсов (не показано). Число катушек в оСмотке управлеЮ1Я может быть любым, число полюсов и явно полюсного ротора - в четыре раза больше числа катушек 6 статора или кратно этому 4Jtcлу. В простейшем случае обмотка статора может быть выполнена в виде одной катушки 6 (фиг. 3) некруглой формы, продольная ось симметрии которой совпадает с осью ротора (фет. 3, 4). В теле статора 5 размещены опоры 7 вала I ротора На торцовых поверхностях статора 5 закреплен фиксатор в виде идентичных колец 8 и 9 с зубьями по внутрен ней поверхности, внутренний диаметр колец 8 и 9 больше ;у1аметра дисков 3 и 2 ротора; число зубьев равно или меньше числа полюсов и одного из дисков ротора. Колыв 8 и 9 установлены так, что ось симме ррш впадины между двумя зубьями смещена относительно прямой, проходящей через геометрическую ось вала Г и центр ближней к этим зубьям катушки 6 (фиг. 2). . Предлагаемый преобразователь работает следующим образом. При обесточенной обмотке управления, во время паузы между импульсами, полюса 4 ротора 2 удерживаются зубьями колец 8 и 9 (фиг. 2) фиксатора. При подаче импульса в катушки 6 протекающий через них ток взаимодействует с полем, создаваемым полюсами 4. Благодаря тому, что полярность полюсов чередуется, ток в каждой данной катущке 6, взаимодействуя с двумя парами разноименных полюсов, вызывает момент одного напраБле1ШЯ. Магнитоэлектрический MOMeirr, :воздсйствующий на ротор при импульсе тока, выбирают таким, чтобы р(7ор был в состоян ш преодолеть виешнюю нагрузку (момент на валу) трения в сиоих опорах, а также момент притяжения полюсов к зубцам фиксатора. Д/штельность импульса тока выбирают не боль ше той, при которой в установившемся режима работы оси полюсов 4 доходят до нейтргл . ных осей катушек 6; в противном случае част импульса тока будет создавать момент, продтиводействующий движению. Кольца 8, 9 фик сатора удерживают роюр и создают нро1инодействующий движению момент лин1ь на первой половине обработки шага ротора, пока полюса 4 не окажутся посеред1Н1е между зубьями. После этого, во второй половине шага, полюса 4 ротора притягиваются к г.стречным, по наппавлению враще1шя, зубья фиксатора, что создает момент, направленный в сторону вращеш1я ротора, flo прекраще(гаи подачи тока ротор продолжает п течение некоторого времени движения благодаря накопленной под действием магнитоэлстрического момента кинетаческой энергии, а также благодаря потенциальной энергии поля рассеяния между ротором и кольцам г 8 и 9 фиксатора. Вследствие указанного смешения зубьев колец 8 и 9 фиксатора относительно осей симметрии катушек б обеспечивается нагфзвлеское движение ротора в установившемся режиме. В случае, если первый импульс тока статора окажется такой полярности, что возникнет мапштоэлектрИ1 еский момент не в заданном направлении, то при протекании тока полюса успеют достигнуть нейтральных осей катушек 6, момент изменит свое направление и станет вместе с моментом фиксатора тормозить движение рото()а, что вызывает его остановку рань ше, чем полюса 4 достигнут середины внадины между зубьями колец 8 и 9 фиксатора. Когда импульс тока прекратится, момент фиксации увлечет ротор в исход юе положение и при подаче следующего импульса ротор нормально отработает полный шаг, все последующие имнульсы передующейся полярности будут поддерживать установившееся периодическое движение в заданном направлении. Благодаря юму, что ферромагнитные кольца 8 и 9 фиксатора расположены в зоне полей pacceя rия ротора, достигается локализация магнитного потока I габаритах преобразователя. Кроме того, такое размещение фиксатора обеспечивает высокую точность фиксации зубцов дисков 2 и 3 ротора, поскольку вьщерживание заданного шага зубцов тем , чем больше диагЛетр окружности, на которой расположены фиксирующие зубцы. Вьн1олнс ше фиксатора в виде двух идентичнмх колец HCKJnojaeT появление осевых нагрузок на опоры, неизбежно появляющихся при несимметричном расположении одиночного (в виде одного кольца) фиксатора. Формула изобретения. Поляризоваш1ый элекгромеханический преобразователь для приборов време1ш. содержащий /установленный в опорах ротор, BbinojuieaHbiA

в виде двух дисков с обращенным друг к другу разноименными магнитными полшсами с осевой направленностью магнитного попя, и неферромапштный статор, обмотка управления которого ратмешена между дисками ротора, и фиксатор, о т л и ч а ю щ. и и с я тем, что, с целью повышения вращающего момента в шаговом режиме работы и технологччнглти, фиксатор выполнен в виде двух зубчатых колец, размещенн1 1х в нолях рассеикапия магнитного поля ротора, по обе стороны обмотки управления, :1родольная ось симметрии кото.рой совпадает с осью ротора, а его опоры

размещены между дисками в теле статора.

2. Преобразователь по п. 1. о г л и ч а и и с я тем, что обмотка управления выполнена в виде одной некрутой, например овальной, формы катунгки.

Источники информации, .

принятые во внимание при зкспертизе

1.Патент Франции N 2199673, кл. G 04 С 3/00, 197.

2.Механизм электронн1 -меха1тческих часов Б -9М, вынускйсмый 2-м Московским часовым заводом.

ф(/г.В.