Однофазный шаговый двигатель Советский патент 1982 года по МПК H02K37/00 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым электрическим двигателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе, и, в первую очередь, в приборах времени.

Известны однофазовые шаговые двигатели, содержащие ротор с постоянным магнитом и статор с обмоткой и магниТОПрОВОДОМ, имеющим ярмо, стержни и JQ

полюса, установленные с неравномерным зазором по отношению к ротору Л .

Однако двигатель сложен в изготовлении из-за неравномерности воздушного зазора между ротором и обоими полюса-15 ми.

Наиболее близким к предлагаемому является однофазовый шаговый двигатель, содержащий цилиндрический ротор с двухполюсным постоянным магнитом и 20 статор с обмоткой управления и магнитопроводом, имеющим ярмо и стержни с полюсными наконечниками, имеющими цилиндрические поверхности, обращенные

к ротору, один из которых установлен с неравномерным зазором относительно последнего Zj .

Однако а известном двигателе неравномерный зазор создает реактивный момент, снижающий КПД двигателя.

Цель изобретения - повышение КПД двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что стержень магиитопровода, несущий полюс с неравномерным зазором, выполнен из магнитострикционного материала, например из никеля.

На чертеже схематично представлен предлагаемый двигатель.

Двигатель состоит из ротора 1 и статора, содержащего полюсные наконечники 2 и 3, установленные на стержнях н S, один из которых снабжен обмоткой 6. Стержень 5 выполнен из магнитострикционного материала, а установленный на нем наконечник 2 образует с ротором неравномерный воздушный зазор.

Двигатель работает следующим образом.

В исходном положении при отсутствии тока в обмотке 6 благодаря не равномерности воздушного зазора между 5 ротором и статором, ротор займет положение, указанное на чертеже, т.е. ось намагничивания ротора не будет совпадать с осью полюсов наконечни ков 2 и 3, что обеспечит пусковой мо- мент и заданное направление вращения ротору при подаче импульса тока в обмотку 6. Одновременно с подачей тока в стержне 5 изменится величина магнитной индукции. Это изменение магнит- ; ной индукции благодаря тому 4fo стержень 5 выполнен из магнитостоикционного материала, приведет к его деформации, в рассматриваемом случае к удлинению, которая, воздействуя на 20 полюсный наконечник 2, переместит его и изменит воздушный зазор между ротором и статором, в идеальном случае сделав его равномерным.

При равномерном воздушном зазоре 25 исчезнет реактивный момент и тем самым будет увеличен движущий момент, что и обеспечит повышение КПД двигателя. После прохождения импульса тока неравномерность воздушного зазора jo восстановится, появится реактивный ммоент, который и зафиксирует ротор после поворота его на 180 Подача следующего импульса тока в обмотку 6, но с противоположной полярностью, .

приведет к повторению описанных выше ({мзич.еских процессов, в результате чего ротор совершит полный оборот, и дальше цикл начнет повторяться.

Таким образом, благодаря выполнению стержня 5 из магнитострикционного материала у предлагаемого однофазного двигателя повышается КПД, что выгодно отличает его от известных двигателей.

Формула изобретения

Однофазный шаговый двигатель, содержащий цилиндрический ротор с двух полюсным постоянным магнитом и стато с управления и магнитоприводом, состоящим из ярма и стержней с полюсными наконечниками, имеющими цилиндрические поверхности, обращенные к ротору, один из которых устанолен с. неравномерным зазором относительно последнего, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия двигателя, стержень магнитопровода, несущий полюс с неравномерным зазором, выполнен из магнитострикционног материала, например из никеля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.ФРГ по заявке ff 2бА2+17, кл. Н О К 37/00, 1977.

2,Франция. Патент № 2225869, кл. Н 02 К 37/00, 197.