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

Изобретение относится к электро- технике, в частности к шаговым электрическим двигателям, которые находят широкое применение в дж;кретном элект роприводе-и, в первую очередь, в приборах времени. Известны однофазные шаговые двигатели, содержащие ротор с постоянным магнитом и статор с обмоткой и магнитопроводом с полюсами, образующими с ротором неравномерный зазор TQ. Однако этот двигатель сложен по конструкции и в регулировке. Наиболее близким к предлагаемому является однофазный шаговый двигатель содержащий цилиндрический ротор с двухполюсным постоянным магнитом и статор с обмоткой управления и магнитоприводом, состоящим из ярма и стерж ней с полюсными наконечниками, имеющими цилиндрические поверхности, обра щеннне к ротору и образующие с ним иеоа зномерный зазор 2j , Недост атком известного двигателя является низкий КПД, Цель изобретения - повышение КПД двигателя. Поставпенная цель достигается тем, что стержни магиитопривода выполнены из магнитострикционных материалов с коэффициентакм магнитострикции разных знаков. На чертеже схематично представлен предлагаемый двигатель, продольный разрез. Двигатель состоит из ротора 1 и статора, содержащего полюсные наконечники 2, закрепленные на стержнях 3 и k, несущих обмотку 5 управления. 3 и выполнены из магнитострикционных материалов с -коэффициентами магнитострикции разных знаков и соединены между собой ярмом 6. Полюсные наконечники 2 образуют с ротором неравномерный зазор (показан на чертеже) . Двигатель работает следующим образом. В исходном положении при отсутствии тока в обмотке 5 благодаря неравномерности воздушного зазора ротор займет положение, показанное на чертеже, т.е. ось намагничивания его постоянного магнита будет располагаться под углом к оси полюсов нако- нечников 2. |1ри подаче в обмотку 5, импульса тока с направлением, обеспечивающем северную полярность левому наконечнику 2, благодаря наличию угла , на ротор Г будет действовать ПУСКОВОЙ момент, направленный по ча| :овой стрелке. Одновременно с подаче( Пгока в обмотку 5 в стержнях 3 и произойдет изменение магнитной индукции и под действием эффекта магнитострикции стержень k начнет удлиняться а из-за того, что материалы стержней имеют коэффициенты магнитострикции разных знаков, стержень 3 будет укора чиваться. Под действием указанных де юрмаций стержней i и 3 полюсные наконечники 2 переместятся, что приведет к выравниванию воздушного зазора между ними и ротором 1. При равномерном (в идеальном случае) воздушном за зоре исчезнет реактивный момент, дайствующий на ротор, за счет чего возрастет движущий момент и повысится КПД двигателя. После прохождения импульса тока вновь произойдет измене-ние магнитной индукции в стержнях,которое приведет; восстановлению прежних размеров стержней 3 и и неравно мерности воздушного зазора, а, следовательно, и реактивного момента. Таким образом, возникнут условия для фиксации ротора после его поворота на 180. Подача следующего импульса тока в об/ютку 5 с противоположной полярностью приведет к повторению описанных выше физических явлений и таким образом ротор совершит полный оборот, а далее цикл начнет Повторяться, Благодаря выполнению стержней из магнитострикционных материалов с коэффициентами магнитострикции разных знаков у двигателя повысится КПД, что выгодно отличает его от известных однофазных шаговых двигателей и способствует эффективному использованию. Формула изобретения Однофазный шаговый двигатель, содержащий цилиндрический ротор с двуху полюсным постоянным магнитом и статор с обмоткой управления и магнитопроводом, состоящим из ярма и стержней о полюсными наконечниками, имеющими цилиндрические поверхности, обращенные к ротору, образующие с ним неравномерный зазор, отличаю щийс я тем, что, с целью повышения КПД двигателя, стержни магнитопровода выполнены из магнитострикционных материалов с коэффициентами магнитострикции разных знаков, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ClilA № 39696t2, кл. , 1976. 2.Патент ФРГ по заявке № 26 2if17, . Н 04 К 37/00, 1977.