Шаговый электродвигатель

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1 1402 4(51) Н 02 К 37/00 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛ(71) Научно-исследовательский институт часовой промышленности(56) 1, Авторское свидетельство СССРУ 544063, кл. Н 02 К 37/00, 1977.(54)(57) ШАГОВЫИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ,содержащий зубчатый ротор и статорс магнитопроводом в виде стержня сполюсными наконечниками на концах,который охвачен обмоткой управления,и два магнита со своими полюсныминаконечниками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияресурса двигателя и уменьшения егоаксиального размера, один из двухидентичных полюсных наконечников,прилегающих к торцам обоих магнитов,размещен между полюсными наконечниками стержня магнитопровода, соединенными с одним концом стержня, а другой - между полюсными наконечниками,соединенными с другим концом того жестержня, причем каждый наконечниквыполнен в виде пластины с паройдиаметрально противоположно установленных полюсов, наконечники стержняразмещены с противоположных торцовротора.1 11402Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговымэлектродвигателям, которые находятширокое применение в.дискретном электроприводе,Известен шаговый электродвигатель,содержащий зубчатый ротор и статорс магнитопроводом в виде стержня сполюсными наконечниками на концах,который охвачен обмоткой управленияи два магнита со своими полюсныминаконечниками 1 .Недостатком этого электродвигателя является односторонняя аксиальнаянагрузка на опоры вращения Ротора,что отрицательно сказывается на ресурсе двигателя, на который влияеттакже и пульсация в двух диаметрально противоположных зазорах взаимодействующих между собой магнитныхпотоков возбуждения и управления.Другим недостатком известногодвигателя является относительнобольшой аксиальный размер.Целью изобретения является повышение ресурса двигателя и уменьшениеего аксиального размера.Поставленная цель достигаетсятем, что в шаговом электродвигателе,соцержащем зубчатый ротор и статорс магнитопроводом в виде стержняс полюсными наконечниками на концах,который охвачен обмоткой управления,и два магнита со своими полюсными наконечниками, один из двух идентичныхполюсных наконечников, прилегающихк торцам обоих магнитов, размещенмежду полюсными наконечниками стержня магнитопровода, соединенными с одним концом стержня, а другой - междуполюсными наконечниками стержня магнитопровода, соединенными с другимконцом того же стержня, причем каждыйнаконечник выполнен в виде пластиныс парой диаметрально противоположноустановленных полюсов, наконечникистержня размещены с противоположныхторцов ротора,На фиг.1 представлен предлагаемыйдвигатель, вид со стороны одного изторцов; на фиг.2 - разрез А-А нафиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б нафиг,2; на фиг.4 - разрез В-В нафиг.2; на фиг,5 поясняется соотношение угловых размеров элементов магнитной системы статора; на фиг.б(а,6,5,) - принцип действия двигателя;на фиг.7 - 11 представлена одна измодификаций предлагаемого двигателя,08 2на фиг.12 и 13 - другая модификация предлагаемого двигателя, виды с противоположных торцов; на фиг.14 - раз; рез Г-Г на фиг.12; на фиг.15 - разрез Д-Д на фиг. 14; на фиг. 16 - разрез Е-Е на фиг,14; на фиг.17 - взаимное положение элементов магнитной системы статора двигателя согласно фиг.12-16; на фиг.18 - 22 - модификация двигателя со сплошным малоинерционным ротором.На пластине 1, выполненной из не- магнитного материала, закреплены выполненные из магнитопроводящего материала пластины 2, соединенные с противоположными концами стержня 3. На пластинах 2 выполнены полюсные наконечники 4, установленные диаметрально. В пластине 1 с диаметрально противоположных сторон установлены магниты 5 и 5, одноименнополюсные торцы которых прилегают к полюсным наконечникам 6 1 и 62 . Оси симметрии полюсных наконечников 6 и 4 перпендикулярны, причем угловая протяженность у каждого из наконечников 4 и б одинакова.На стержне 3 расположена катушка обмотки управления 7. На валу 8, установленном в подшипниках 9, укреп лен зубчатый ротор 10, выполненный из магнитопроводящего материала,Полюса 11 и 12 зубчатого ротора 10 могут быть армированы в теле зубчатого колеса 13, выполненного из немагнитного материала, которое входит в зацепление с, колесом 14 рабочего механизма.Двигатель работает следующим образом. При отсутствии тока в обмоткеуправления 7 под действием магнитногопотока постоянных магнитов 5 и 52ротор 10 занимает положение согласно фиг. ба,При включении тока в обмотку 7ротор 10 под действием вращающегомомента переходит из положениясогласно фиг.бд в положение согласнофиг. 66, а затем в положение согласно фиг. 66, совершая поворот на угол,равный примерно 7/2 или немного больший - за счет влияния потока магнитов 5, который в направлении стрелкиможет несколько сместить положение ротора относительно указанного нафиг. 6при протекании тока в обмотке.3 11После отключения тока ротор 10 продолжает перемещаться в направлении от положения согласно фиг. 65 в положение согласно фиг. ба, завершая, таким образом, шаг равный Я под действием потока постоянных магнитов 5 и 5При поступлении нового импульса в обмотку 7 ротор 10 снова совершает поворот на угол, приблизительно равный Я/2, а затем доворачивается до исходного положения под действием потока постоянных магнитов 5 и 5.Благодаря идентичности двух полюс. ных наконечников магнитов, установленных с прилеганием к одноименнополюсным торцам обоих магнитов и между полюсными наконечниками стержня,40208 4соединенными с его концами (по одному между наконечниками, соединеннымис одним концом стержня и с другимконцом стержня), обеспечивается компенсация магнитных усилий воздейстЭвующих на ротор, а это, в свою очередь, разгружает подшипники (опорывращения) и, в конечном счете, способствует повышению ресурса двигатеКроме того, предлагаемый двигательспособен функционировать как при питании от источника разнополярных импульсов, так и при питании от источника однополярных импульсов любогонаправления. Благодаря новым связяммежду элементами конструкции, у негоаксиальный размер минимален.