Шаговый электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК З(51) И 02 К 37/00 гОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(56) 1. Мальцева В,ф. Механические импульсные передачиМ., Машиностроение, с.10, рис.5.2. Импульсные двигатели в системах автоматики. Отраслевой научнотехнический отдел информации и обобщения. М 1962, с. 16, фиг.15. (54)(57) ШАРОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор с кольцевой обмоткой управления и магнитопроводом, подвижный якорь и механизм свободного хода с ведомым валом, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения его КПД и удельного момента, якорь выполнен из двух частей, перЯО 1010705 А вая часть состоит из двух жесткосоединенных между собой немагнитной втулкой магнитопроводящих дисков,каждый из которых имеет по и выступов,образующих когтеобразные полюса, вторая часть якоря состоит из двух немагнитных дисков, между которыми поокружности равномерно расположено2 п полюсных наконечников, между ними установлено столько же постоянных магнитов, тангенциально намагниченных и действующих встречно, полюсные наконечники расположены между когтеобразными полюсами, причемобмотка управления расположена внутри якоря, а каждая часть якоря снаб- ржена двумя дополнительными механизма-ми свободного хода, один из которыхустановлен между статором и частьюякоря, а другой - между ней же и ведо- Смым валом.5 )О )5 2 О 5 О Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым элект.рическим днигателям, которые находятширокое применение в дискретномэлектроприводе.Известны шаговые электродвигатели,содержащие статор с двумя электромагнитами и подвижный якорь, связанный с ведомым валом при помощи механизма свободного хода 1) .КПД данного двигателя невысок,так как часть энергии тратится нахолостой ход якоря. Также невысокего удельный момент, что обусловлено конструктинным выполнением магнитной цепи.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является шаговый двигатель, содержащий статорс кольцевой Обмоткой упранления имагнитопронодом, подвижный якорь имеханизм свободного хода с ведомымвалом 21 .Однако и этот двигатель имеетнизкие КПД и удельный момент из-занеобходимости преодоления силы противодействующей пружины.Цель изобретения - повышение КПДи удельного момента.Поставленная цель достигается тем,что в шагоном двигателе якорь выполнен из днух частей первая частьсостоит из двух жестко соединенныхмежду собой немагнитной втулкой магнитопроводящих дисков, каждый изкоторых имеет по и выступов, образующих когтеобразные полюса, втораячасть якоря состоит из двух немагнитных дисков, между которыми поокружности равномерно расположено2 п полюсных наконечников, между ними установлено столько же постоянных магнитов, тангенциально намагниченных и действующих встречно, полюсные наконечники расположены междукогтеобразными полюсами, причем обмотка управления расположена внутриякоря, а каждая часть якоря снабжена двумя дополнительными механизмами снободного хода, один из которых установлен между статором и час.тью якоря, а другой - между ней жеи ведомым налом,На фиг.1 изображен предлагаемыйдвигатель, продольный разрез; нафиг.2 - упрощенная развертка двигателя в зоне рабочих зазоров с указанием путей прохождения магнитныхпотоков.Двигатель содержит статор с магнитопроводом 1 и якорь, состоящийиз двух частей А и Б, первая иэкоторых имеет два магнитопроводящихдиска 2, соединенных немагнитнойвтулкой 3. На каждом диске имеютсявыступы 4, образующие когтеобраэные полюса, Вторая часть якоря содержи: лна немагнитных диска 5,соединенных между собой пОлисныминаконечниками б к которым прилегают постоянные магниты 7 с указанным награнлением намагничивания иполярностью, Обе части якоря установлены на статсре с помощью подшипников 8. Кроме того, каждая из частейимеет по паре механизмов свободногохода, один из них 9,1 и 9.2 установлен между частью якоря и статором,а другой 10.1 и 10.2 -между ней жеи ведомым валом 11. Внутри якоряразмещена обмотка 12 управления. Механизмы свободного хода могут бытьныполнсены з ниде подпружиненныхклиньев (шариков, роликсв и т.п.).Двигатель работает следующим образом,При подаче управляющего сигнала одной полярности в обмотку 12упоанлення н магнитной цепи двигателя возникает;:агнитный потокпуть которого показан на фиг.1 и 2.При направлениях магнитных потоков,соответствующих фиг,.а, в правыхрабочих зазорах Г происходит суммирование магнитного потока Ф и потока постоянных магнитов Ф а нолевых рабочих зазорах В - их вычитание, В результате создается усилиевзаимного притяжения частей якоряв зазорах Г. Благодаря механизмамсвободного хода части якоря могутвращаться только в одну сторону, например, по стрелке Е, Усилие в зазоре Г действует на часть якоря Б в направлении, противоположном стрелке Е,поэтому она Оказывается неподвижной. На часть якоря А услие действует по направлению стрелки Е, поэтому она начнет перемещаться до соприкосновения с полюсными наконечниками б, т.е, на расстояние Т,При изменении полярности управляющего сигнала магнитный поток Ф изменит с.вое направление на противоположное и суммирование потоков Ф и Фн будет происходить уже в левых рабочих :-азорах, а н правых будет их вычитание, т,е. возникает усилие Зэаимного притяжения частей якоря В зазорах В. При этом часть якоря А оказывается неподвижной, а часть якоря Б перемещается на расстояние Т 1 до соприкоснозения с полюсными наконечниками б. Таким образом, подача разнополярных импульсов на обмотку 12 приводит к шагаобразному перемещснию ведомого вала 11 в одном направлении.Поскольку н предлагаемом двигателе отсутствует холостой ход якоря, а кинематическая энергия движущейся части якоря передается неподвижной, сообщая ей ускорение, то эти явле1010705 ния способствуют повышению КПД двигателя. Наличие же 2 п полюсных наконечников и магнитов и расположение Щ, 7 Составитель 3. Горник дактор Ю.Ковач Техред М.Тепер Корректор А.ДзяТираж б 85сударственноам изобретеносква, Е,обмотки управления внутри якоряобеспечивают повышение удельногомомента двигателя. Подпио комитета СССРй и открытийРаушская наб., д