Шаговый электродвигатель

(57) Использование: в устройствах автоматического и дистанционного управления. Сущность изобретения: шаговый электродвигатель содержит статор(1) с полюсами(2) и обмотками управления (3), ротор (4) с чередующимися полюсами, между которыми размещены магнитопроводные вставки (5). Число полюсов ротора в два раза меньше, чем статора. Изобретение позволяет увеличить динамический синхронизирующий момент двигателя, 3 ил,, может быть использовано в устройствах автоматического дистанционного управления,электросвязи и вычислительной техники,например, в печатающих устройствах и устройствах перфоленточной и магнитной автоматики,Целью изобретения является увеличение динамического синхрониэирующего момента двигателя.Фиг. 1 - 3 иллюстрируют изобретение,На фиг. 1 показана конструктивная схема шагового двигателя в поперечном разрезе. Двигатель содержит кольцевой статор 1из магнитопроводного материала с полюсными элементами 2, обмотки управления 3,находящиеся на полюсных элементах, ротор 4, расположенный внутри статора, выполненный иэ магнитотвердого материала,имеющий чередующиеся по окружностиразноименные полюса, число которых в 2раза меньше чем полюсных элементов у статора и электропроводные вставки 5, например, иэ меди, в виде пластин,расположенные на обращенной к полюсным элементам статора поверхности междумагнитными полюсами и имеющие размерыодинаковые с полюсными элементами.Шаговый электродвигатель работаетследующим образом.При одновременной подаче в обмоткиуправления 3 (фиг. 1) тока полярности укаэанной на токовой диаграмме фиг. 2 (интервал 0-45) магнитные полюса ротора ипротивостоящие им полюсные элементыстатора а, в, д, ж оказываются одноименными. Вследствие появления отталкивающегоусилия между одноименными полюсами ротоп и полюсными элементами б, г, е, 3 статора возникает крутящий момент,направленный как показано на фиг, 1.В находящихся напротив полюсныхэлементов статора 2 вставках 5 в периоднарастания тока в обмотках появляется вихревой ток, индуцирующий встречное по отношению к полюсному элементу поле.Появляющееся в результате этого отталкивающее усилие между полюсными элементами статора и вставками в начальныймомент не препятствует повороту ротора, азатем, при смещении его за счет взаимодействия полюсов статора и ротора, образуетдополнительный крутящий момент, способствующий повышению быстродействия двигателя.При притяжении полюсов ротора к полюсным элементам статора б, г, е, з электропроводные вставки 5 на ротореоказываются расположенными напротивполюсных элементов статора а, в, д, ж, Во50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 время обесточивания обмоток управления 3 и спадания поля индукции полюсных элементов 2 в электропроводных вставках возникают вихревые токи, индуцирующие внешнее магнитное поле, совпадающее по направлению с уменьшающимся полем от полюсных элементов статора. Такое взаимодействие приводит к притяжению вставок 5 к полюсным элементам 2 статора и тем самым увеличивает динамический синхрониэирующий момент двигателя,Укаэанные процессы нарастания и спадания поля индуцируемого электропровод- ными вставками 5 для одного шага показаны на фиг. 2 в виде кривой В 2. Кривая В выражает нарастание, поддержание и спадание поля, образуемого обмотками управления.Необходимым условием возникновения индуцированного вихревыми токами поля достаточного уровня является меньшая величина индуктивности вставки чем обмотки управления, что легко выполнимо на практике,В интервалах поворота ротора двигателя от 45 до 90 и следующих процесс взаимодействия между полюсами ротора, статора и электропроводными вставками повторяется, для чего коммутация обмоток управления производится так, что обеспечивается полярность тока, показанная на фиг.2.Таким образом, в конце каждого шага увеличивается синхронизирующий момент за счет того, что инерционному моменту, стремящемуся повернуть ротор дальше требуемого положения препятствует сила притяжения вставок к полюсным элементам статора, по величине примерно равная усилию притяжения полюсов ротора и статора.Практическая проверка влияния вихревых токов на динамику работы электромагнитной системы показала повышение быстродействия макета в 2 раза,Формула изобретения Шаговый электродвигатель, содержащий кольцевой магнитопроводный статор с полюсами и обмотками управления на них, ротор, выполненный в виде постоянного магнита с чередующимися полюсами, число которых в 2 раза меньше, чем на статоре, причем обмотки управления выполнены своэможностью их одновременного подключения, образуя при этом попарное чередование полюсов, отл и чаю щи йс я тем,что, с целью увеличения синхронизирующего момента, ротор снабжен электропроводиыми вставками, имеющими поверхность/ор М,К едакт ан Заказ 2184 Тирам Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина одинакового размера с поверхностью полюсов статора и размещенными на поверхности ротора между его магнитными полюсами,