Однофазный шаговый электродвигатель

-и- ;с.ОП ИСАН ИЙИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 244479 Ввюа Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 09,11.1968 ( 1217106/24-7)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 28,Ч,1969, БюллетеньДата опубликования описания 7.Х.1969 2141 1 Комитет оо делам изобретений н открытий врн Совев Министров СССРАвторыизобретения Ь. А. Ивоботенко, О, Д, Новиков, В, А. Иполяиский, М, И, Иоффе,А. С. Прудникова и Л. С, Соболь Заявите ОДНОФАЗН Ы И ШАГОВЬ Й ЗЛ ЕК 3 ГАВЕЛ 25 Известны однофазные шаговые электродвигатели, содержащие статор, состоящий изпостоянного магнита, одного фиксирующего адвух движущих венцов с зубцами на внутренних поверхностях и магнитопровода с обмоткой, связывающего между собой движущиевенцы, и дисковый ротор с симметричнымизубцами. Эти двигатели не обеспечивают надежной фиксации ротора после отработки очередного шага, а также надежного запуска. 10Описываемый двигатель отличается от известных тем, что в нем постоянный магнит выполнен кольцевым и расположен аксиальномежду фиксирующим и движущими венцами,изготовленными соответственно в виде кольцаи полуколец. Магнитопровод с обмоткой расположен в одной плоскости с осью ротора, вы,полненного в виде двух магнитосвязанных зубчатых дисков, один из которых является фиксирующим, а другой - движущим.20Угловой шаг зубцов одноименных венцовстатора и дисков ротора выбран одинаковым,а шаг зубцов движущего диска ротора выбранкратным шагу зубцов фиксирующего диска,Такое выполнение двигателя повышает надежность его запуска и фиксации ротора,после отработки шага,На фиг, 1 изображен предлагаемый электродвигатель, продольный разрез; на фиг, 2 -то же, разрез по А - А на фиг. 1. 30 2К торцам кольцевого постоянного магнита 1 прилегают фиксирующий венец 2 статора и движущие венцы Д и 4, Венец 2 имеет форму кольца с зубцами (см. фиг. 2) на внутренней поверхности, а венцы 3 и 4 - форму полуколец, также снабженных зубцами на внутренней поверхности. У венцов 3 и 4 зубцы смещены относительно зубцов венца 2 на разные угловые величины. В рассматриваемом варианте величина смещения принята равной "/8 и /8 углового шага зубцов венца 2 в направлении, обратном направлению вращения.В плоскости венца 2 лежит фиксирующий диск 5 ротора, у которого число зубцов соответствует числу зубцов этого венца, а в,плоскости венцов 3 и 4 - движущий зубчатый диск б. Диски 5 и б насажены на ступицу 7 из магнитомягкого материала и образуют ротор двигателя. Угловой шаг зубцов, дисков 5 и б одинаков с угловым шагом зубцов одноименных венцов статора. Кроме того, угловой шаг зубцов диска б выбран кратным угловому шагу зубцов диска 5. В рассматриваемом случае соотношение угловых шагов у этих дисков равно 2: 1, При этом совпадающие зубцы дисков соосны друг другу. Магнитопровод 8 с обмоткой О, управляемой знополярными импульсами напряжения, леит,в одной плоскости с осью ротора и связанс движущими венцами 3 и 4 через колонки 10 из магнитомягкого материала.Основные части магнитной системы статора опрессованы пластмассой, образующей несущие элементы 11 и 12 корпуса двигателя.При обесточенной обмотке фиксирующий момент создается только взаимодействием зубцов диска б и зубцов венца 2. При этом вели. чину этого момента можно изменять за счег толщины венца 2 и диска б.Положение ротора при фиксации является оптимальным с точки зрения пуска, поскольку при этом зубцы диска б оказываются смещенными по часовой стрелке относительно зубцов .венцов 8 и 4 соответственно на /в и /в угловото шага зубцов диска б.При возбуждении обмопки 9 положительной полуволной напряжения в зоне статорного венца 3 за счет суммирования магнитных полей постоянного магнита 1 и обмотки 9 создается усиленное магнитное поле полярности М, а в зоне венца 4, где указанные поля вычитаются, - полярности 5, если мощность импульса достаточна для того, чтобы создаваемое обмоткой 9 поле было сильнее поля магнита 1. Поскольку в зоне венца З,поля складываются, работоспособность двигателя сохраняется даже в том случае, если мощность импульса недостаточна для нейтрализации полясоздаваемого матнитом 1 в зоне венца 4.При взаимодействии полей магнита 1 и обмотки 9 в зоне венца д зубцы диска б притягиваются соответственно к зубцам венца 3 и устанавливаются соосно этим зубцам, вследствие чего ротор, поворачивается на /8 углового шага зубцов диска 5. При этом зубцы диска 5 оказываются смещенными на 1/, углового шага относительно зубцов венца 2 в направлении, обратном направлению вращения ротора, а зубцы диска б на .половину собственного шага, устанавливаясь при этом против впадин между зубцами венца 4.В этом момент прохождение положительной полуволны заканчивается, обмотка 9 обесточиваетсяи ротор доворачивается на 1/8 углового шага зубцов диска б, т. е, заканчивает отработку полушага за счет поля магнита 1, обеспечивающего поворот диска Б до совмещения зубцов этого диска с зубцами фиксирующего венца 2. При этом также доворачивается диск 6, вследствие чего ето зубцы оказываются смещенными относительно зубцов движущих:венцов 8 и 4 соответственно на 7/8 4и з/8 углового шага зубцов диска о в направлении, обратном направлению вращения ротора.При приходе отрицательной,полуволны напряжения суммирование полей магнита 1 и 5 обмотки 9 происходит в зоне движущего венца 4, причем:полярность поля будет У. Отработка второго полушага ротора происходи г согласно выше описанному.В случае, если зубцы дисков б и б ротора в 10 исходном положении располагаются относительно зубцов венцов 2, 3 и 4 статора так, как это показано на фиг. 2, а первая полуволна оказывается не положительной, а отрицательной, то суммарное магнитное поле полярно сти У создается в зоне венца 4, а не в зоневенца 3, как это имеет место при нормальном запуске, При этом зубцы диска б притягиваются к зубцам венца 4, вследствие чего ротор поворачивается на /8 углового шага зубцов 20 диска 5 в направлении, обратном направлениювращения. После того как обмотка 9 обесточивается, ротор возвращается в исходное со.стояние за счет взаимодействия зубцов диска 5 с зубцами венца 2. При,поступлении сле дующей (положительной) .полуволны двигатель начинает работать в нормальном режиме,Предмет из об р етен и яЗО 1, Однофазный шаговый электродвигатель,содержащий статор, состоящий из постоянногомагнита, одного фиксирующего и двух движущих венцов с зубцами на внутренних поверхностях и магнитопровода с обмоткой, связыЗ 5 вающего между собой движущие венцы, идисковый ротор с симметричными зубцами, отличающийся тем, что, с целью,повышения надежности запуска и фиксации двигателя, указанный постоянный магнит выполнен кольце 40 вым и расположен аксиально между фиксирующим и движущими венцами, выполненнымисоответственно в виде кольца и полуколец,магнитопровод расположен в одной плоскостис осью ротора, выполненного в виде двух маг 45 нитосвязанных зубчатых дисков, один из которых является, фиксирующим, а другой - движущим.2. Электродвигатель по п. 1, отличающийсятем, что у одноименных венцов статора и ди 50 сков ротора угловой шаг зубцов выбран одинаковым, причем шаг зубцов движущего диска ротора выбран кратным шагу зубцов фиксирующего диска,244479 Составитель 3. Горникактор Э, Рубан Техред Л. Я. Левина Корректор Л. А. Иголкина пография, пр апупова аказ 2510/5НИИПИ Когиитета Тираж 480 елам изобретений и открытий при Москва, Центр, пр, Серова, д. 4