Электромагнитный шаговой двигатель

О П И С А Н И Е ) 548925ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Рющунрнк) Приоритет Совета Ммннстров ССС по делам изобретений 3) УД 621.313.13-133,.3(088,8) Опубликовано 28.02,77, Ьюллетень8 Дата опубликования описания 10.03.77 и открытии 72) Автор изобретент(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТ Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции электромагнитного шагового двигателя, который может быть использован в автоматических системах в качестве исполнительного элемента,По основному авт. св.504277 известен Эдктромагнитный шаговый двигатель, содержащий магнитопровод с катушкой, якорь и механизм преобразования возвратно-поступательного движения якоря во вращательное движение выходного вала. Этот механизм выполнен в виде жестко связанного с якорем первого цилиндра, на наружной поверхности которого имеются винтовые канавки, и жестко связанного с выходным валом второго цилиндра, имеющего гнезда с расположенными в них шариками, взаимодействующими с упомянутыми канавками первого цилиндра, причем фиксация каждого цилиндра вала осуществлена посредством своего храпового механизма.Однако известный шаговый двигатель не может реверсироваться в силу однонаправленного действия храповых механизмов.С целью расширения функциональных возможностей шагового двигателя, заключающегося в обеспечении двустороннего вращения вала по команде извне, в описываемом электромагнитном шаговом двигателе каждый храповой механизм выполнен в виде эвольвентного зубчатого колеса с нвчмя собачками, расположенными навстречу друг другу, при этом каждая пара одинаково направленных собачек взаимодействует с устройством, обеспечивающим их попарное включение и представля ющим собой, например, подпружиненный двуплечий рычаг с электромагнитохкНа чертеже изображена кинем атическаясхема описываемого шагового двигателя, в которой для большей наглядности конструкции 10 и взаимодействия деталей и узлов опущенымагнптопровод с катушкой и крышки, объединяющие неподвижные и перемещающиеся элементы в единый механизм.Якорь 1, совершающий возвратно-поступа тельное движение, жестко соединен с храповым колесом 2 и выполнен как одно целое с первым цилиндром 3, имеющим винтовые канавки, по которым перемещаются шарики 4.Гнезда шариков расположены во втором ци линдре 5, выполненном заодно с храповым колесом 6 и выходным валом 7. Возвратная пружина 8 якоря 1 размещена между опорной втулкой 9 и храповым колесом 2, Фиксация углового положения цилиндра 3 осуществляет ся с помощью собачек 10 или 11, а цилиндра5 - с помощью собачек 12 или 13, попарное зацепление которых с храповыми колесами обеспечивается двуплечим рычагом 14, перемещающимся под действием на него электро магнита 15 со штоком 16 или пружины 17,зо 35 4 О Для попеременного ограничения направления вращения храповых колес 2 и б зубцы на них выполнены с эвольвентным профилем.Шаговый двигатель работает следующим образом,При отсутствии напряжения на электромагните 15 пружина 17, развернув двуплечий рычаг 14, вводит в зацепление собачки 11 и 13 с храповыми колесами соответственно 2 и б. Собачки 10 и 12 из зацепления выведены. Подача импульса на обмотку управления шаговым двигателем приводит в движение якорь, который при этом смещается вправо, сжимая возвратную пружину 8, Шарики 4, перемещаясь по канавке цилиндра 3, приводят во вращение цилиндр 5 с колесом 6 и выходным валом 7 против часовой стрелки. Собачка 13 скользит по зубу храпового колеса б пока не западет в следующую впадину. Вращению цилиндра 3 в обратном направлении препятствует собачка 11, После прохождения импульса по обмотке управления двигателя возвратная пружина возвращает якорь 1 в исходное положение вдоль оси, но так как вращеншо цилиндра 5 в обратном направлении препятствует собачка 13, якорь 1 под действием шариков 4 и винтовой канавки на цилиндре 3 повернется на угол, соответствующий зубцовому шагу храповых колес и тем самым обеспечит первоначальное взаимное расположение цилиндров 3 и 5, При подаче следующего импульса в обмотку управления двигателя цикл повторяется, что обеспечивает дискретное вращение вала 7 против часовой стрелки.Для обеспечения вращения вала 7 в обратном направлении на электромагнит 15 необходимо подать напряжение. Его шток 1 б поворачивает рычаг 14, вводя в зацепление с колесами 2 и б собачки соответственно 10 и 12 и выводя пз зацепления собачки соответственно 5 10 15 21 25 11 и 13. В этом случае при подаче импульса на обмотку управления двигателя якорь 1 также смегцается вправо, сжимая пружину 8. Однако в данном случае цилиндр 3, якорь 1 и храповое колесо поворачиваются по часовой стрелке, а храповое колесо б, цилиндр 5 и выходной валостаются неподвижными, так как собачка 12 препятствует их повороту. При обесточенной обмотке управления под действием пружины 8 якорь перемещается влево и благодаря действию шариков 4 и винтовой канавки на цилиндре.3, который в данный момент заторможен собачкой 10, выходной вал повернется по часовой стрелке на один шаг, Прп подаче следующего импульса в обмотку управления двигателя, цикл повторится, что обеспечивает дискретное вращение вала 7 по часовой стрелке,Таким образом, в описываемом двигателе автоматически можно производить изменение направления вращения выходного вала без воздействий па схему управления двигателем.Указанное свойство расширяет функциональные возможности данного электромагнитного шагового двигателя. Формула изобретения Электромагнитный шаговый двигатель по авт. св. Мд 504277, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нем каждый храповой механизм выполнен в виде эвольвентного зубчатого колеса с двумя собачками, расположенными навстречу друг другу, прп этом каждая пара одинаково направленных собачек взаимодействует с устройством, обеспечивающим их по- парное включение и представляющим собою, например, подпружиненный двуплечпй рычаг с электромагнитом.Корректор Л. Орлова Редактор В, Левятов Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 359/11 Изд,248 Тираж 899 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 415