Шаговый электродвигатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ Союз Советских Сацнапнстичесинх Республик(45) Дата опубликования описания 10.1278 Государственный комитетСовета Министров СССРно делам изобретенийи открытий(54) ШАГОВИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к электро- машиностроению, в частности, к шаговым электродвигателям и может быть применено в качестве исполнительного устройства дискретного привода в ав томатических системах.Известны шаговые электродвигатели, содержащие магнитопровод с обмоткой управления и качающийся ротор, кинематически связанный с валом 1 . ЮКинематическая связь ротора с валом ограничивает Функциональные возможности известного двигателя, снижает его надежность.Известен также шаговый электрЪви-И гатель, содержащий статор с зубчатым магнитопроводом и обмоткой управления, ведущий ротор, взаимодействующий с возвратной пружиной, ведомый ротор, закрепленный на валу, и фиксирующее устройство 121.Недостатком шагового электродвигателя является то, что благодаря ведомому ротору исключена кинематическая связь подвижного элемента ф ротора с валом, однако выполнение, его магнитопровода и магнитопровода ведущего ротора в виде секторов не позволяет получить высокий рабочий момент, а использование Фиксирующего ЗО устройства, фиксирующего только по-ложение ведущего ротора без взаимнойего фиксации относительно ведомогоротора уменьшает надежность его работы.Целью изобретения является повышение момента двигателя и надежности его работы, Фиксирующее устройство выполнено с зубчатым магнитопроводом и двумя неподвижными обмотками, роторы имеют по два ряда расположенных по окружности. зубцовкаждый н установлены вдйь оси вала, при этом один ряд зубцов ведомого ротора обращен в сторону неподвижных зубцов магнитопровода фиксирующего устройства, другой - в сторонуодного ряда зубцов ведущего ротора,второй ряд зубцов которого обращенв сторону зубцов магннтопровода статора, а обмотки Фиксирующего устройст"ва и управления выполнены тороидальными н установлены вдоль оси валатаким образом, что соответствукнциемагнитопроводы охватывают их.На чертеже изображен поперечный разрез шагового электродвигателя,В корпусе 1 установлен зубчатыймагннтопровод 2 статора, охватывающий тороидальную обмотку управления 3.Зубцы магнитопровода 2 обращены к зубцам 4 ведущего ротора 5, который с помощью шарикоподшипников б установлен на валу 7. На ведущем роторе 5 имеются также зубцы 8, которые обращены к зубцам 9 ведомого ротора 10, жестко установленного на валу 7.На ведомом роторе 10 имеются также зубцы 11, обращенные к зубцам 12 магнитопровода 13 фиксирующего устройства , охватывающего одну из его тороидальных обмоток 14. Вторая тороидальная обмотка 15 Фиксирующего устройства, установлена с другой сторо,ны ведомого ротора 10. Для фиксации ведущего ротора 5 в исходном состоянии на корпусе 1 на подвижном основа нии16 установлена возвратная пружина 17, Вал двигателя 7 установлен в шарикоподшипниковых опорах 18,Двигатель работает следующим образом. 20При подаче напряжения на обмотки 14 и 15 зубцы 11 и 12, а также зубцы 8 и 9 устанавливаются соответственно друг против друга, при этом пружина 17, будучи установлена в одно из 26 крайних положений, обеспечивает требуемый сцвиг зубцов 2 и 4 относительно друг друга. Для осуществления поворота ротора 7 на один шаг обмотку 14 отключают и одновременно подают напряжение в обмотку 3 и повышают напряжение на обмотке 15. Под действием электромагнитных сил от взаимодействия зубцов 2 и 4 ведущий ротор повернется на угол, обеспечивающий максимальную магнитную проводимость между зубцами 2 и 4 с вычетом угла, обусловленного нагрузкой на валу двигателя. Благодаря электромагнитному взаимодействию зубцов 8 и 9 момент вращения будет сообщен ведомому ротору 10, который под действием этого момента повернется на один шаг. После этого обмотки 3 и 15 отключают, одновременно подавая напряжение на обмотку 14, и вновь возникший электромагнитный момент между зубцами 11 и 12, удержит ротор в новом положении, азубцы 2 и 8 займут исходное положение.Нри дальнейшем изменении напряжения на обмотках 14, 15 ив указанном порядке процесс будет повторяться, т.е. вал 7 будет дискретно вращаться в одном направлении.для изменения направления вращения пружину 17 перемещают в другое крайнее положение, обеспечивающее такое исходное рассогласование взаимного положения зубцов 2 и 4, которое при их притяжении приводит к повороту ведущего ротора в противоположное направление,Таким образом, в описываемом шаговом электродвигателе, благодаря асположению зубцов на ведомом и ведущем роторах, по всей окружности увеличивается вращакщий момент двигателя, а благодаря фиксированному положению зубцов ведущего и ведомого роторов в момент их взаимодействия гарантируется максимальный начальный момент.Кроме. того описываемый двигатель обеспечивает двустороннее вращение ротора. Формула изобретенияШаговый электродвигатель, содержащий статор с зубчатым магнитопроводом и обмоткой управления, ведущийротор, взаимодействующий с возвратнойпружиной, ведомый ротор, закрепленныйна валу, и Фиксирующее устройство,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с .целью повышения момента двигателя инадежности его работы, фиксирующееустройство содержит зубчатый магнитопровод и две неподвижные обмотки, упомянутые роторы имеют по два рядарасположенных по окружности зубцовкажцый и установлены вдоль оси вала,при этом один ряд зубцов ведомого ротора обращен в сторону неподвижныхзубцов магнитопровода фиксирующегоустройства, другой - в сторону одногоряда зубцов ведущего ротора, второй ряд зубцов которого обращен всторону зубцов магнитопровода статора, а обмотки фиксирующего устройства и управления выполнены тороидальными и установлены вдоль оси валатаким образом, что соответствующиемагнитопроводы охватывают их.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе:1. Обзор. Импульсные двигатели всистемах автоматики. СоставительЭ.И.Лежнев, Отраслевой НТОИиО, 1962,фиг. 14, с15,2Обзор. Импульсные двигатели всистемах автоматики. СоставительЭ.И.Лежнев, Отраслевой НТОИиО, 1962,Фиг. 16, с. 16-17.б 36750 б т Горн оставител ехред З.К алева и н коррект и едактор ВБольшаковааказ 6964/46ННИИПИ Государстпо д113035 Кос е СССР Тираж 850 Подпис енного комитета Совета Министр елам иэобретений и открытий ва ЖРауюская наб. Д. 4/ 5 Филиал ППП ф фПатентф ф, г. Ужгород, Ул. Проектная