Электромеханический шаговый двигатель

Союз СоветскихСоцкапистмческихРеспублкк ОП ИСаНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Опубликовано 30.12,80 Бюллетень48 по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30 12,80Изобретение относится к эпектромвшиностроению и может быть использовано при создании шаговых двигателей.Известен электромеханический шаговый двигатель, в котором якорь соединен с выходным валом кольцевой пружиной, а механизм, преобразующий возвратно-поступательное движение во вращательное, выполнен в виде жестко связанного с яко рем диска, по периметру которого имеются отверстия, взаимодействующие с кону 1 О сообразными пальцами, укрепленными на магнитопроводе по обоим торцам диска Ц.Для перемещения выходного вала на 1/2 шага силам электромагнитного проис 5 хождения необходимо преодолеть трение между конусообразными пальцами и отверстиями диска и силу упругости кольцевых пружин. Необходимая нвмвгничивающая сила катушки при этом значительно увеличится. Копьцеобразные пружины, которые передают момент на вал, обладают определенной крутильной жесткостью и потому имеют ограниченные нвгруэочные воз 2можности. Кроме того, эпектромагнитныйшаговый двигатель за счет большой массы якоря, значительного воздушного зазора и наличия лишь одного электромагнита имеет невысокую скорость вращениявыходного вала и ограниченный моментвращения,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электромеханический швговый двигатель, содержащий кольцевой электромагнит, якорь,снабженный возвратной пружиной, выходной вал, корпус и механизм преобразования возвратно-поступательного движенияякоря во вращательное движение выходного вала 23.В известном двигателе цель передачивращающего момента двигателя содержитнизшую пару в виде скошенных пазов, выполненных на внутренней поверхности якоря, и установленного нв выходном валупальца, взаимодействующего с пазами якоря при его возвратно-поступательном движении и сообщающего выходному валу ди7 с 2 электр ом агни та.,Белью изобретения является увеличе "ние момента и повышение точности вращения вал аеУказанная цель достигается тем, чтов электромеханическом шаговом двигателе содержащем кольцевой электромагнит,якорь, снабженный возвратной пружиной,выходной вал, корпус и механизм преобразования возвратно-поступательного движения чкоря во врацательлое движениевыходного вала, имеется по крайней мередве пары кольцевых электрома нитов и вдва раза меньшее количестводвустороннихякорей в виде подвижно посаженных навыходной вал ферромагнитных дисков, механизм преобразования возвратно-поступательного движения выполнен в виде расположенных на торцах якорей зубчатых веник и ответных зубчатых венцов неподвижио закрепленных в корпусепричемзубья якорных зубчатых венцов смещеныпо отношению друг к другу по окружности на угол, равный Я/Р 2, где р -" числопар полюсов кольцевых электромат ттов,количество зубьевкаждогс з-.убчатрГо веп ца ОдинаковоеПа фиг. 1 изображен предлагаемый,напр; мер, четырехфазцый электромехаи:-:".кчй шаговый двигатеп., разрез; на.-. - ,., еромеханический щаговый двигательсо.;, ".; г две пары кольцевых электромынит: 1.-2, 3-4, собранных в составномкорпусе 5. Во внутрь магнитопроводовко:ц. левых электромагнитов запрессованывтулки иэ немагнитного материала, наторя.".х которых нарезаны мелкомодульныезубчатые венцы 6,7,8,9 с числами зубьев 2, Кольцевой якорь 10 несет ответныемепкомодульные зубчатые венцы 11, 12 счислами эубьев 2. Кольцевой якорь 13 несетответные мелкомодульные зубчатые венцы14,15 с числами эубьев 2, Якори 10, 13имеют скользящую посадку на шлицевой Второй импульс управления размыкает цепь питания электромагнита 1 и за- ЗО мыкает цепь питания электромагнита 2,В момент выхода зубчатого венца 11 из зацепления с зубчатым венцом 6 под действием электромагнитной силы якорь 13 вводит зубчатый венец 14 в полное эаЗ 5 цепление с зубчатым венцом 8, в результате взпимодейс сия зубьев зубчатых венцов якорь 13 вместе с выходным валом поворачиваетсч на очередной угловой щаг 2 У(, Якорь 10 под действием электромагнитных сил электромагнита 2 вводит в неполное зацепление зубчатый венец 12 с зубчатым венцом 7. Третий импульс управления размыкает цепь питания электромагнита 3 и замыкает цепь питания электромынита 4. В момент размыкания цепи питания электромагнита 3 под действием электромагнитной силы якорь 10 вводит в полное зацепление зубчатый венец 12 с зубчатым венцом 7. В рьзультате взаимодействия зубьев зубчатых венцов 12 и 7 якорь вместе с выходным валом поворачивается на следукхций угловой щаг 2 фю 2, а якорь 13 вводит в неполное зацепление зубчатые 55венцы 15 и 9. При дальнейшей подаче импульсов управления процесс повторяется и кольцевые якоря каждый раз поворачиваются на у 1 ол 2 м 2 шага зубчатого венца, При обратной последовательности сз.ретное вращение, Такое звено имеетповышенные механические потери за счетсил сухого тоения, особенно при передачезначительных моментов, и не обеспечивает безлафтовую передачу сигнала управления, Механизм преобразованич движенияуказанного устройства, представляющийсобой сложный в технологическом отношении узел не позволяет осуществить реверсКроме того, нагрузочные способности и средняя скорость вращения выходного вала ограничены конструкциеи механизмаа преобразования возвратно-поступательного движения и частотой включения вал 16 (фиг,2) и устанавливаются в среднее положение пружинами 17,18,19,20,Вершины зубьев венцы 14 сдвинуты относительно вершин зубьев зубчатого венца11, зубчатого венца 12 - относительно,вершин зубчатого венца 14 и вершинызубьев зубчатого венца 15 - относительновершин зубчатого венца 12 в плоскостивращения на угол 2 Р/ Гугла шага зубьев,10 где ю - число фаз двигателя (и р).Вершины зубчатых венцов 11,12,14,15совмещены в плоскости вращения. Всезубчатые венцы выполнены с одинаковыммодулем и числом зубьев. Катушки электромагнитов образуют четырехфазную систему управления,Устройство работает следующим образом.Первый импульс управления замыкает20 цепь питания элкетромагнита 1 и электромагнита 3, Под действием электромаг-нитных сил кольцевые якоря 10,13 перемещаются, вводя зубчатый венец 11 вполное зацепление с зубчатым венцом 625 и в неполное зацепление - зубчатый венец 14 с зубчатым венцом 8.5 79 2508 6 коммутации цепей питания электромагни- ков механизм еобФ пр разования возврвтнотов происходит реверс двигателя. поступательного движения выполнен в виде расположенных нв торцах якорей зубчатых венцов и ответных зубчатых венцов, не - формул в из обретени я 5 подвижно закрепленных в корпусе, причемзубья якорных зубчатых венцов смещеныЭлектромеханический шаговый двигатель по отношени ру содержащий кольцевой электромагнит, 1 н шению друг к другу по ок, жностинв угол, равныйГ/р 2, где О - число пв якорь, снабженный возвратной пружиной,р р, д р - число пвратно пружинополюсов электромагнитов, а количество выходной вал, корпус и механизм преоб- зубьев 2 каждого зубчатого венца одинаразования возвратно-поступательного двиково. жения якоря во вращательное. движение выходноговала отлич а ющ ий с я тем, что, с целью увеличения момента и Источники информации, повьпцения точности, он имеет по крайней 5 прийятые во внимание при экспертизе мере две пары кольцевых электромагни, Авторское свидетельс пзо СССР тов и в двв раза меньшее количество дву- % 221800, кл. Н 02 К 37/00, 1968, сторонних якорей в виде подвижно посажен. Авторское свидетельство СССР ных на выходной ввл Ферромагнитных дис- М 421095, кл, Н 02 К 37/ОО, 1974. 1 г 7 г ВНИИПИ Заказ 9596/ Гараж 783 Подписное 11 илиал ППП "Патент", Ужгород, ул. П роектная, 4