Электромагнитный шаговый двигатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 987754 Союз СоветскихСоциалистическихреспубликпо делам изобретений и открытий(5 З РД К 621;313. .1 3-1 33,32 (088.81 Дата опубликования описания 09.01.83., 1 П. С. Владимиров " , 1 ,.",-:,:;" с;ь й, 1 Центральное конструкторское бюро гидроР 1 атеаррлогичекого/1Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым электродви гателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе.Известны электромагнитные шаговые двигатели, которые содержат статор с магнитопроводом и обмоткой управления и подвижный якорь. Поступательное движение якоря в известном двигателе преобразуется во вращательное движение вала двигателя сложным механизмом,1 О включающим цилиндры со спиральными канавками, шарики, храповые колеса и собачки1 1.Помимо сложности конструкции этот15 двигатель имеет еще пониженную надежность и увеличенные габариты.Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является электромагнитный шаговый двигатель, со о держащий статор с магнитопроводом, обмоткой управленИя, якорь, установленный по продольной оси двигателя, возвратную пружину и механизм преобразования возвратно-поступательного движения якоря во вращательное движение вала, имеющий храповое колесо, закрепленное на валу, толкающую и фиксирующие собачки 2 ).Однако из-за взаимно перпендикулярного расположения осей двигателя и вала известный двигатель имеет повышенные габариты и массу.Цельуменьшение габаритов и массы.Поставленная цель достигается тем, что в двигателе вал храпового колеса установлен по продольной оси двигателя, а механизм преобразования движения снаб . жен поворотным рычагом с двумя установленными под углом друг к другу плечами, одно из которых соединено тягой с якорем, а другое - с толкающей собачкой.. Целесообразно в этом двигателе зубцы храпового колеса выполнять на его либо торцовой, либо внешней поверхности, а также толкающую собычку выполнять в виде одного из плеч рычага механизма преобразования движения.3Улучшению работы двигателя будет способствовать и выполнение рабочей поверхности толкающей собачки с кривизной, соответствующей дуге окружности.На фиг. 1 изображен двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 и 4 приведен эле" мент конструкции двигателя, у которого одно из плеч рычага выполняет функцию толкающей собачки, оДвигатель содержит корпус 1, в котором посредством подшипниковой втулки 2 и пружинной шайбы 3 соосно установлен выходной вал 4 с жестко установленным на нем или выполненным за 15 одно целое храповым колесом 5, К корпусу 1 винтами 6 крепится основание 7, сочлененное винтами 8 с магнитопроводом 9, внутри которого установлены катушка 10 и подвижный якорь 1 1, ось 20 которого совпадает с продольной осью двигателя, На основании 7 имеются проушицы 12 и 13, в которых на оси 14 подвижно закреплен рычаг 15 с двумя плечами 16 и 17, жестко соединенными 25 между собой и расположенными под углом друг к другу. Плечо 1 6 через шарнир 18 соединено с тягой 19, несущей на другом конце опорную шайбу 20 с закрепленным на ней якорем 11, Плечо 17 через шарнир 21 соединено с толкающей собачкой 22, рабочая поверхность которой выполнена с кривизной (В или В), обеспечивающей увеличение площади этой поверхности в процессе движения. Пружи 35 на 23 предназначена цля осуществления надежного контакта собачки 22 с зубцами храпового колеса 5. Эта пружина закреплена в ушке 24, имеющемся на кронштейне, 25, жестко соединенном с основанием 7. Для ограничения движения собачки 22 на этом же основании выполнен упор 26.Фиксация положения вала осуществляется стопорной собачкой 27, установлен 45 ной на оси 28 и, взаимодействующей с пружиной 29, закрепленной одним своим концом в ушке ЗОНа тяге 19 установлена возвратная пружина 31, упирающаяся одним концом в уступ тяги 19, а другим - в шайбу 32.50Б шайбе 20 предусмотрен ряд отверстий 33, равномерно расположенных по окружности.На фиг, 3 и 4, представляющих вариант двигателя с расположением зубцов храпового колеса на его наружной цилиндрической поверхности, одно из плеч рычага 15 выполнено в виде собачки 34,4подвижно установленной на нем благодаря полуосям 35 и поджимаемой пружиной 36 к зубцам 37 храпового колеса, Роль фиксатора в этом случае выполняет пластинчатая пружина 38, на одном конце прикрепленная винтами 39 к основанию 7, а другим своим концом взаимодействующая с зубцами 37 храпо вого колеса. Для ограничения движения собачки 34 предусмотрен упор 40, жестко связанный с основанием 7.Двигатель работает следующим образом.При подаче импульса электрического тока в катушку 10 якорь 11 притягивается к стопу магнитопровода 9 и через тягу 19, сжимая пружину 31, поворачивает рычаг 1 5, олагодаря чему сооачка 22 перескакивает через один зубец храпового колеса 5, удерживаемого стопорной собачкой 27. После прохождения импульса тока упомянутая кинематическая цепь под действием пружины 31 возвращается в исходное положение, при этом собачка 22 толкает зубец 37 храпового колеса и перемещает вал двигателя на один шаг. При взаимодействии с зубцом 37 рабочая поверхность собачки 22, благодаря кривизне рабочей поверхности, плавно перемещается по контактируемой с ней грани зубца 37, обеспечивая тем самым благоприятные условия работы механизма в зоне контакта. Рабочий ход собачки 22 ограничен упором 26, который исключает поворот собачки 22, а следовательно, и храпового колеса 5 в . направлении вращения двигателя под действием случайных моментов в этом направлении. Поворот в обратном направлении блокируется стопорной собачкой 27. С подачей следующего импульса электрического тока цикл начнет повторяться.Благодаря установке вала в предлагаемом двигателе по его продольной оси и выполнению механизма преобразования с поворотным двуплечным рычагом, двигатель приобрел компактность, которая позволяет уменьшить его габариты и массу.формула изобретения1. Электромагнитный шаговый двигатель, содержащий статор с магнитопроводом и обмоткой управления, якорь, . установленный по продольной оси двига- теля, возвратную пружину и механизмфилиал П г. Ужгоро 4 5 9877 преобразования возвратно-поступательного движения якоря во вращательное движение вала, имеющий храповое колесо, закрепленное на валу, толкающую и фиксирующие собачки, о т л и ч а ю щ и й - Ю с я тем, что, с целью умень ения габаритов и массы, вал храпового колеса установлен по продольной оси двигателя, а механизм преобразования движения снабжен поворотным рычагом с двумя 30 установленными под углом друг к другу плечами, одно из которых соединено тягой с якорем, а другое - с толкающей собачкой.2. Двигатель по п. 1, о т л и ч а - 15 ю щ и й с я тем, что зубцы храпового колеса выполнены на его торцовой поверхности. юг. У У ВНИИПИ Заказ 10322/Тираж 685 Подписное 54 б3. Двигатель по п. 1, о т л и ч ею щ и й с я тем, что зубцы храповогоколеса выполнены на его внешней цилиндрической поверхности.4. Двигатель по п. 3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что толкающая собачка выполнена в виде одного кз плеч рычага механизма преобразования движения.5. Двигатель по пп. 1-4, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что рабочая поверхность.толкающей собачки имеет кривизну, соответствующую дуге окружности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 504277, кл. Н 02 К 37/00, 1974,2. Авторское свидетельство СССР