Шаговый электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКае св А ОБРЕТЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ . Ик двтоРСИОМУ СвиДЕТ(56) 1, Авторское свидетельство СССВ 271627,. кл. Н 02 К 33/02, 1968,2. Авторское, свидетельство СССРВ 548924, кл. Н 02 К 33/02, 1975(54)(57) 1. ШЪ 1 ОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГА 1 ЕЛсодержащий катушку, индуктивно свя.занную с постоянным магнитом, якорьведомое колесо,с двумя захватами,упор и корпус, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, расширения области применения за счет воэможности изменения частоты, вращения двигателя и упрощения конструКции, он снабжен упругими элементами, при этом один конец якоря жестко связан с катушкой, подпружинен относительно связанного . с постоянным магнитом, корпуса первым упругим элементом и через.:второй упругий элемент соединен с первым захватом ведомого колеса, второй свободный конец якоря подпружинен относительно. корпуса третьим упругим элементом и через четвертый упругий элемент соединен с вторым захватом ведомого колеса, причем каждый захват выполнен в виде изогнутой плас- Е тины с прорезью для прохождения ве.домого колеса,1023566 2, Электродвигатель по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что упорвыполнен в виде установленного в Изобретение относится к приборостроению, а именно к электромеханическим исполнительным устройствам,преобразующим электрическую энергиюв дискретное перемещение вала, и 5может найти применение в разлйчныхприборах автоматики,Известен шаговый электромагнитныйдвигатель, содержащий электромагнитс обмоткой, сердечником и якорем, 10храповой механизм с храповым колесоми двумя собачками 1 11.Недостатком этого двигателя является низкая надежность, вызваннаятем, что вследствие различных условий работы собачек одна из них снашивается быстрее.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является электромагнитный шаговый двигатель, содержащий электромагнит, включающий об"мотку, сердечник и якорь, храповоймеханизм с храповым колесом и двумясобачками, расположенными на якореэлектромагнита, возвратную пружину и 25два упора для собачек, причем храповой механизм имеет второе храповоеколесо., кинематически связанное содной из собачек и снабжено собственным выходным валом 2). ЗОНедостатками данного электродвигателя являются низкое быстродействиеиз-за большой массы и, как следствие, большой инерционности подвижнойчасти двигателя, узкая область применения иэ-за невозможности изменения частоты вращения двигателя исложность конструкции из-за применения большого количества сложных деталей (два храповых колеса и две шес Отерни) .Цель изобретения - повышение быстродЕйствня, расширение области применения за счет возможности изменения частоты вращения двигателя иупрощение конструкции.45Поставленная цель достигаетсятем, что шаговый электродвигатель,содержащий катушку, индуктивно связанную с постоянным магнитом, якорь,ведомое колесо с двумя захватами, 50упор и корпус, снабжен упругими эле-,ментами, при этом один конец якоряжестко связан с катушкой, подпружинен относительно связанного с постоянным магнитом корпуса первым упругим 55 корпусе резьбового стержня с коничес. ким хвостовиком, входящим в отверстие якоря. элементом и через второй упругий элемент соединен с первым захватом ведо"мого колеса, второй свободный конецякоря подпружинен относительно корпуса третьим упругим элементом ичерез четвертый упругий элемент соединен с вторым захватом ведомогоколеса, причем каждый захват выполнен в виде изогнутой пластины с прорезью для прохождения ведомого колеса.кроме того, упор выполнен в видеустановленного в корпусе резьбовогостержня с коническим хвостовиком,входящим в отверстие якоря,На фиг,1 изображен предлагаемыйэлектродвигатель, общий вид; нафиг.2 - разрез А-А на фиг,1; нафиг.3 - захват и ведомое колесо, разрез Б-В на фиг,2 (увеличено); нафиг.4 и 5 - упор конической (разрезВ-В на фиг.1) и ступенчатой формысоответственно.Шаговый электродвигатель (фиг.1-3)содержит, например, электродинамичеа-.кий магнит, включающий постоянныймагнит 1, индуктивно связанную с нимкатушку 2 с обмоткой 3 и якорь 4,жестко связанный одним концом с катушкой 2, корпус 5, соединенный спостоянным магнитом 1, упругие элементы - две равные, например плоские, пружины б и 7, связывающие якорь4 с корпусом 5, два фрикционныхзахвата 8 и 9, закрепленные на крнцах якоря 4 с помощью упругих элементов, например,. плоских пружин 10и 11, ведомое фрикционное колесо 12,связанное с осью 13, упор 14, расположенный в отверстии 15 якоря 4для ограничения его хода и закрепленный к корпусу 5 с помощью резьбы иконтргайки 16,Электродвигатель работает следующим образом.При подаче тра от генератора (непоказан) в обмотку 3 возникает механическое колебание катушки 2 и свя"занного с ней якоря 4 вместе с фрикционными захватами 8 и 9. При этомякорь 4, благодаря равенству и параллельности пружин б и 7, совершаетпоступательное движение как шатуншарнирного параллелограмма с упругими противоположными звеньями б и 7я жесткими звеньями, образованнююиякорем 4 и корпусом 5. Эахваты 8 и9, поочередно воздействуя на фрикционное колесо 12, поворачивают его,вместе с осью 13.При перемещении якоря 4 вниз в зацепление с фрикциоиным колесом 12вступает захват 9 (ведущим являетсязахват 9), при этом захват 8 проскальэывает по колесу 12, выполняяроль фиксатора в момент изменения на.правления движения якоря 4, Послеэтого захваты 8 и 9 меняются ролями.1 аким образом, за один периодколебания якоря 4 происходит дваперемещения фрикционного колеса 12.(перемещается на два шага), что фактически удваивает частоту, подаваемую от генератора,Шаг перемещения фрикционного колеса 12 с осью 13 определяется величиной зазора между упором 14 и отверстием 15 в якоре 4,Для воэможности регулирования шага (перемещения) упор 14 может бьвьвыполнен коническим (фиг.4) или ступенчатым (Фиг.5)Предлагаемый электродвигатель является более .быстродействующим посравнению с прототипом благодаря малой массе подвижной части двигателя,т.е. подвижной катушки при применении, например, злектродинамического магнита, механизма передачи. движенияведомому колесу, .выполненного потипу шарнирного параллелограмма, ведомого колеса.и якоря, который можетбыть выполнен из более легкого мате риала, например алюминия (впрототипе якорь выполнен из магнитного железабольшой массы и значительного сечения,кроме того, добавляется масса колес).фрикционное сцепление захватов с (О ведомым колесом дает возможность реализовать перемещение колеса с весьма .малым шагом, которое нельзя осуществить храповым колесом.Двигатель может работать и как (5 шаговый при применении электромагнита, с большей частотой при примене"нии злектродинамического магнита илив режиме вибродвигателя при маломшаге и большой частоте в случае прио менения пьезоэлектрического привода,что обеспечивает плавность вращенияи большое быстродействие, т.е. данныйэлектродвигатель обладает широкойобластью применения.Использование одного Фрикционного:ведомого колеса вместо двух храповых и двух зубчатых значительно упрощает его конструкцию и создает бесшумную работу иэ-за отсутствия щелкания зубьев.1023566 оставитель А. Кецарисехред А.Ач Корректор А. Дзят ксеенко илиал ППППатентф , г. Ужгород, ул, Проект Редактор лЮ,Заказ 423 5 Тираж 687 вниипи Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж-З 5, РаушскПодписнокомитета СССРоткрытийя наб д. 4/5