Многофазный шаговый электродвигатель

(54) М РОДВ (57) И ния р искре овыш го вращеых часто/б ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения (72) В, В. В ос кобой н иков, Э, Л, Семчен ко, А. Ф,Ли нева, С, В. Гордеев и П, П.усов (73) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения (56) Емельянов М,Я., Воскобойников В,В., Масленок Б.А, Основы проектирования механизмов управления ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1978, с. 143, рис, 7,9.Там же, с, 142, рис, 7.8.НОГОФАЗНЫЙ ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТИГАТЕЛЬспользование; для д тноабочих органов на и енн тах управления. Сущность изобретения: активная часть ротора 10 выполнена в виде втулок 11 и разделяющих их немагнитных элементов 12, длина которых равна длинам колец 8 и немагнитных проставок 9 соответственно, их количество на каждой фазе меньше на единицу количества колец 8 и проставок 9, при этом немагнитные элементы 12 смещены относительно проставок 9 на величину, равную полусумме длин втулки 11 и немагнитного элемента 12, а длина каждого из них в несколько раз меньше длины втулки 11. При таком выполнении зубцовой зоны потоки рассеяния, проходящие через обмотку, попадают в зубцовую зону и, модулируясь в ней, совершают полезную работу. Многократная модуляция потока в зазоре увеличивает электромагнитный момент, а за счет этого повышается динамическая добротность. 3 ил,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для дискретного вращения рабочих органов на повышенных частотах управления.Целью изобретения является улучшение динамических характеристик.На фиг.1 показан общий вид многофазного шагового электродвигателя; на фиг.2 - разрез А - А на фиг,1; на фиг.З - взаимное расположение зубцов ротора относительно зубцов индуктора на одной фазе двигателя.Многофазный шаговый электродвигатель содержит немагнитный корпус 1, на котором установлен индуктор 2, Каждая фаза индуктора имеет магнитопровод, содержащий диски 3 и 4, цилиндрическую спинку 5, обмотку 6, Для уменьшения магнитного сопротивления в корпусе укреплены (например, посредством электронно-лучевой или лазерной сварки) магнитомягкие вставки 7. Внутри корпуса 1 смонтированы кольца 8 с зубцовой зоной на внутреннем диаметре, разделенные немагнитными проставками 9, Конструктивно кольца с проставками могут быть жестко соединены, например, с помощью лазерной сварки, Это сборка может быть укреплена в корпусе, например, штифтами. Зубцы на соседних фазах необходимо сместить на угол йг /и, где ат - зубцовое деление (см, фиг,2), и - число фаз двигателя. Ротор 10 двигателя выполнен в виде немагнитного полого цилиндра, в котором располокены втулки 11 с зубцовой,зоной на наружном диаметре, разделенные между собой немагнитными элементами 12, Соединение втулок с немагнитными элементами может быть выполнено, например, посредством лазерной сварки. Втулки с зубцами образуют активную часть ротора. Длины колец 8 равным длинам втулок 11, а длины проставок 9 равны длинам немагнитных элементов 12, Длина немагнитных элементов и проставок выбирается с таким расчетом, чтобы при принятом рабочем зазоре шунтирование через них магнитного потока было в допустимых пределах, Немагнитные элементы смещены относительно проставок на величину х, равную полусумме длин втулки и немагнитного элемента, т.е. х = (А+с)/2,Длина проставок или немагнитных элементов в несколько раз меньше длины колец и втулок,Ротор 10 смонтирован на подшипниках 13 (второй подшипник не показан), фазы, расположенные по длине двигателя, по индуктору разделены немагнитными вставками 14, а внутри корпуса вставками 15 для уменьшения шунтирования магнитного по 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тока при коммутации двигателя. Питание к обмоткам подводится через штепсельный разъем 16.Многофазный шаговый электродвигатель работает следующим образом; на обмотки 6 индуктора 2 в определенной последовательности подается напряжение от блока управления. Например, в случае 4-х фазного шагового двигателя две обмотки обычно находятся под постоянным напряжением(фазыи ), Чтобы сообщить ротору 10 шаговое перемещение подают импульсы тока на обмотки фази , а фазуобесточивают и т.п, Магнитный поток многократно модулируется в рабочих зазорах, проходя последовательно от зубцов колец 8 к зубцам втулок 11 ротора, затем к зубцам втулок, ротора и т.д, (см, фиг,З). Немагнитные проставки 9 и немагнитные элементы 12 предотвращают шунтирование магнитного потока, который проходит только через зубцовую зону. Вследствие многократной модуляции магнитного потока через зубцовую зону, имеющую большую рабочую поверхность, увеличивается статический электромагнитный момент двигателя, а следовательно, и максимальный статический момент Мст.щах,При выполнении ротора полым уменьшается момент инерции ротораи, следовательно, увеличивается динамическая добротность Кд двигателя, Кд = Мст.вах/р Кроме того, при таком выполнении зубцовой зоны потоки рассеяния Фг, (см.фиг.З), проходящие через обмотку, попадания в зубцовую зону и, модулируясь в ней, совершают полезную работу, Многократная модуляция потока в зазоре повышает характеристики многофазно шагового электродвигателя; увеличивается электромагнитный момент, а за счет уменьшения момента инерции ротора и повышения динамической добротности двигатель может работать на повышенных частотах управления.Формула изобретения Многофазный шаговый электродвигатель, содержащий цилиндрический корпус, на котором установлен индуктор, выполненный в виде магнитопроводов с обмотками каждой фазы с активной частью в виде закрепленных внутри корпуса колец с зубцовой зоной, разделенных немагнитными проставками, и ротор с активной частью с зубцовой зоной, причем, зубцы фаз одной из активных зон двигателя смещены относительно друг друга на ат/и, где ат - зубцовое деление, п - число фаз, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью улучшения динами1801244 Фцг.2 ческих характеристик, активная часть ротора выполнена в виде втулок и разделяющих их немагнитных элементов, длина которых равна длинам колец и немагнитных проставок соответственно, их количество на каждой фазе меньше на единицу количества колец и проставок, при этом, немагнитные элементы смещены относительно проставок на величину, равную полусумме длин втулки и немагнитного элемента, а длина 5 каждого из них в несколько раз меньше длины втулки.1801244 ак оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 119 ВНИИ Составитель В,ВоскобойниковТехред М,МоргенталКорректор И. Шулл Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5