Шаговый электродвигатель

(53) УДК 621.313, 13- 33.3 (088.8) по делам изобретений и открытий(54) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Известны шаговые электродвигатели, содержащие статор с магнитной системой, состоящей из стержня с расположенными на нем обмотками, к которому примыкают полюсные наконечники с зубцами, постоянный магнит со своими полюсными наконечниками, объединенными в общий узел с полюсными наконечниками стержня и зубчатый ротор 1.Известный двигатель имеет сложную конструкцию и в нем плохо используется постоянный магнит.Известен шаговый двигатель, в котором установлены два постоянных магнита, намагниченных в направлении, параллельном оси ротора, что улучшает их использование и упрощает конструкцию за счет разделения полюсных наконечников стержня и постоянных магнитов 2.Однако и этот двигатель имеет недостатки - расположение сердечника с обмоткой внутри ротора ограничивает возможности повышения быстродействия за счет увеличения ампер-витков,а размещение ротора над постоянными магнитами приводит к осевому тяжению ротора, что ухудшает режим работы опоры ротора и снижает надежность двигателя. 2С целью повышения быстродействия и надежности описываемый дВигатель снабжен дополнительным стержнем, и оба стержня расположены снаружи ротора, а полюсные наконечники стержней установлены по обе стороны каждого стержня и выполнены Г-образными с зубцами на одном конце, вытянутыми вдоль зубцов ротора, которые на своих концах имеют выступы, при этом полюсные наконечники постоянных магнитов выполнены в виде платы, на которой закреплен кольцеобразный сердечник, помещенный внутрь ротора и снабженный зубцами, расположенными против выступов на зубцах ротора,На фиг. 1 и 2 изображены сечения описываемого двигателя, соответствующие стрелкам, указанным на чертеже; на фиг. 3 основные детали магнитной системы двигателя, изображенные в изометрии.Между платами 1 и 2, одна из которых 20 (плата 2) является полюсными наконечниками постоянных магнитов 3, расположены стержни 4 с обмотками 5 и полюсными наконечниками 6, выполненными Г-образной формы с зубцами на конце (см. фиг. 3).75841 В плате 2 закреплен кольцеобразный сердечник 7 с зубцами 8. Между сердечником 7 и полюсными наконечниками 6 установлен ротор 9 с зубцами 10, имеющими выступы 11. Опорами ротора служат подшипники 12, размещенные в сердечнике 7 и в плате 1. 84гателя. В тоже время расположение стержня 4 снаружи по отношению к ротору 9 позволяет повысить за счет повышения ампер- витков момент двигателя без увеличения момента инерции ротора, что приводит к повышению быстродействия двигателя.Двигатель работает следующим образом.При подаче импульса тока в обмотку управления 5 магнитный поток, наведенный им, в воздушною зазоре одной пары наконечников 6 складывается, а другой вычитается 10 по отношению к магнитному потоку от постоянных магнитов 3. Ротор 9 будет стремиться занять положение, при котором его зубцы будут расположены против зубцов наконечников 6 с большим магнитным потоком. Прии отсутствии тока в обмотке 5 ротор сместится в положение, при котором выступы 11 будут расположены против зубцов 8 сердечника 7.Изменение полярности импульсов тока в обмотке 5 приводит к образованию боль шего магнитного потока в другой паре зубцов наконечников 6 и, следовательно, к повороту ротора еще на половину шага.Последовательная подача разнополярных импульсов обеспечивает дискретное перемещение ротора с указанным шагом.Направление вращения ротора одностороннее и определяется соотношением геометрических размеров и взаимным расположением зубцов О ротора и выступов 11.Таким образом, в описываемой конструкции двигателя как рабочий, так и вспомогательный воздушные зазоры являются радиальными, что исключает возникновение сил тяжения, направленных вдоль оси ротора и тем самым облегчает режим работы подшипников, повышая общую надежность дви- Ы Формула изобретения Шаговый электродвигатель, содержащий статор с магнитной системой, имеющий стержень с обмоткой, к которому примыкают полюсные наконечники, два постоянных магнита со своими полюсными наконечниками, намагниченные в направлении, параллельном оси двигателя, и ротор с зубцами, направленными параллельно оси двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, двигатель снабжен дополнительным стержнем, и оба стержня расположены снаружи ротора, а указанные полюсные наконечники стержней установлены по обе стороны каждого стержня и выполнены Г-образными с зубцами на одном конце, вытянутыми вдоль зубцов ротора, которые на своих концах имеют выступы, при этом полюсные наконечники постоянных магнитов выполнены в виде платы, на которой закреплен кольцеобразный сердечник, помещенный внутрь ротора и снабженный зубцами, расположенными против выступов на зубцах ротора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент ФРГ1261236, МКИ 21 д 1, 19, опублик, 1968,2. Авторское свидетельство СССР544063, МКИ Н 02 К 37/00, 1977 (прототип).758418 Редактор П. Горьков Заказ 5648/46 изо ЦНИИПИ Госу по делам13035, Москва,илиал ППП ПатеСоставитель В. КалишкинТехреду К. Шуфрич Корректор В. Бутяга Тираж 783 Подписное твенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5г. Ужгород, ул, Проектная,. 4