Шаговый микроэлектродвигатель его варианты

(51)М. Кд. с присоединением заявки РЙ Н 02 К 37100 Государственный комитет(25) Приоритет Онубликовано 1 5.04,82, Бюллетень 14 Дата опубликования описания 1 5.04.82.(53) УДК 621.313; .1 3-1 33.3 (088,8) по делам изобретений и отнрцтийсам ,А.с,у р,АА.РЦи В.И, КалашникотуНаучно-исследовательский институтчасолай,снйоукьллленнтнИзобретение относится к эпектрическим микромашинам, в частности к шаговым микродвигателям, и может быть наиболее эффективно использовано в часовой промышленности при производстве электронно-механических часов.Известны шаговые микродвигатели с радиальным рабочим зазором., содержащие статор с катушкой управления, ца сердечнике которой закреплены полюсные10 башмаки, и ротор. Фиксация ротора в этом. двигатепе осуществпяется с помощью цилиндрических пазов, выполненных в полюсных башмаках 11Основным. недостатком известного15 шагового микродвигатепя является низкая технологичность, обусловпенная сложностью установки с достаточной точностью полюсных башмаков относительно ротора и друг друга.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является шаговый микроэлектровигатель, содержащий статор с сердечником, имею щим полюсные наконечники и на котором размещена катушка управления, ротор с постоянными магнитами, намагниченными в осевом направлении, установленный с осевым зазором относительно полюсных наконечников статора, и фиксатор 121Фиксация ротора в этом микродвигателе осуществляется с помощью направленных к ротору выступов на одной из пар полюсных наконечников, что определяется сложностью изготовления основных деталей (так, отгиб на одной из пар полюсных наконечников микронных выступов практически невозможен с аоста- точной точностью), Величины зазоров между основными деталями измеряются десятками микрон и, следовательно, незначительное изменение зазоров между каждой парой полюсных наконечников, между наконечниками и ротором, переносы каждой пары полюсных наконечников относительно плоскости, параллельной торцовой поверхностью ротора, приводит к резкому ухудшению харектеристи3 40 ки двигателя, в частности к снижению величины его момента. Так, например, пля микродвигателя мощностью 3-5 мкВт ошибка при выставлении зазора между полюсными наконечниками в 0,1 мм сни жает момент двигателя вдвое. Неточное выставление зазора между полюсными наконечниками с выступами для фиксации и торцовой поверхностью ротора может вызвать паразитную фиксацию, и как следствие, останов двигателя.Цель изобретения- упрощение изготов.ления шагового микроэлектродвигателя,Поставленная цель достигается тем, что у шагового микроэлектродвигателя,15 содержащего статор с катушкой управления, на сердечнике которой закреплены полюсные наконечники, ротор с осевой намагниченностью, установленный с осевым зазором относительно полюсных на-20 конечников статора, и фиксатор, последний выполнен в виде ферромагнитного кольца с шириной, переменной по угловой координате, установленного с осевым за 25 зором относительно ротора с противоположной стороны от полюсных наконечников статора.фиксатор может быть выполнен в виде ферромагнитного диска, установленного с .осевым зазором относительно ротора с противоположной стороны от полюсных наконечников статора и на поверхности которого вдоль диаметра имеется выотуп.Сравнивая оба варианта выполнения фиксатора заметим, что первый из перечисленных вариантов обладает некоторым преимуществом, определяемым меньшим расходом ферромагнитного материала на его изготовление и вследствие этого .меныцей.массой всей конструкции.На фиг. 1 представлен микродвигатель, разрез; на фиг, 2 - микродвигатель, вип сверху; на фиг. 3,и 4 - фиксатор, варианты выполнения.15На концах серпечйика.1 катушки управления 2 статора закреплены Г образные плоские полюсные наконечники 3 и 4, установленныес зазором относительно друг друга. Жестко закрепленный на валу 5 дисковый ротор 6 с постоянными магнитами 7 и 8 установлен с осевым зазором относительно полюсных наконечников 3 и 4 статора, Постоянные маг виты 7 и 8 ротора 6 выполнены прямо угольными и намагниченными встречно в осевом,направлении. С осевым зазором относительно ротора 6 с противоположной от полюсных наконечников 3 и 4 статорастороны установлен фиксатор 9 в видеферромагнитного писка,Согласно фиг. 3 фиксатор 9 выполненв виде ферромагнитного диска с выступом вдоль диаметра, ширина выступаравна ширине прямоугольных магнитов7 и 8, В этом. случае изменение магниной проводимости потока постоянных магнитов 7 и 8 по углу поворота ротора 6достигается за счет неравномерного осевого зазорамежду ротором 6 и фиксатором 9,Согласно фиг, 4 фиксатор 9 выполненв виде ферромагнитного кольца с шириной, переменной по угловой координате,Длина меньшей оси отверстия равна расстоянию между обращенными друг к другусторонами магнитов 7 и 8 ротора 6,Максимальная провопимость при этомпостигается за счет наибольшей площадизазора между магнитами ротора 6 ификсатором 9, соответствующая положениюфиксации постоянных магнитов 7 и 8ротора 6 по оси овала фиксатора 9.Шаговый микродвигатель работаетследующим образом.При подаче импульса тока в катушкууправления 2 магнитный поток, наводимый в полюсных наконечниках 3 и 4статора, взаимодействуют с поляризованным потоком постоянных магнитов 7 и 8ротора 6, В зависимости от полярностиимпульса тока магнитное поле в осевомзазоре между торцами полюсных наконечников 3 и 4 статора и постоянными магнитами 7 и 8 ротора 6 ослабляется илиусиливается. Возникает вращающий момент, под действием которого ротор 6поворачивается в положение, при которомчерез его постоянные магниты 7 и 8 проходит максимальный поток. При отсутствии тока в катушке управления 2 ротор 6 поворачивается в направлении наи- .большей магнитной проводимости, т. е.вал микродвигателя доворачивается до1 80 , Далее после подачи импульса токаопротивоположной полярности вследствиетого, что полюса статора лишь поменялись местами, ротор 6 отрабатывает следующий шаг в том же направлении,Последовательная подача разнополярных импульсов обеспечивает дискретное.вращение выходного вала микропвигателяс указанным шагом,Таким образом,.выполнение фиксаторав виде ферромагнитного писка, установленного с осевым зазором относительно1. Шаговый микроэлектродвигатель, содержащий статор с сердечником, име-.имеющим полюсные наконечники и на котором размещена катушка управления, ротор с постоянными магнитами, намагниченными в осевом направлении, установленнйй с осевым. зазором, относительно полюсных наконечников статора, и , фиксатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения изготовления, фиксатор выполнен в виде ферромагнит- у ного кольца с шириной, переменной по 5 92 ротора с противоположной от полюсных наконечников статора стороны, позволяет исключить паразитную фиксацию за счет неточной установки полюсных наконечников статора. Кроме того, выполнение фиксатора в виде отдельного конструктивного элемента позволяет упрос тить регулировку микродвигателя при сборке, тем самым существенно упростить его изготовление,/ формула изобретения 0975 6угловой координате, установленного сосевым зазором относительно ротора спротивоположной стороны от цолюсныхнаконечников статора.2, Шаговый микроэлектродвигатель,содержащий статор с сердечником, имеющим полюсные наконечники и на которомразмещена катушка управления, ротор спостоянными магнитами, намагниченны 1 О ми в осевом направлении, установленныйс осевым зазором относительно полюоных наконечников статора, и фиксатор,, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения изготовления, фиксаторвыполнен в виде ферромагнитного диска,установленного с осевым зазором относительно ротора с противоположной стороны от полюсных наконечников статораи на поверхности которого вдоль диаметра имеется выступ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент ФРГ Лд 2503206,кл, Н 02 К 37/00, 1977,2. Патент Франции М 2283576,кл, Н 02 К 37/00, 1975,Составитель С. ВенгржановскаяРедактор Л. Плисах Техред М, Герцль Корректор Л, ференцЗаказ 2372/69 Тираж 719 Подписное ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-Э 5, Раушская набд, 4/5 Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4