Шаговый электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХи есинРЕСПУБЛИН е (и 3(Я) Н 02 К 37 О ИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(54)(57) ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬсодержащий статор, обмотки управления, подключенные к системе управления, два рабочих ротора с зубчатьвюимагнитопроводами, один из которыхзакреплен на валу а другой на втулке, охватывающей вал, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения области применения путем регулирования шага от нуля до углового размера зубцов, он снабжен механиз" мом рассогласования, промежуточным ориентирующим ротором, установленным между укаэанными рабочими ротораМи и электромагнитами с тормозными колодками, расположенными над одним из рабочих роторов и промежуточным ротором, механизм рассогласования со держит два диска, установленных относительно друг друга с возможностью ограниченного поворота, один диск закреплен на валу, а другой диск закреплен на втулке, промежуточный ротор содержит зубчатые магнитопро воды на торцовых поверхностях, при- Е ,чем зубцы магнитопроводов рабочих , роторов выполнены на обращенйых другк другу. торцовых поверхностях.Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к шаговымэлектродвигателям, н может быть использовано в качестве исполнительного устройства дискретного привода вавтоматических системах.Известны шаговые двигатели, функционально отрабатывающие заданныйнеизменный шаг, определяемый конструктивно размерами полюсов двигателя С 13.30Это является серьезным недостатком, так как приходится создавать серию двигателей в пределах одного габарита, отличающихся в основном, величиной шага, Если же величина шага 15серийного двигателя не удовлетворяеттребованиям вновь создаваемых конструкций, приходится применять редукторы, что также неудобно.Известен шаговый электродвигатель,;рсодержащий статор, обмотки управления, подключенные к системе управления, Два рабочих ротора с зубчатымимагнитопроводами, один из которыхзакреплен на валу а другой на втулке, охватывающей вал ( 2.Этот двигатель имеет неизменныйшаг, определяемый угловыми размерамизубцов, что ограничивает егоприменение.Цель изобретения - расширениеобласти применения путем регулирования шага от нуля до углового размеразубцов,Поставленная цель достигаетсятем, что шаговый электродвигатель, 35содержащий статор, обмотки упразления, подключенные к системе управления, два рабочих ротора с зубчатымимагнитопроводами, один из которыхзакреплен на валу, а другой на втул Оке, охватывающей вал, снабжен механизмом рассогласования, промежуточнщч ориентирующим ротором, установленным между укаэанными рабочимироторамн и электромагнитами с тормозными колодками, расположенныминад одним иэ рабочих роторов и промежуточным ротором, механизм рассогласования содержит два диска, установленных относительно друг другас воэможностью ограниченного поворота, один диск закреплен на валу, адругой - на втулке, Промежуточный. ротор содержит зубчатые магнитопро-,воды на торцовых поверхностях, при-чем зубцы магнитопроводов рабочихроторов выполнены на обращенныхдруг к другу торцовых поверхностях,На Фиг,1, схематически показан предлагаемый шаговый электродвига тель, продольный раэреэ 1 на фиг,2- механизм рассогласования, вид А на фиг.1 на фиг,3 - конструкция левого рабочего ротора в сборке с пвлюсными обмотками;на фиг,4 и 5 - маг нитопроводы правого и левого рабочихроторов соответственно на Фиг,б -.конструкция промежуточного ориентирующего ротора; на фиг.7 - диаграммауправляющих напряжений,Шаговый электродвигатель (фиг.1)содержит корпус 1 .с крышками, внутрикоторого на валу 2 закреплен правыйрабочий ротор 3 и свободно вращающийся промежуточный ориентирующийротор 4.На том же валу свободно вращаетсявтулка 5, на конец которой неподвижно насажен диск б механизма рассогласования, другой диск 7 механизмарассогласования неподвижно закреплен на валу 2. На этом диске 7 имеют-ся два концентрических паза, сквозькоторые пропущены два болта диска б.угловой размер концентрических пазовравен угловому размеру полюсов роторов. На втулке 5 закреплен рабочийротор 8, При повороте. диска б механизма рассогласования относительнодиска 7 механизма рассогласованиярабочий ротор 8, жесткозакрепленныйна втулке 5, поворачивается. Новоеположение рабочих роторов 3 и 8жестко фиксируется болтами механизмарассогласования. Правый и левый1 рабочие роторы 3 и 8 содержат корпуса 9 и 10, с одной стороны которыхвыфрезированы шесть выступов, служащих полюсами, полюса каждого ротораобращены в сторону полюсов промежуточного ориентирующего ротора и гео"метрически с ним идентичны, На полюсах роторов навиты обмотки 11, подсоединенные к контактным кольцам 12левого и правого рабочих роторов,Обмотки включены в такой последовательности, что образуют чередованиемагнитных полюсов И и Б зубчатогомагнитопровода. На корпусе промежуточного ориентирующего ротора 4 вырезаны шесть полюсов с обеих егосторон, идентичных полюсам роторов,промежуточный ориентирующий роторобмоток не имеет. На обод корпусапромежуточного ориентирующего ротора4 и на обод левого ротора вбздействуют тормозные колодки, перемещаемыепод действием электромагнитовс тормозными колодками.К проводам, подсоединенным к контактным кольцам 12 и к обмоткамэлектромагнитныхтормозов, подаютсяуправляющие напряжения согласно диаграмме, приведенной на фиг7.Работа шагового электродвигателя осуществляется следующим образом.На дисках механизма рассогласования устанавливают заданный угол рассогласования в результате чего образуется угол рассогласования междуправым и левым рабочими роторамиторов смещаются по кругу на угол, равный введенному. углу рассогласования), Затем через контактные кольца .подается напряжение к обмоткам левого (правого) рабочего ротора, корпус которого под действием электромагнит ного.торопова находится в неподвижйам положении. После даведения магнитной . индукции промежуточный ориентирующий . ротор устанавливается в положении полного совмещения контуров своих 0 левых (правых) полюсов с полюсами левого (правого) рабочего ротора, отключается подача напряжения левого (правого) рабочего ротора и одновременно затормаживается корпус проме- (5 жуточного ориентирующего ротора. Это означает передачу исходного состояния левого (правого) рабочего ротора иа промежуточный ротор, а введенный угол рассогласования оказывается межО ду правыми (левыми) полюсами промежуточного ротора и полюсами правого (левого) рабочего ротора. В следующей Фазе подключается напряжение к обмоткам правого (левого) рабочего ротора и в результате электромагнитного взаимодействия его полюсов с по-. люсами заторможенного промежуточного ротора происходит поворот.на величи 1 ну введенного угла рассогласования,.Одновременно с этим ротор 8 (3), Зо жестко связанный с ротором 3 (8) через болтовоесцепление механизма дис",ковых рассоласойателей, поворачивается относительно промежуточногоротора 4 на величину угла рассогласования. Включается тормоз левогоротора 8, отключается обмотка правого (левого) ротора 3 (8).Шаговый дви.гатель готов к отработке следукщегошага в указанной последовательностиопераций включения и выключения обмоток тормозных электромагнитов. Вскобках указаны наименования работающих полюсов для реверсивного направления вращения.Двигатель позволяет получить прооизвольиый угол поворота О - 30 (вслучае двухполюсных роторов и индуктора 0 - 90 )и при отсутствии статора и статорных обмоток. Автомати-зация реверса происходит простойсменой очередности включения и выключения обмоток левого и правого роторов. Двигатель. обладает увеличенньм угловым моментом за счет того,что в передаче момента участвуютвсе полюса. ротора,Для предлагаемого двигателя отпадает необходимость оснащения двигателя редукторами, которые обычно используют для модиФикации стандартного шага, заложенного в конструкцию двигателя.оставктель А, Кехред Т,Маточка раж б 87 Подписнударственного коютета СССР изобретений и открытий Ж, Раушская наб д. 4/5