CH661385A5

CH661385A5 - Einphasenschrittmotor.

Info

Publication number: CH661385A5
Application number: CH221682A
Authority: CH
Inventors: Olga Mikhailovna Kuznetsova; Zoya Davidovna Novakovskaya; Vladimir Andreevich Denisov; Elena Fedorovna Kulevskaya; Jury Sergeevich Zhiltsov; Vyacheslav Ivanovich Kozlov; Vyacheslav Kirrillovich Korol; Nikolai Ivanovich Pershin
Original assignee: Mo Energeticheskij Institut; 1 Mo Chasovoj Z Im S M Kirova; 2 Mo Chasovoj Z
Priority date: 1981-04-09
Filing date: 1982-04-08
Publication date: 1987-07-15
Also published as: FR2503952A1; JPS57196865A; DE3213263C2; SU1053233A1; FR2503952B1; DE3213263A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einphasenschrittmotor gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist ein Einphasenschrittmotor bekannt, der aus drei Haupteinheiten: einer Spule mit einem Kern, einem Stator-Magneteisen mit einer Öffnung und mit Polen, die eine magnetische Asymmetrie aufweisen, und einem Rotorteil besteht, der einen Rotor mit diametralmagnetisiertem Permanentmagneten und eine Buchse aus unmagnetischem Werkstoff mit zwei Lagern enthält. Der Rotorteil ist in der Öffnung des Stator-Magneteisens untergebracht. Die Buchse aus unmagnetischem Werkstoff mit zwei Lagern schützt den Rotor vor Staub.

Der bekannte Einphasenschrittmotor weist einen komplizierten Aufbau des Magneteisens auf, eine genaue Axialeinstellung des Rotors in bezug auf den Stator und eine genaue Zentrierung der Rotorwelle in bezug auf den Aussenbelastungs-Mechanis-mus sind erschwert. Der Zusammenbau des Motors ist kompliziert.

Aus der GB-Patentschrift Nr. 1 459 981 ist ein Einphasenschrittmotor bekannt, der eine einfachere Bauart im Vergleich zum vorher beschriebenen Motor aufweist.

Der Motor enthält einen Stator mit einer Wicklung und einem Magneteisen, das einen Kern und ein Blech mit einer Öffnung aufweist, die durch Stege verbundene Statorpole mit magnetischer Asymmetrie bildet, und einen Rotor mit einem radial magnetisierten Permanentmagneten. Der Wirkungsgrad dieses Motors ist nicht hoch, weil durch die Stege zwischen den Statorpolen sich mehr als 20% des Arbeitsflusses des Rotormagneten schliesst, was zur Verringerung des elektromagnetischen Momentes des genannten Motors führt. Darüber hinaus sind im Motor keine Elemente zur genauen Axialeinstellung des Rotors in bezug auf die Statorpole und zur Zentrierung der Rotorwelle bezüglich des Aussenbelastungs-Mechanismus vorhanden, wodurch sich die Zuverlässigkeit des Motors verringert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Einphasenschrittmotor mit einem einheitlichen Rotorteil anzugeben, der es ermöglicht, den Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit des genannten Motors zu erhöhen, dessen Zusammenbau zu vereinfachen und die Reparaturfähigkeit sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Zweckmässigerweise hat das Gehäuse der Kapsel einen Durchmesser, der um eine Toleranzgrösse grösser ist als der Durchmesser der Öffnung im Blech, um den Sitz der Kapsel in der Öffnung des Bleches mit Übermass zu gewährleisten.

Der Stützflansch des Gehäuses der Kapsel kann zweistufig ausgeführt werden. Der Deckel der Kapsel kann mit drei Stufen ausgeführt und mit einer Stufe in das Gehäuse an der Kapsel angeordnet werden.

Die Ausführung des Einphasenschrittmotors mit einem einheitlichen Rotorteil ermöglicht es, seinen Zusammenbau zu vereinfachen, den Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit zu erhöhen sowie seine Reparaturfähigkeit zu gewährleisten.

Nachstehend soll die Erfindung an einem konkreten Ausführungsbeispiel und anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine räumliche Ansicht eines erfindungsgemässen Einphasenschrittmotors ;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, wobei die Kapsel mit einem zylindrischen Ansatz versehen ist, der am Deckel ausgebildet ist;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 2, wobei die Kapsel mit einem zylindrischen Ansatz versehen ist, der am Gehäuse ausgebildet ist und der Deckel mit drei Stufen versehen ist;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, wobei die Kapsel einen zweistufig ausgebildeten Stützflansch aufweist;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, wobei die Kapsel einen Stützflansch aufweist, der an der durch den Deckel verschliessbaren Seite des Gehäuses ausgebildet ist.

Der Einphasenschrittmotor enthält einen Stator mit einer Wicklung (Fig. 1) und einem Magneteisen, das einen Kern 2 und ein Blech 3 mit einer Öffnung aufweist, die Statorpole mit magnetischer Asymmetrie bildet.

In der Öffnung des Bleches 3 ist zwischen den durch die Stege 5, 6 verbundenen Statorpolen eine Kapsel 4 untergebracht. Der Kern 2 sind mittels Schrauben 7 mit dem Blech 3 verbunden.

Die Kapsel 4 besteht aus einem Gehäuse 8 (Fig. 2) und einem Deckel 9. Am Deckel 9 der Kapsel 4 ist ein zylindrischer Aussenansatz 10 ausgebildet, und das Gehäuse 8 der Kapsel 4 hat einen Stützflansch 11, mit dessen Hilfe der Rotor 12 bezüglich des Bleches 3 ausgerichtet wird. Der Rotor 12 weist einen an der Achse 14 befestigten Permanentmagneten 13 und ist in Lagern 15 und 16 gelagert, die im Gehäuse 8 bzw. Deckel 9 befestigt sind.

Der Durchmesser des Gehäuses 8 kann grösser als der der Öffnung im Blech sein und zwar um eine Toleranzgrösse, die einen Sitz der Kapsel in der Öffnung des Bleches mit Übermass gewährleistet. Dabei dehnen sich die Stege 5, 6 (Fig. 1) aus, so dass deren Querschnitt abnimmt, der magnetische Widerstand des Rotors zunimmt, wodurch der sich durch die genannten Stege fliessende Rotor-Magnetfluss verringert wird, was zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Einphasenschrittmotors führt.

Der Flansch 11 gewährleistet eine hohe Genauigkeit der axialen Einstellung des Rotors 12 bezüglich des Bleches 3, während der Ansatz 10 am Deckel 9 der Kapsel 4 eine genaue Zentrierung der Welle 14 des Rotors 12 bezüglich des den Rotor belastenden Mechanismus ermöglicht, wodurch sich die Zuverlässigkeit des Einphasenschrittmotors erhöht.

Die dreistufige 9', 9" , 9" ' Ausführung des Deckels 9 (Fig. 3) oder des zweistufigen Flansches 11 mit Ansätzen 11' verbessert die Reparaturfähigkeit des Einphasenschrittmotors, da die Demontage des Rotorteils ermöglicht wird.

Fig. 5 zeigt die in der Öffnung des Blechs 3 untergebrachte Kapsel 4 mit dem Rotor 12. Der Flansch 11 des Gehäuses 8 ist an der Verbindungsstelle des Gehäuses 8 mit dem Deckel 9 ausgeführt.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

661 385

Der Motor arbeitet wie folgt.

Wenn die Wicklung 1 (Fig. 1) stromlos ist, stellt sich der Motor 12 unter Einwirkung des Magnetflusses des Permanentmagneten 13 (Fig. 2) in eine solche Lage ein, bei der der magnetische Widerstand des für den Permanentmagneten 13 äusseren Magnetkreises minimal ist, d.h. Magnetisierungsachse des Rotors 12 eine Lage unter einem Winkel zu der magnetischen Achse des Blechs 3 einnimmt. Gespeist wird der Motor mit Impulsen wechselnder Polarität. Wenn durch die Wicklung (Fig. 1) ein Stromimpuls fliesst, durch den die Statorpole gleichnamig wie die Pole des Magneten 13 gepolt werden, so wirkt auf den Rotor 12 ein Moment in einer Richtung die den kürzesten Weg bis zur Lage sichert, bei der die Magnetachsen des Rotors und des Stators zusammenfallen. Hört die Wirkung des Stromimpulses auf, so nimmt der Rotor 12 unter der Wirkung des Magnetflusses des Magneten 13 eine Lage ein, die diametral entgegengesetzt zur Ausgangslage ist. Wird die Wicklung von einem nächstfolgenden Stromimpuls umgekehrter Polarität durchflössen, so wiederholt sich das Obengesagte und der Rotor 12 führt eine volle Umdrehung aus, womit sich ein ganzer 5 Arbeitszyklus vollzieht.

Dadurch, dass die Kapsel 4 mit dem Ansatz 10 (Fig. 2) und dem Flansch 11 in der Öffnung des Blechs 3 mit Übermass angeordnet ist, wird der Wirkungsgrad des Einphasenschrittmotors wesentlich erhöht, es vermindert sich die Zahl der Monta-io geeinheiten desselben, es kann der Rotorteil unabhängeg von dem Stator zusammengebaut und geprüft werden, der Vorgang der Ausrichtung des Rotors 12 bezüglich der Pole des Stators vereinfacht sich. Es wird verhindert, dass äusserer Staub in die Zone der rotierenden Elemente des Rotors 12 gelangen kann, i5 was den Zusammenbau des Einphasenschrittmotors vereinfacht und seine Zuverlässigkeit und Reparaturfähigkeit erhöht.

v

1 Blatt Zeichnungeng

Claims

661 385

1. Einphasenschrittmotor, der einen Stator mit einer Wicklung (1) und einem Magneteisen, das aus einem Kern (2) und einem Blech (3) mit einer Öffnung, die durch Stege (5, 6) verbundene Statorpole mit magnetischer Asymetrie bildet, besteht, und einen Rotor (12) mit einem diametral magnetisierten Permanentmagneten (13) aufweist, der in Lagern (15, 16) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) mit den Lagern (15, 16) in einer Kapsel (4) angeordnet ist, die ein Gehäuse (8) und einen Deckel (9) aufweist, und in der Öffnung des Bleches (3) eingesetzt ist, wobei an der Kapsel (4) ein mit dem Rotor (12) koaxial angeordneter zylindrischer Ansatz (10) vorgesehen ist und das Kapselgehäuse (8) mit einem Stützflansch (11) versehen ist, um den Rotor (12) gegenüber den Statorpolen auszurichten.

2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützflansch (11) des Gehäuses (8) der Kapsel (4) zweistufig ausgeführt ist.

4. Einphasenschrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis

2. Einphasenschrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) der Kapsel (4) einen Durchmesser hat, der um eine Toleranzgrösse grösser ist als der Durchmesser der Öffnung im Blech (3), um den Sitz der Kapsel (4) in der Öffnung des Bleches (3) mit Übermass zu gewährleisten.

3. Einphasenschrittmotor nach einem der Ansprüche 1 oder

2

PATENTANSPÜCHE

3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (9) der Kapsel (4) mit drei Stufen (9', 9", 9' " ) ausgeführt ist und mit einer Stufe in das Gehäuse (8) ragend an der Kapsel (4) angeordnet ist.