CS232378B1 - Stepping electric motor for electronic watch - Google Patents

Description

Vynález se týká krokového motorku pro elektronické hodiny k analogovému znázornění času»

V oblasti krokových motorků jsou známa provedení» u nic^hž jsou ^pólov^é nástavce statorových plec^hů vůči rotorku umístěny soustředně, přičemž se jednoznačného směru otáčení rotorta dosa^huje v^ybráním a^spon u ^části statorových ^plec^hů» a provedeni, u nichž jsou pólově nástavce statorových plechů vůči rotorku umístěny nesoustředné tak, že dochází k postupnému zúžení- vzduchové mezery na obou stranách rotorku směre m k jeho činným pólům, čímž je zajištěn jednozna^čný směr otření rotorku.

Je známo ^řešení krokové^ mot.or^ku, u něho^ž jsou pólov^é nástavce statorových plechů vůči rotorku umístěny soustředně, přičemž u některých řešení jsou vybrání na vnitřním obvodu pólových nástavc^ů všech statorových plechý pří^padně u některých řešení jsou tato vybrání u části statorových plechů.

Dále je známo, že řešení s nesoustředným umístěním ^pólovýc^h nástavc^ů statorovýc^{h p}lec^hů vůči ro^tor^ku neohsahují vyhrání na vnitřním o^odu ^pólových nástav^ statorový^ plechů, takže tyto jsou celistvé.

Nedostatkem řešení se ^- soustřddným umístním ^pólových nástavců statorových plechů vůči rotorku je skutečnost, že v^ybr^ání na vn^it^i^n^í^{p -} obvodu ^pólovýc^h nástavc^ů všech ne^bo části použitých statorových plechů jé'nutné k - dosažení požadovaného směru otáčení rotorku za účelem dosažení - většího zatěžovacího momennu, proti němuž působí poměrné malý přídržný moment rotorku.

Nedostatkem řešení s nnsotstřddnýe umístěním ^pólových nástavců statorových plechů vůči rotorku je skutečnoot, že hodnota z^ate^žovacího momentu je niižší o poměrů v^ysokou hodnotu přídržného - momentu rotorku.

232 378

Výše uvedené nedostatky odstraňuje krokový motorek pro elektronické hodiny podle vynálezu, sestávající z budiči cívky» dvou- a víčepelového rotorku z permanentního magnetu a proti sobé situovaných, na sebe vrstvených párů statorových plechů· Podstata vynálezu spočívá v tom» že pólové nástavce statorových plechů jsou vůči rotorku tvarovány nesoustřednJ a bu3 vybráním v celé tloušťce statorových plechů je opatřen jeden až n-l-tý pár statorových plechů z celkového počtu n párů statorových plechů· přičemž minimální počet párů statorových plechů je roven dvěma, nebo vybráním v části tloušťky statorových plechů je opatřen jeden až n-tý pár statorových plechů z celkového počtu n párů statorových plechů, přičemž minimální počet párů statorových plechů je roven jedné a vybrání obou druhů jsou ohraničena dvěma přímkami, přičemž přímka X - X** svírá s osou Z - Z*, dělící vzduchovou mezeru mezi páry statorových plechů a rotorkem na dvě poloviny a procházející osou rotorku úhel /3 větší než 15° a přímka X - X* svírá s osou Z - Z* úhel menší než 130°.

Nejméně jeden pár statorových plechů s vybráním v části tloušťky statorového plechu je odlišné tloušťky» nebo nejméně jeden pár statorových plechů s vybráním v celé tloušťce statorového plechu je odlišné tloušťky» přičemž u krokového motorku s nejméně jedním párem statorových plechů s vybráním v celé jejich tloušťce je nejméně jeden pár ce.listvých statorových plechů odlišné tloušťky.

Výhody krokového motorku pro elektronické hodiny podle vynálezu spočívají v podstatném zvýšení užitného kroutícího momentu při současném snížení středního odběru proudu a v možnosti výr*oby rotorku z permanentního magnetu z levných materiálů· například feritu»

Krokový motorek pro elektronické hodiny podle vynálezu bude následovně blíže popsán v příkladovém provedení s pomocí připojených vyobrazeni» kde

232 378 obr· 1 enázornuje . schematicky celkové uspořádání krokového motorku, sestávajícího ze ' statorových plechů s vybr^án:ím v celé taoušlce stany a . ze statorových . plechů celistvých, obr· la zn^ázornuje uspoř^ádání ^proti sob^{ě p}oložených statorových plechů s vybráním na vnitřních obvodech pelovým nástavců v celé t-ioušíce statorových plechý obr· l^b zn^ázorⁿuje uspotad^í celistvých statorových plechů, .

obr· 2 . znázorⁿuje sc^hemaaíck^y - cenové uspo^řád^ání šekového motorku, jehož statorové plechy - jsou opa třeny částečným vybrtaím v taouštce stany, .

obr· 3 znázorňuje ^řez A - A pólovými nástavci statarových plechů krokového motorku znázorněných - na obr· 1, a .

obr· 4 zn^ázorňuje řez В - В psovými nástavci statorových plechů krokového motorku znázorněných na obr· 2· . Schemaaícky znázorněné uspořádání krokového motorku pro elektronické hodiny podle obr· 1 sestává z - budicí ctaky ³, z diameeráln^ě nama^otovan^ého dvou- a ^cellového rotor ku ² z permannnaníta . magnntu, ^přičemž ^póly rotorku jsou na. jeho obvodu rovnoměrně rozloženy, a nejméně dvou proti sobě položených statorových plechů lc,'Id vždy opatřených vybrtaím lib provedeným v celé Houštce statorových plechů na vnitřním obvodu jejich pólových nástavců znázorněných samootatně na obr. la, a nejméně dvou - sobě situovaných celisVvých statorových plochů le, lf, znázorněných samootatně na obr· lb. Uspořádání statorových. plechů lc, ld, le, lí znázorněné na obr· 1 je pro větší názornost uvedeno v řezu A - A na obr· 3. - U statorových plechů v minimálním mnnžžsví- dvou na sobě- položených párů vytvářejí dva proti - sobě situované statorové plechy jednu vrstvu. Tyto vrstvy statorových plechů mohou pak být vrstveny - na sebe podle celkově požadovaného počtu. Přitom mohou být statorové plechy situovány jak proti sobě v jedné přímce, tak i protilehle vzhledem k vrstvám, to znamená mimo danou přímku.

232 378

Mezi rotorkem 2 a pólovými nástavci z obou stran situovaných statorových plechů lc, ld, le, lf je vytvořena nesoustředná vzduchová mezera 4 znázorněná na'obr. 1. Opačné konce statorových plechů lc, ld.. le, lf jsou zasunuty do budicí . cívky 3. ' ^póiové . nástavce statorovýc^h plechů lc, ld jsou~ ' opatřeny vybráním · lib. ' provedeným.na vnitřní. obvodu . v celé.tlouélce statorových ' - plechů, ' . které ja ohraničeno přímkami X- ' X** a ' X - X* znázorněnými na ' obr la,. přičemž'úhel β..'který svírá'přímka X - ' X** s osou Z · ' · Z* ' dělící vzduchovou mezeru 4 na . . dvě·' poloviny a prochááeejeí osou rotorku 2_t je ' větší než 15°, a · úhel OC , který.svírá přímta. X - X* s . touta osou ^Z - Z* já menší než 130°. ^Vivemskut^ečnosti» že ^pólová nástavce statorovým ^plec^hů _l . · lc.. ld jsou' situovány nesoustředná vůči rotorku 2, mají tyto . přímty X * X* a X · X** oproti známým ^řešením ^počátek v osa rotorku-² a odtud smé^ěuuí ^ke ^kaž^dému pólovému nástavci z obou stran situovaných statorových plechů lc. ld a vyznačují na nich jednoznačné začátek . a konec . vybrání 11b provedeném v jejim ' celé tlouštice, ja^k · je zřejm^é z . obr. la.

Uspořádání . krokového motorku pro elektronická hodiny se statorovými . plec^hy la^ lb . s . vybráním lis v části Houšiky stány těchto statorových'plechů znázorněné.v . podstatě na obr. 2.je sice obdobné s uspořádáním podle obr. 1, avšak s tím rozdílem, že lze u něj pouuit nejméně dva proti sobě situované statorové plechy la..lb. Uspořádání statorových plechů la, lb znázorněné na obr., 2 je pro větší názornost uvedeno v řezu B - B na obr,.4.

Pokud na budicí cívku 3 není přiveden impuls proudu.

maanntický tok není vytvořen a.rotorek 2 zůstává v klidov^é poloze, ^přičem^ž je^ho protaimié pól^y opa^čné . polarity, které M^ií být přivedením impulsu proudu aktivovány, se nacháázeí . na přímce Y - Y* svírají^ s osou ^Z - Z* děěící vzduchovou mezeru .4 na dvě poloviny a . prodiházeící osou rotorku 2 úhel , který je menⁿí ne^ž 20°. Část vzdu232 378 chové mezery 4 mezi pólem'rotorku 2 a pólovým nástavcem statorových plechů la, lb nebo lc. ld. le, lf je minimální a tím je maann^eický ^tok $ _rotorku ^vyVolaný . magnetem rourku ² - maaiiaální, což platí pro us^pořá^dání podle obr.

a 2· Jeli na . buddcí cívku 3 přiveden impuls proudu, má to za -- následek vznik maanneického toku vyvolaného vinutím budicí - cívky 3 ф dvky opačného - směru - vůči magnetickému to^ku. ' Vlivem statorových ^plec^hů .la,' ^lb nebo lc. ld s oběma druhy vybrání podle obr· la . a obr. 2 je m^a^n^netický tok £_cívky rozložen tak, ' ' že může být - využit ve formě hnacího momentu — s podstatně vyšší účinností, přiČemž' ^- v místech vybr^ání pólovým nástavm ^působí tento magnetický tok na rotorek 2 minimálně. Současně dochází k oppimalizaci přídržného шoшenPu Mp a zatěžovacího , především u ví^e^lové ma^n^tovanmc rotorku 2, Směr otření rotorku 2 je jednoznačně určen ve směru zeθeíující se ^v _í ^duc^h<>^vé meze^ry ⁴ Fři ^souhlasné^{m sm}ér^{u toku} · £ cívky Ostává rotorek 2 ve své klidové poloze. Tyto veličiny lze vyjádřit -pomoci následovně uvedeného maPerna ticksfyzikllííhs modolu rovnováhy - rotor· ku 2 krokového motorku:

O “η · “p * “i + “z ⁺® · f kde znamcena-í:

..... hnací шошппП, který vzniká působením ee^lní^eic^ktho to^ku ^jf _c£_vky· vyvolaný potokem impulsního proudu vinutím buddcí

O O O e o és

...

cívky 3 přídržný moment, kterým je rotorek . _2 držen ve - své klidové poloze vlivem mane^toku $rotor^ku třecí působící proti hnacímu momentu -- 'a - zahrnuje v sobě- vlastní tření rotorku 2 zatěžovací je maximálně možný eoment, který - je možno při určité hodnotě o^|^£^1(^i^:Ího napptí využit mommnt rotorku 2· “i

232 378 mentu М» 4 tím zvýšení hodnoty zatěžovacího momentu M

Použití statorových plechů la. lb nebo lc. Id. le. lf s nesoustřednou polohou jejich pólových nástavců vůči rotorku 2 s oběma uvedenými druhy vybrání 11a nebo lib podle vynálezu má za následek podstatné snížení hodnoty přídržného mosoučasném snížení středního odběru proudu vlivem lepšího využití hnacího momentu Мн jak je zřejmé z výše uvedené rovnice. Na základě těchto podmínek je možno vyrábět rotorky krokových motorků z permanentního magnetu z levných materiálů» především z feritu»

Krokový motorek podle vynálezu je použitelný pro všechny druhy krystalem řízených elektronických hodin s analogovým znázorněním času.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU 232 378

   1. Krokový motorek pro elektronické hodiny,'sestávájící'z budicí cívky, dvou a vícepójLovťího rotorku z ^perinannnⁿní^ho magnetu a proti. sobě situovaných na sebe vrstvených párů - statorových ple^ů vyznačený tím^, že , pó'lov^é nástavce statorovýc^{h p}lechů (la, lb nebo lc, ld, le, lf) jsou vůči rotorku tvarovány nesoustředně a bud^- vybtaním (^11b)' v cel^é ttatši^ce statorový^ plechů (lc, ld) je opatřen jeden až n-l-tý pár statorových plechů (lc, ld) z celkového počtu n párů statorových plechů (lc, ld, le, lf). · přičemž minimální počet párů statorových plechů (lc, ld, le, lf) je- roven dvěma, nebo vybráním (11a) v Části. tlouštky statorových plec^hů (la lb) je o^pat^řen je^den až n-tý- pár statorových plechů (la, lb) z celkového počtu n párů statorových plechů - (la, lb), přičemž rn.i^]LmÍln:í počet párů statorových plechů (la, lb) je roven jedné a vybrání (11a, 11b) jsou ohraničena dvěma přímkaιni^{, p}ř^ičem^{ž p}římka X - X*' sv^írá s osou Z - Z*ďělící vz^duchovou mezeru (4) mezi ^pár^y statorových plechů -(la, lb nebo lc, ld, le, lf) a rotorkem - (2) na dvě poloviny a procházeeící osou rotorku (2) úhel - - větší ne^ž 15° a přímka ^χ - iKsvírá s osou ^Z - Z^ehel Umenší - ne^ž 130°
2. 2. Krokový mooorek pro elektronické hodiny podle bodu 1, vyznačený tím, že nejméně jeden pár statorových plechů (la, lb) s vybráním (Ha) v části ^- tlouštky statorového plec^hu je o^J.iá^n^é tlou^ky-.
3. 3. ' Krokový motorek pro elektronické hodiny podle bodu 1, - vyznačený tím, že nejméně jeden pár statorových plechů (lc, ld) s vybráním (11Ю v ce.l.é tlouš^e statorového^- plechu je odltané tlouHky.
4. 4· Krokový' mooorek pro elektronické hodiny podle bodu 1, vyznačený tím, že nejméně jeden pár celistvých statorových plechů (le, lf) je odlišné ttarátky.