SU1310963A1 - Шаговый электродвигатель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к шаговым электродвигател м , которые могут быть использованы в дискретном электроприводе.

Известен шаговый электродвигатель, содержаш.ий зубчатый ротор и статор с зубчатыми полюсами, обмоткой управлени  и посто нными магнитами.

Различие плошадей пазов, зан тых катушками разных фаз обмотки, и сложна  конфигураци  составного магнитонровода привод т к технологическим трудност м при изготовлении таких двигателей.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  шаговый электродвигатель, содержащий зубчатый цилиндрический ротор и статор с П-образными попарно смещенными по окружности и в аксиальном направлении магнитопроводами, стержни которых имеют зубцы на концах, посто нными магнита.ми и обмоткой управлени , состо щей из катушек .

Недостатком известного двигател   вл етс  повыщенна  аксиальна  длина, что обусловлено попарной установкой магнито- проводов вдоль ротора и расположением посто нных магнитов. Двигатель достаточно сложен в конструктивном отношении но тем же причинам, а также имеет пониженный КПД из-за того, что катушки обмотки охватывают по две магнитопровода, разделенных посто нным магнитом.

Цель изобретени  - уменьшение аксиального габарита двигател  с одновременным упрощением конструкции и повыщени- ем КПД.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в шаговом электродвигателе, содержащем зубчатый цилиндрический ротор и статор с П-образными попарно смещенными по окружности и в аксиальном направлении магнитопроводами , стержни которых имеют зубцы на концах, посто нными магнитами и обмоткой управлени , состо щей из катушек , П-образные магнитопроводы выполнены из двух частей, расположенных вдоль ротора, посто нные магниты размещены между упом нутыми част ми магнитопро- водов, прилегают к ним разнопол рными полюсами и образуют 2-полюсную систему, кажда  катушка обмотки охватывает один из магнитопроводов, причем зубцы частей пары магнитопроводов сдвинуты между собой по окружности на половину зубцового делени  ротора, зубцы на разных стержн х одного магнитопровода -сдвинуты между собой тоже на половину зубцового делени  ротора, зубцы одной пары магнитопроводов, смещенных в аксиальном направлении, сдвинуты по окружности относительно зубцов другой пары магнитопроводов на 1/4 зубцового делени , а катушки, расположенные на диаметрально противоположных

магнитопроводах, соединень между собой в одну фазу.

На чертеже приведено аксонометрическое изображение предлагаемого двигател .

Двигатель содержит цилиндрический зубчатый ротор 1, размещенный внутри статора, который имеет П-образные магнитопроводы 2 и 2.1, установленные со смещением как по окружности (попарное смещение магнитопроводов 2 между собой или 2.1), так и в аксиальном направлении (смещение магнитопроводов 2.1 по отношению к магнитопроводам 2). Каждый из .магни- тонроводов 2 и 2.1 состоит из двух частей. Между част ми магнитопровода установлены посто нные магниты 3, намагниченные как указано на рисунке. Кажда  из катушек 4 и 4.1 охватывает один из магни- тонроводов 2 или 2.1, а пара катушек 4 и 4.1 электрически соединена .между собой и

образует одну фазу обмотки, действу  в магнитной цепи противолежаших магнитопроводов согласно. На концах стерж} ей магнитопроводов 2 и 2.1 имеютс  зубцы с зубцовым шагом, равным зубцово.му шагу на роторе. Зубцы частей магнитопровода

каждого стержн  сдвинуты .между собой на половину зубцового делени . Зубцы на разных стержн х одного магнитопровода тоже сдвинуты между собой по окружности на половину зубцового делени . Напри- .мер, зубцы на стержн х магнитопроводов, смещенных в аксиальном направлении, взаимно сдвинуты на 1/4 зубцового делени . Дл  облегчени  технологии изготовлени  магнитопроводов и снижени  потерь в стали, их части могут быть выполнены из

витых ленточных сердечников.

Двигатель работает следующим образом.

При отсутствии тока в катушках 4 и 4.1

зубцы ротора 1 занимают неопределенное

положение по отношению к зубца.м .магнитопроводов 2 и 2.1, так как ввиду указанного расположени  зубцов на них сум.мар- на  магнитна  проводимость рабочего зазора не зависит от поворота роторами магнитный поток от посто нных .магнитов

3 при одинаковой магнитной индукции в зазоре и посто нстве .магнитной проводимости не создает вращающего .мо.мента. Подача тока в катушки, например, 4 приведет к возникновению магнитного потока Фу в част х .магнитопроводов 2 с направлением , допустим, как указано на чертеже. Этот поток изменит величину .магнитной индукции в рабочем зазоре, увеличив ее под одними част ми магнитопроводов 2 и уменьшив под другими. Благодар  одинаковому расположению зубцов

на част х магнитопроводов по отношению к зубцам ротора и повышенной индукции в этих зонах воздушного зазора на валу двигател  по витс  вращающийс  момент.

который повернет ротор до положени , соответствующего установки зубцового ротора против зубцов частей магнитопрово- дов 2. Это положение ротора следует считать за исходное и иметь в виду, что ротор в нем зафиксирован.

Дальнейша  подача разнопол рных импульсов двухфазного тока поочередно в катушки 4.1 и 4 будет приводить к изменению величины индукции в воздушном зазоре частей магнитопроводов, что с учетом взаимного сдвига зубцов обеспечит дискретное одностороннее действие вращаю

шего момента на вал двигател  и завершение его оборота, после чего цикл начнет повтор тьс .

Указанные отличи  предлагаемого двигател  от известных позвол ют существенно сократить осевую длину двигател  за счет уменьшени  числа П-образных магнитопроводов , устанавливаемых вдоль ротора, и упростить конструкцию, а также повысить КПД за счет укорачивани  средней длины витка катушек 4 и 4.1, которые в данном двигателе охватывают лишь один магнито- провод.

Claims (1)

1. ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий зубчатый цилиндрический ротор и статор с П-образными попарно смещенными по окружности и в аксиальном направлении магнитопроводами, стержни которых имеют зубцы на концах, постоянными магнитами и обмоткой управления, состоящей из катушек, отличающийся тем, что, с целью уменьшения аксиального габарита при одновременном упрощении конструкции и повышении КПД, П-образные магнитопроводы выполнены из двух частей, расположенных вдоль ротора, постоянные магниты размещены между упомянутыми частями магнитопроводов, прилегают к ним разнополярными полюсами и образуют двухполюсную систему, каждая катушка обмотки охватывает один из магнитопроводов, причем зубцы частей пары магнитопроводов сдвинуты между собой по окружности на половину зубцового деления ротора, зубцы на разных стержнях одного магнитопровода сдвинуты между собой тоже на половину зубцового деления ротора, зубцы одной пары магнитопроводов, смещенных в аксиальном направлении,сдвинуты по окружности относительно зубцов другой пары магнитопроводов на 1/4 зубцового деления, а катушки расположенные на диаметрально противоположных магнитопроводах, соединены между собой в одну фазу.

   с г