SU712905A1

SU712905A1 - Single-phase non-reversible stepping motor

Info

Publication number: SU712905A1
Application number: SU782640834A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Бондаренко; Валерий Александрович Хохлов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4665
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1978-07-06
Publication date: 1980-01-30

Description

1one

Изобретение относитс к области электротехники , в частности к шаговым электродвигател м , которые наход т широкое применение в различных автоматических устройствах и системах управлени .This invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to stepper motors, which are widely used in various automatic devices and control systems.

Известны однофазные нереверсивные шаговые двигатели, содержаш,ие размеш,енный на валу зубчатый ротор, зубчатый статор, состо ший из фиксируюш,его полюса с двум посто нными магнитами и двух рабочих полюсов с зубцами, соединенных сердечником с расположенной на нем обмоткой управлени 1. Однако такие двигатели имеют низкие динамические свойства.Single-phase non-reversible stepper motors are known, containing a shaft-mounted gear rotor, a gear-shaped stator consisting of fixed, its poles with two permanent magnets and two working poles with teeth, connected by a core with a control winding 1 located on it. However such engines have low dynamic properties.

Известны также шаговые двигатели, содержашие перечисленные узлы и снабженные дл повышени динамических свойств демпфируюш,им устройством в виде храпового механизма 2. Обш,им недостатком перечисленных двигателей вл етс погрешность шага при отработке серии импульсов .Stepper motors are also known, which contain the listed units and are equipped to increase the dynamic properties of the damping device by the device in the form of a ratchet mechanism 2. Generally, the disadvantage of the listed engines is the step error during the development of a series of pulses.

С целью повышени точности отработки шагов, описываемый двигатель снабжен двум магниточувствительными элементами , размещенными в зоне рабочего воздушного зазора, один из которых расположен на одном из зубцов первого рабочего полюса , а второй - на одном из зубцов второго рабочего полюса, при этом магпиточувствительные элементы имеют электрические выводы дл подключени к системе управлени .In order to improve the accuracy of the steps, the described engine is equipped with two magnetically sensitive elements placed in the area of the working air gap, one of which is located on one of the teeth of the first working pole, and the second one on one of the teeth of the second working pole, while the magnetosensitive elements have electric pins for connection to the control system.

На чертеже изображен описываемый двигатель (продольный разрез) с блок-схемой устройства управлени .The drawing shows the described engine (longitudinal section) with the block diagram of the control device.

Двигатель состоит из зубчатого фиксируюшего полюса 1 с примыкаюшими к нему посто нными магнитами 2 и 3 и двух рабочих полюсов 4 и 5 с зубцами, соединенных сердечником 6 с расположенной на нем обмоткой управлени 7. Внутри указанной магнитной системы размеш,ен зубчатый ротор 8, установленный на валу 9, на котором расположено еще и храповое колесо демпфируюшего устройства (на чертеже не показано ). В зоне рабочего воздушного зазора между статором и ротором на одном из зубцов каждого полюса 3 и 4 размещено по одному магниточувствительному элементу, например магнитодиоду 10 и И, которые имеют электрические выводы наружу дл подключени к устройству управлени 12, представленному на чертеже блок-схемой, состо щей из формировател импульсов 13, схемы ИЛИ 14, двух схем И 15 и 16 и усилителей мощности 17 и 18.The motor consists of a toothed locking pole 1 with adjacent permanent magnets 2 and 3 and two working poles 4 and 5 with teeth connected by a core 6 with a control winding 7 located on it. Inside the specified magnetic system, the gear rotor 8 is mounted on the shaft 9, on which the ratchet wheel of the damping device is also located (not shown in the drawing). In the area of the working air gap between the stator and the rotor on one of the teeth of each pole 3 and 4 there is a magnetically sensitive element, for example magnet diode 10 and I, which have electrical leads outside for connection to the control device 12 shown in the drawing by the block diagram the first pulse shaper 13, the circuit OR 14, two circuits And 15 and 16 and power amplifiers 17 and 18.

Работает двигатель следующим образом.The engine works as follows.

В исходном состо нии (при обесточенной обмотке управлени 7) ротор 8 фиксируетс магнитными потоками посто нных магнитов 2 и 3, величина которых различна и зависит от взаимного расположени зубцов ротора 8 и зубцов полюсов 4 и 5. Дл положени , приведенного на чертеже, магнитный поток под полюсом 5 намного больше магнитного потока под полюсом 4 и, следовательно , магниточувствительный элемент 11 находитс в сильном магнитном поле, которое определ ет его максимальную электрическую проводимость, т. е. потенциал его практически равен нулю, что обеспечивает закрытие схемы 16.In the initial state (with de-energized control winding 7), the rotor 8 is fixed by magnetic fluxes of permanent magnets 2 and 3, the magnitude of which is different and depends on the relative position of the rotor teeth 8 and pole teeth 4 and 5. For the position shown in the drawing, the magnetic flux under pole 5 is much more magnetic flux under pole 4 and, therefore, the magnetically sensitive element 11 is in a strong magnetic field, which determines its maximum electrical conductivity, i.e. its potential is practically zero, which is about Ensures the closure of scheme 16.

Наоборот, схема 15 открыта, так как магниточувствительный элемент 10 находитс в слабом магнитном поле и потенциал на нем достаточен дл срабатывани схемы 15.On the contrary, the circuit 15 is open, since the magnetically sensitive element 10 is in a weak magnetic field and the potential on it is sufficient to trigger the circuit 15.

При поступлении первого управл ющего импульса от формировател 13 с любого из его выходов он через схему 14 попадает на усилитель мощности 17 и через него на левую половину обмотки управлени 7. Импульс уменьшит магнитный поток под полюсом 5 и увеличит его под полюсом 4, что обеспечит перемещение ротора на один шаг, после чего магнитные потоки под полюсами 4 и 5 перераспредел тс , и измен тс услови , в которых наход тс магниточувствительпые элементы. Новые услови по аналогичным соображени м будут способствовать прохождению импульса через правую полуобмотку, который приведет к следуюш;ему шагу ротора, после чего процесс будет повтор тьс .When the first control pulse arrives from the imaging unit 13 from any of its outputs, it passes through the circuit 14 to the power amplifier 17 and through it to the left half of the control winding 7. The pulse will reduce the magnetic flux under the pole 5 and increase it under the pole 4, which will ensure movement rotor one step, after which the magnetic fluxes under poles 4 and 5 are redistributed, and the conditions in which the magnetically sensitive elements are located change. The new conditions, by analogous considerations, will facilitate the passage of a pulse through the right half winding, which will lead to the next step of the rotor, after which the process will be repeated.

Таким образом, наличие двух магниточувствительных элементов, расположенных в зоне рабочего воздушного зазора на зубцах каждого рабочего полюса и использование их свойств в устройстве управлени обеспечивает распределение первого импульса В ту полуобмотку, рабочий полюс которой приводит в движение ротор, что исключает потерю одного шага и, следовательно , повышает точность отработки шагов двигателем.Thus, the presence of two magnetically sensitive elements located in the zone of the working air gap on the teeth of each working pole and using their properties in the control device ensures the distribution of the first impulse B to the half winding, the working pole of which drives the rotor, which eliminates the loss of one step and, therefore , improves the accuracy of the steps of the engine.

Claims

Invention Formula

Single-phase non-reversing stepper motor containing a gear rotor placed on the shaft, a gear stator consisting of a fixing pole with

two permanent magnets and two working poles with teeth, connected by a core with a control winding located on it, and a damping device, characterized in that, in order to improve the accuracy of working out the joints, the engine is equipped with two magnetically sensitive elements located in the area of the working air gap, of which is located on one of the teeth of the first working pole, and the other on one of the teeth of the second working pole, while the magnetically sensitive elements have electrical leads for connecting eni to the control system.

Information sources,

taken into account during the examination 1. Discrete electric drive with a stepper motor. Ed. M.N. Chilikina. M., “Energie, 1971, fig. 5-26, p. 210.

2. Copyright certificate № 2426332 / 24-07, cl. P 02 37/00, 1972 (prototype).

0-1