SU920975A1 - Шаговый микроэлектродвигатель /его варианты/ - Google Patents

Description

(54) ША ГОВ ЫЙ М ИК РОЭЛЕ КТРОДВ ИГЛ ТЕ Л Ь Изобретение относитс  к электричес- КИМ микромашинам, в частности к шаговым микродвигател м, и может быть наиболее эффективно использовано в часовой промышленности при производстве электронно-механических часов. Известны шаговые микродвигатели fc радиальным рабочим зазором., содержащие статор с катушкой управлени , ifa сердечнике которой закреплены полюсные башмаки, и ротор. Фиксаци  ротора в это двигателе осушествп етс  с помошью ци линдрических пазов, выполненных в полю ных башмаках 1 . Основным недостатком известного шагового м,икродвигатеп   вл етс  низка  технологичность, обусловленна  сложно-, стью установки с достаточной точностью полюсных башмаков относительно ротора и друг друга. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому устройству  вл етс  шаговый микроэлектропвигатель , содержащий статор с сердечником, имею ( ЕГО ВАРИАНТЫ) шим полюсные наконечники и на котором размешена катушка управлени , ротор с посто нными магнитами, намагниченными в осевом направлении, установленный с осевым зазором относительно полюсных наконечников статора, и фиксатор 2. Фиксаци  ротора в этом микродвигателе осуществл етс  с помощью направленных к ротору выступов на одной из пар полюсных наконечников, что определ етс  сложностью изготовлени  основных деталей (так, отгиб на одной из пар полюсньтх нйконёчников микронных выступов практически невозможен с достаточной точностью). Величины зазоров между основными детал ми измер ютс  дес тками микрон и, следовательно, незначительное изменение зазоров между каждой парой полюсных наконечников, между наконечниками и ротором, переносы каждой пары полюсных наконечников относительно плоскости, параллельгной торцовой поверхностью ротора, приводит к резкому ухудшению характеристики овигател , в частности к снижению величины его момента. Так, например, дл  микродвигател  мощностью 3-5 мкВ ошибка при выставлении зазора между полюсными наконечниками в ОД мм ск жает момент двигател  вдвое. Неточное выставление зазора между полюсными наконечниками с выступами дл  фиксации и торцовой поверхностью ротора может вызвать паразитную фиксацию, и как следствие, останов двигател . Цель изобретени - упрощение ЙЗГОТО лени  шагового микроэлектродвигател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что у шагового микроэлектродвигател , содержащего статор с катущкой управ-лёни , на сердечнике которой .закреплены полюсные наконечники, ротор с осевой намагниченностью, установленный с осевым зазором относительно полюсных наконечников статора, и фиксатор, последний выполнен в виде ферромагнитного ко льца с шириной, переменной по угловой координате, установленного с осевым за зорсм относительно ротора с противоположной стороны от полюсных наконечников статора. Фиксатор может быть выполнен в вид ферромагнитного диска, установленного с осевым зазором относительно ротора с противоположной стороны от полюсных наконечников статора и на поверхности которого вдоль диаметра имеетс  выотуп . Сравнива  оба варианта выполнени  фиксатора заметим, что первый из перечисленных вариантов обладает некоторым преимуществом, определ емым меньшим расходом ферромагнитного материала на его изготовление и вследствие этого меньшей массой всей конструкции. На фиг. 1 представлен микродвигател разрез; на фиг. 2 - микродвигатель, вид сверху; на фиг. З.н 4 --фиксатор, варианты выполнени . ., На концах сердечника 1 катушки упра лени  2 статора закреплены Г-образные плоские полюсные наконечники 3 и 4, установленные с зазорсм относительно друг друга. Жестко закрепленный на валу 5 дисковый ротор 6 с посто нными магнитами 7 и 8 установлен с осевым зазором относительно полюсных наконечников 3 и 4 статора. Посто нные магниты 7 и 8 ротора 6 выполнены пр моугольными и намагниченными встречно в осевслл направлении. С осевым зазором относительно ротора 6 с противоположно от полюсных наконечников 3 и 4 статора стороны установлен фиксатор 9 в виде ферромагнитного диска. Согласно фиг. 3 фиксатор 9 выполнен в виде ферромагнитного диска с выступом вдоль диаметра, ширина выступа равна ширине пр моугольных магнитов 7 и 8. В этом случае изменение магнитной проводимости потока посто нных магнитов 7 и 8 по углу поворота ротора 6 достигаетс  за счет неравномерного осевогб , зазора между ротором 6 и фиксатором 9. Согласно фиг. 4 фиксатор 9 выполнен в виде ферромагнитного кольца с шириной , переменной по угловой координате. Длина меньшей оси отверсти  равна рассто нию между обращенными друг к другу сторонами магнитов 7 и 8 ротора 6. Максимальна  проводимость при этом достигаетс  за счет наибольшей плошади зазора между магнитами ротора 6 и фиксатором 9, соответствующа  положению фиксации посто нных магнитов 7 и 8 ротора 6 по оси овала фиксатора 9. Шаговый микродвигатель работает следующим образом. При подаче импульса тока в катушку управлени  2 магнитный поток, наводимый в полюсных наконечниках 3 и 4 статора, взаимодействуют с пол ризованным потоком посто нных магнитов 7 и 8 ротора 6. В зависимости от пол рности импульса тока магнитное поле в осевом зазоре между торнами полюсных нйког1ечников 3 и 4 статора и посто нными магнитами 7 и 8 ротора 6 ослабл етс  или усиливаетс . Возникает вращающий момент , под действием которого ротор 6 поворачиваетс  в положение, при котором через его посто нные магниты 7 и 8 проходит максимальный поток. При отсутствии тока в катушке управлени  2 ротор 6 доворйчиваетс  в направлении наи- . болыией магнитной проводимости, т. е. .вал микродвигател  доворачиваетс  до 18О. Далее после подачи импульса тока противоположной пол рности вследствие того, что полюса статора лишь помен лись местами, ротор 6 отрабатывает следующий шаг в том же направлении. Последовательна  подача разнопол р ных импульсов обеспечивает дискретноевращение выходного вала -микродвигател  с указанным шагом. Таким образом, .выполнение фиксатора в виде ферромагнитного диска, установленного с осевым зазором относительно

ротора с противоположной от полюсных наконечников статора стороны, позвол ет исключить паразитную фиксацию за счет неточной установки полюсных наконечников статора. Кроме того, выполнекие фиксатора в виде отдельного конструктивного элемента позвол ет упростить регулировку микродвигател  при сборке, тем самым существенно упростить его изготовление.

Claims (2)

1. Шаговый микроэлектродвигатель, содержащий статор с сердечником, иметимеющш полюсные наконечники и на котором разметена катушка управлени  , ротор с посто нными магнитами, намагниченными в рсевом направлении, установленн гй с осевым- зазором.относительно полюсных наконечников статора, и . фиксатор, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  изготовлени , фиксатор выполнен в виде ферромагнитного кольца с щириной, переменной по

угловой координате, установленного с осевым зазором относительно ротора с противоположной стороны от полюсных наконечников статора.

2. Шаговый микроэлектродвигатель, содержащий статор с сердечниксал, имеющим полюсные наконечники и на котором размещена катушка управлени , ротор с посто нными магнитами, намагниченными в осевом направлении, установленный с осевым зазором относительно полюоных наконечников статора, и фиксатор, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  изготовлени , фиксатор выполнен в виде ферромагнитного диска, установленного с осевым зазором относительно ротора с противоположной стороны от полюсных наконечников статора и на поверхности которого вдоль диамет ра имеетс  выступ.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе .

1.Патент ФРГ № 25О3206, кл. Н 02 К 37/ОО, 1977.

2.Патент Франции № 2283576, кл. Н О2 К 37/ОО, 1975.

7 L

iru

rui

фиг.

i:j