Багатополюсний кроковий двигун

Номер патенту: 8332

Опубліковано: 29.03.1996

Є ще 6 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Текст

1. Многополюсный шаговый двигатель, содержащий ротор с постоянными магнита ми чередующейся полярности, образующи ми N пар полюсов, распределенных вокруг центральной оси и намагниченных парал лельно этой оси, магнитопровод статора с обмоткой, размещенной на сердечнике, и двумя основными полюсными наконечника ми, лежащими напротив друг друга в одной плоскости, перпендикулярной центральной оси ротора, причем каждый из этих наконеч ников соединен с концом сердечника и име ет вогнутый край с полюсными зубцами, распределенными вокруг указанной оси, а ротор вытянут в плоскости, параллельной плоскости основных полюсных наконечни ков, отличающийся тем, что он снабжен промежуточным зубчатым полюсным наконечником, размещенным между основными полюсными наконечниками, причем зубцы промежуточного полюсного наконечника расположены между зубцами основных полюсных наконечников с образованием извилистых воздушных промежутков. 2. Двигате ль п оп. 1, отлича ю щи йс я тем, что профили зубцов промежуточно го полюсного наконечника и основных по люсных наконечников дополняют друг друга, а извилистые воздушные промежутки между ними имеют приблизительно посто янную ширину. 3. Двигатель по п,2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что угловой шаг зубцов полюсных наконечников статора сь связан с угловым шагом си полюсов ротора соотношением: Q k -K ' O f, где К - 0,8-1,2, а СЕг - 2 я/N , где N ~ число пар полюсов ротора. 4. Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что основные полюсные наконечни ки и/или промежуточный полюсный нако нечник снабжены по меньшей мере одним асимметричным элементом, выполненным в виде ряда отверстий в них. 5. Двигатель по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ротор содержит 30 пар полюсов, распределенных на одной из его торцевых поверхностей, обращенной к ос новным наконечникам. 00 О 8332 Изобретение относится к многополюсным шаговым двигателям с большим числом • ар полюсов. Известен многопслюсний шаговый двигатель, в од;юм кз вариантов которого ротор выполнен а пкде диска и помещен о воздушном зазоре, образованном полюсными накоиечиикэмн (1). 8есь узел из эт«х трех элементов, кроме того, помещен на цилиндрической катушке и на кольцеаой детали. Такое выполнений имеет большие габариты и сложный монтаж. В другом варианте выполнения полюсные ччкокечиикн также расположены друг над другом. Известен шаговый двигатель, статор-ные полюсные наконечники которого также рэзмсшены с обеих сторон от плоскости мзгнита, что псоышает габариты по оысоте {?). Кроме того, плечи внутренних статоров изеестисю деигэтелл имеют ширину практически такую жа, что и толщина полюса ротора. Спвзь каждого внутреннего статора с основанием только одним плечом приводит к усложнению изготовления, а тэкже к механической стойкости и магнасыщению, если число полюсов ооюра велико из-за малой ширины соединительных плеч. Наиболее близким к заявляемому изобретению n.stfmetcn шаговый многополюсный двигатель, содержащий ротор с постоянными магнитами чередующейся поляоности, образующими М пар полюсов, распределенный аокруг центральной оси и И8магни'и.-.земых параллельно этой оси, и статорную магнитную цопь, содержащую обмотку, установленную не сердечник (3). Кроме того, он содержит ДЙЭ основных полюсных наконечника, лежащих напротив друг друга в одной плоскости, перпендикулярной указанной оси каждый из наконечников соединен с одним из концов сердечника и имеет вогнутый край с полюсными зубцами, распределенными вокруг оси. а ротор лежит в плоскости, параллель-.ой плоскости полюсных наконечников. Однако эта конструкция не устраняет недостатков предыдущих конструкций, в частности, нагрузок на нижний подшипник вала ротора, В основу изобретения пос таеленэ задача создать такой многополюсный шаговый двигатель, о котором новое выполнение маїнмтопроводов статора позволило Бы повысить точность позиционирования ротора по отношению к статору и за счет этого повысить надежность двигателя. Указанный технический результат достигается благодаря тому, что известный многополгосный шаговый двигатель, содержащий ротор с постоянными магнитами чередующейся полярности, образующими N пар полюсов, распределенных вокруг цент5 рэльнои оси її намагниченных параллельно этой оси, магнитопрапод статора с обмоткой, размещенной на сердечнике, и двумя основными полюсными наконечниками, лежащими напротив друг друга а одной пло10 скости, перпендикулярной центральной оси ротора, причем каждый из этих наконечников соединен с концом сердечника и имеет вогнутый край с полюсными зубцами, распределенными вокруг указанной oc&t. з ро15 тор вытянут в плоскости, параллельной плоскости основных полюсных наконечников, согласно изобретению снабжен промежуточным зубчатым полюсным наконечником, размещенным между основ20 ными полюсными наконечниками, причем, зубцы промежуточного полюсного наконечника расположены между зубцами основных п олюс ных након ечн иков с образованием извилистых воздушных про25 межутков. 8 частном случае выполнения заявляемого двигателя профили зубцов его промежуточного попюс ногО наконечника и основных полюсных наконечников допоп30 няют доуг другя, а извилистые воздушные промежутки между ііими имеют приблизительно постоянную ширину, причем, о конкретной форме выполнения двигателя угловой шаг зубцов полюсных иаконечни35 ков статора сь связан с угловым шагом о* полюсов ротора соотношением: 40 где К «0,8-1,2, а (^-2 тс/К где N - число пар полюсов ротора. В другом частном случае выполнения двигателя он снабжен асимметричным элементом, выполненным о ЇІИДЄ ряда отеер45 стий, выполненных о основных полюсных ивконечниках и/или в дополнительном полюсном наконечнике. В условиях использовании изобретения в часах в двигателе, выполненном в основ50 ной или любой из упомянутых выше форме, ротор содержит 30 пар полюсов, распределенных нэ одной из его торцевых поверхностей, об ра щен ной к основны м наконечникам. 55 Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Наличие промежуточного полюсного (19) (И) (ІЗ) С1 (5і)5 Н 02 К 37/00 ОПИС ДО ПАТЕНТУ ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД (54) БАГА ТОПОЛ ЮСНИЙ К РОК ОВ ИЙ ДВ ИГУН 1 (20)94311496. 15.09. 93 (21)4614818/ 07 (22)24. 08.89, S U (31)3162/ 88 (32) 25. 08. 88 (33) СН (46)29.03.96. Бю л. №1 (56) 1. Патент Швейцарии №599707, Н02К37/00.1980. 2. Патент США №4713565, Н0 2К 3 7/ 0 0. 1 98 0. 3. Патент Франции is fc 2406907, Н 02 К 37/ 00, G 04C 3/ 00, 1979. фиг. З (прототип). (71)Ма ттізс Шоле р{С Н) (72) Май Ксуан Ту (СН), Міш ель Шваб (СН) (73) Ц Т К олор-Тех нік Ф ертрібс ГмбХ(ОЕ ) (57) 1. Многополюсный шаговый двигатель, содержащий ротор с пос тоянными магнита ми чередующейс я полярнос ти, образующи ми N пар полюс ов, распред еленных вокруг центральной ос и и намагниченных парал лельно э той оси, магнитопровод с татора с обмоткой, размещ енной на с ерд ечнике, и двумя ос ноаными полюсными наконечник а ми, лежащими напротив д руг друга в од ной плоскос ти, перпенд ику лярной центральной оси ротора, причем кажд ый из э тих наконеч ников соединен с концом сердечника и име ет вогну тый край с полюс ными зу бцами, распределенными вокруг указанной ос и, а ротор вытяну т в плоскос ти, параллельной плос кос ти ос новных полюсных наконечни ков, отличающ ийс я тем, что он с набжен промежу точным зу бчатым полюс ным наконечником, размещенным между ос новными полюс ными нак онечниками, причем зу бцы промежу точного полюс ного нак онечника рас положены между зу бцами основных полюсных наконечников с образованием извилис тых воздуш ных промежу тков. 2. Д в и г а те ль п о п . 1 , о тл и ч а ю щ и й с я тем, что профили зубцов промежуточно го полюсного наконечника и основных по люс н ых нак он ечн ик ов доп о лняю т д руг друга, а извилистые воздушные промежутки между ними имеют приблизительно посто янную ширину. 3. Двигатель по п.2. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что угловой шаг зубцов полюсных наконечников статора а* связан с угловым шагом От полюсов ротора соотношением: Os =K - O r , где К - 0, 8-1, 2, a Or = 2 л/ N , где N - чис ло пар полюс ов ротора. 4. Двигатель по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что основные полюсные наконечни к и и/ или промежу точ ный полюс ный нак о нечник с набжены по меньш ей мере одним асимметричным э лементом, выполненным в вид е ряд а отверс тий в них. 5. Двигатель по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ротор сод ержит 30 пар полюс ов, распределенных на од ной из его торцевых поверх нос тей, обращенной к ос новным наконечникам. О 8332 Изобретение относится к многополюсиым шаговым двигателям с большим числом '(Эр ПОЛЮСОВ. Известен многопелюсний шаговый двиггтелк в одном из вариантов которого ротор выполне.1 в виде диска и помещен в воздушном зазоре, образованном полюсными наконечник^ми (1). Весь узел из этих трех элементов, кроме того, помещен на цилиндрической катушке л на кольцевой детали. Такое выполнение имеет большие габариты и сложный монтаж. В другом варианте выполнения полюсные чакокечники также расположены друг над другом. Изоостсн шагопый двигатель, стэторныз полюсные наконечники которого также рэзмешени с обеих сторон от плоскости мэгиитз, что повышает габариты по высоте (2). Кроме того, плечи пнутренних статоров известного двигателя имеют ширину практически такую же. что и толщина полюса ротора. Спязь каждого внутреннего статора с основанием только одним плечом приводит к усложнению изготовления, а также к г'шжению механической стойкости и магчитмому насыщению, если число полюсов ротора еепико из-за малой ширины соединительных плеч. Наиболее близким к заявляемому изо^рэтению паяяется шаговый многополюсный двигатель, содержащий ротор с постоянными мапіитами чередующейся поляоиости, образующими N пар полюсов, распредс-- ^иных вокруг центральной оси и намагничу-земых параллельно этой оси, и статорную магнитную цопь, содержащую обмотку, установленную на сердечник (3). Кроме того, он содержит два основных полюсных наконечника, лежащих напротив друг друга п одной плоскости, перпендикулярной указанной оси каждый из наконечмикоо соединен с одним из концов сердечника и имеет вогнутый край с полюсными зубцами, распределенными вокруг оси, а ротор лежит в плоскости, параллель*ой плоскости полюсных наконечников. Однако эта конструкция не устраняет ' •здостатков предыдущих конструкций, в частности, нагрузок на нижний подшипник вала ротора. В основу изобретения поставлена задача создать такой многополюсный шаговый двпгзтеяь, в ксторон ноьое выполнение магнмтопроводов статора позволило бы повысить точность позиционирования ротора по отношению к статору и за счет этого повысит*, надежность двигателя. Указанный технический результат достигается благодаря тому, что известный мкогополюсный шаговый двигатель, содержащий ротор с постоянными магнитами чередующейся полярности, образующими N пар полюсов, распределенных вокруг цент5 рэл^ноич оси ІЛ намагниченных параллельно отой оси, магнктопрешод статора с обмоткой, размещенной на сердечнике, и двумя основными полюсными наконечниками, лежащими капротиЕ друг яруга а одной пло10 скости, перпендикулярной центральной оси ротора, причем каждый из этих наконечников соединен с концом сердечника и имеет вогнутый край с полюсными зубцами, распределенными вокруг указанной оси, а ро15 тор вытянут в плоскости, параллельной плоскости основных полюсных наконечников, согпасно изобретению снабжен промежу точным зубчатым попюсным наконечников размещенным между основ20 ными полюсными наконечниками, примем, зубцы промежуточного полюсного наконечника расположены гложду эубцгми основных п о люс ных н акон ечников с образованием извилистых поздушных про25 межутков. 8 частном случае выполнения заявляемого двигателя профили зубцов его промежуточного попюс ного наконечника и основных полюсных наконечников допол30 няют доуг друга, а извилистые воздушные промежутки между ними имеют приблизительно постоянную ширину, причем, в конкретной форме выполнения двигателя угловой шаг зубцов полюсных наконечни35 ков статора а& связан с угловым шагом От полюсоа ротора соотношением: 40 где К-0,8-1.2, а (ь~ где N - число пар полюсов ротора, В другом частном случае выполнения двигателя он снабжен асимметричным элементом, выполненным в виде ряда отвер45 стий, выполненных в основных полюсных наконечниках и/или в дополнительном полюсном наконечнике. В условиях использования изобретения в часах в двигателе, выполненном в основ50 ной или любой из упомянутых выше форме, ротор содержит 30 пар полюсов, распределенных на одной из его торцевых поверхностей, обра щен но й к основны м наконечникам. 55 Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Наличие промежуточного полюсного 8332 наконечника, размещенного между основными полюсными наконечниками так, что зубцы промежуточного полюсного наконечника расположены между зубцами основных полюсных наконечников, приводит к образованию извилистых воздушных промежутков. Магнитный поток, который создается в межполюсном пространстве а момент импульса тока, проходящего через обмотку, строго направляется извилистым воздушным зазором. Тем самым магнитный поток приобретает пространственную форму, предопределяемую формой извилистого воздушного зазора. Это приводит к усилению взаимодействия магнитного потока с полюсами ротора, что, в свою очередь, приводит к строгому позиционированию ротора относительно статора, т.е. к повышению точности позиционирования ротора. При этом следует заметить, что форма извилистого зазора влияет на расфззиропку между силовым моментом МЇ »Ї фиксирующим моментом Мр. Выполнение этого зазора переменным по ширине чрезмерно усиливает эту расфээировку. И наоборот, выполнение зазора приблизительно постоянным уменьшает раефазировку тем самым позволяя добиться вместе с совокупностью основных признаков такой величины расфазирооки, которая необходима для точного позиционирования ротора. Указанный технический результат может быть повышен за счет выполнения о заявляемом двигателе углового шага зубцов статора а* отличным от углового шага пар полюсов ротора Of и заданием связи между ними соотношением (кукуют (где К =0,8-1,2; Or -2 JT/N, где N-число пар полюсов). Подбором параметра К в указанных пределах можно значительно ослабить влияющие на позиционирование ротора паразитные моменты Мраг, являющиеся гармониками высшего ряда силового момента Mi. Например, можно добиться устранения второй и четвертой гармоник в результате выбора со* ответствующего значений параметра К. Благодаря выполнению асимметричного элемента в виде ряда отверстий в основных и/или промежуточном полюс ном наконечнике также осуществляется расфаэироока между силовым моментом Mi и фиксирующим моментом Мр и ротор удерживается в таком угловом положении во время периодов между импульсами, чтобы в момент прохождения тока по обмотке силовой момент Mi заставлял повернуться ротор на один шаг в заданном направлении. Т.е. наличие упомянутых отверстий вместе с совокупностью основных признаков приво дит к точно заданному позиционированию ротора КЕК в период между импульсами тока, TSK и во время импульсов. В условиях использования двигателя в $ часах целесообразно выполнение о нем ротора с 30 парами полюсов, распределенных на одной из его торцевых поверхностей. Обращенной к основным наконечникам. Это позволяет закрепить секундную стрел10 ку часов непосредственно на валу двигателя и реализовать вращение ротора, осуществляя 60 шэгос за оборот. Изобретение поясняется чертежами, где: 15 на фиг 1 показан вид о плане сверху магнитной цепи ; на фиг. 2 - показан вид в разрезе фиг.1 по линии А-А этой фигуры; на фиг. 3 показан вид а плане фиг.1; 20 на фиг. 4-5 показаны виды R плана и Спереди с числом пар полюсов 32 и 30; на фиг. 6-8 показзны виды, соответственно в плане сверху» в разрезе по линии Б-Б и в разрезе по линии В-В всего описан25 ного двигателя; на фиг. 9 показана схема, поясняющая исследование оптимизации конструктивных характеристик двигателя, а на фиг. 10 другой график, также относящийся к иссле30 даванию оптимизации характеристик; на фиг. 11 ПОКЙЗЙН схематично частичный вид основных эдегденуоо двигателя с 30 парами полюсов. Однофазный многополюсный шаговый 35 двигатель, содержит даа основных полюсных наконечника 1 и 2, магнитно соединенных с концами сердечника 3, несущего катушку возбуждения 4. 8 схематическом примере фиг.1 полюсные наконечники 1 и 2 40 полностью плоские и соединены с сердечником 3 путем наложения с перекрытием. Связь может осуществляться сваркой или иным образом. В одном из вариаитоп можно было бы предусмотреть, чтобы один 1«з 45 полюсных наконечников был сформирован вырубкой, например, в оиде одной детали с сердечником 3. В этом случае другой полюсный наконечник должен был бы иметь сгиб для того, чтобы его соединительный язычок 50 был вытянут в контакте с одной из передних поверхностей сердечника. Материалом полюсных наконечников 1 и 2 также, как и сердечника 3, является ферромагнитный материал с высоким пределом насыщения и 55 малой остаточной намагниченностью, Электронное устройство (не показано) периодически посылает импульсы чередующейся полярности з хатушку А так, что каждый из обоих полюсных наконечников \ и 2 поочередно играет роль северного магнит 8332 ного полюса и южного магнитного полюса, как видно на фиг 2, оба основных полюсных наконечника 1 и 2 являются компланарными. Они расположены напротив друг друга и имеют каждый внутреннюю кромку вогнуто- 5 го вида, вырубленную с профилем, который имеет определенное число полюсных зубцов 5. В случае, изображенном из фиг.1, полюсные зубцы 5 имеют трапециевидную форму и разделены промежуточными зона- 10 ми 6, кромки которых представляют собой сегменты дуги, сцентрированные на оси, перпендикулярной к плоскости полюсных наконечников 1 и 2. В описанном здесь варианте выполне- 15 ния, полюсные зубцы 5 каждого из обоих наконечников 1 и 2 образуют группу из семи jy6uoR, имеющих полюсный шаг статора си. Зубцы 5 полюсного наконечника 1 расположены, как видно на фиг.1, напротив соответ- 20 стьующих зубцов 5 противоле жа щего полюсного наконечника 2, и каждая из этих пар соот ветствующих зубцов 5 образует воздушный зазор определенной ширины. Как видно из фиг.1, оба воздушных зазора, о 25 которых идет речь, неодинаковы по ширине, однако, такое положение не является критичным для достижения поставленной цели, Между обоими полюсными наконечниками 1 и 2 расположен промежуточный полюсный 30 ізкоиечник 7, который іакже представляет собой плоскую пластину такой же толщины, что и наконечники 1 и 2, также из ферромагнитного материала с малой остаточной намагниченностью и с высоким пределом 35 насыщена.і. Промежуточный наконечник 7 имеет круговую форму и имеет на своей периферийной кромке две группы промежуточны/ зубцов 8, выполненных с профилем, являющимся дополняющим к профилю по- 40 поёных зубцов 5 и размещенных между полюсными зубцами 5 так, чтобы образовать между наконечником 7 и каждым из наконечников 1 и 2 извилистые воздушные зазоры 9 практически постоянной, но небольшой 45 ширины. Магнитное поле в пространстве по соседству с воздушными зазорами 9 в момент им-пульсов взаимодействует с ротором 10, который состоит из диска или плоского коль- 50 ца, из постоянного магнита, который имеет люсное намагничивание с чередую- полюсами 11 N и S, распределенными по периферии ротора, намагниченными параллельно оси, то есть перпендикулярно к 55 плоскости магнитной цепи 1,7,2,3. На фиг.2, 3 и 4 изображено, каким образом ротор 10, который изображен схематично, взаимодействует с полюсными 8 наконечниками 1 и 2. На фиг. 4,5 видно, ЧТО ротор 10 намагничен таким образом, что все полюса 11 видны на одной из поверхностей 12 ротора. Вдоль кромки этой поверхности 12, следовательно, имеет место чередующееся распределение полюсов N и S с полюсным шагом, который имеет значение аа-- В изображенное на фиг.4 примере ротор 10 намагничивается с 32 полюсами, то есть шестнадцатью парами полюсов, вследствие чего полюсный шаг От равен 2л /16. Вид магнитного поля, ее сдаваемого в этом пространстве полюсами 11, схематически изображен на фиг,5. На примере фиг.11 показан ротор с 30 парами полюсов На фиг.9 показана возможная характеристика описываемого двигателя. 3 то время, как угловой шаг пар полюсов ротора 10 равен От, как это видно на фиг.4, угловой шаг Оя полюсных зубцо» 5 каждого из наконечников 1 и 2 немного отличается от полюсного шага Or и находится в пределах от 0,8 до 1,2 х Or с тем, чтооы свести до минимума паразитные моменты, которые могли бы нарушить работу двигателя. При подаче в катушку управления 4 импульса полярности, поляризующей наконечник 2 в севеоиий попюс, а наконечник 1 в южный полюс (фиг.З), ротор 10 (фиг.4) остановится в таком положении, что магнитная ось ротора 10, определенная, например, диаметральной линией между двумя противоположно лежащими полюсами N и S располагается симметрично по отношению к магнитной оси статора полюсных наконечников 1 и 2. Как известно, в двигателе такого рода надо предусматривать, во время работы в шаговом режиме, чтобы в отсутствие импульса ротор самопроизвольно ориентировался в направлении, отличном от этой ориентации. Для этого необходимо предусмотреть, например, в определенных местах наконечников 1,2 и/или 7 отверстия или элементы асимметричного профиля 13 с тем, чтобы сообщить ротору 10 нерабочее положение, несколько отличное от того, которое изображено на фиг.З. При последующем импульсе, если наконечник 1 поляризован в северный полюс, а наконечник 2 - в южный полюс, ротор 10 будет подвергаться воздействию вращающего момента, который заставит его повернуться на один шаг, то есть на угол, равный 1/2 От - 2 л /2N в результате чего полюс Sb установится симметрично на один из зубцов 5 наконечника 1. В связи с тем, что угловой шаг зубцов статора немного отличен, в данном случае несколько больше, чем угловой шаг пар полюсов ротора 10. соседние полюса с теми. 9 8332 которые были обозначены Sa и Sb на не окажутся D положениях, симметричных относительно зубцов 5 потооных накзнечникое 1 и 2 (фиг.З), которые они перекрывают. Именно тэ^ое положение приведет к. 5 ослаблению «.іліі даже устранению некоторых паразитных моментов. Прежде чем рассматривать более подробно определение условий, позволяющих сдержать эти паразитные моменты, кижебу- 10 дет вкратце описан, со ссылками на фиг. 6- 8, пример применения двигателя, описываемого в практическом случае. Оба полюсных наконечника 1 и 2 закреплены посредством винтовых соединений 14 и 15 на опорной 15 пластине 16, тяк, чтобы оказаться в одной плоскости, парзллельмеш плоскости пластины 16. Они расположены таким же образом, что и на фиг. 1 и 3, а вмнторые соединения 15 также прикрепляют по отношению к 20 опорной пластине 16 сердечни* 3, на который установлена катушка возбуждения 4. Промежуточный полюсный наконечник 7 прикреплен на кронштейне 17 в нескольких частях, введенном о центральное отверстие 25 опорной пластины 16. Кронштейн 17 одновременно игразт роль подшипника для вала 18 роторного узла 19 и опорной детали для промежуточного полюсного наконечника 7, Другой подшипник 20, направляющий вьл 30 18, прикреплен к закрывающее'* пластине 21 прямоугольной формы, которая удерживается ча расстоянии от опорной пластины 16 с помощью оинтовых соединений 14. Роторный узел 19 описанного донга тел л содержит кольцевой якорь 22, профиль которого видом на фиг.8, через f оторый проходит вал 18 и в котором фальцовкой закреплено намагничиваемое кольцо ротора 10 Вал 13 40 проходит в виде выступа над пластиной 21 и может принимать соединительный элемент, который поддерживает любой элемент, который должен быть приведен п движение ротором. В крупносерийном производстве 45 роторный узел 19 может изготавливаться полностью или частично с помошью операции инъекцирования магнитного материала, как, например, плзстоферрита. 50 Двойная шестерня роторного узла содержит две части (см, фиг 11) 23 и 24 различного диаметра, что позволяет приводить а движение вращающиеся органы зу&чзгого часового механизма, пал 18 обеспечивает 55 вращение ротора в подшипниках и несет секундную стрелку. Кольцевой нкорь 22 ротора установлен на корпусе 25. центральную часть ксиорого образует средство 26 10 Обрат имея теперь к одной из характеристик описанчой конструкции, благодаря которой оозможно свободное определение некоюрых конструктивных параметров в заамсимости от зядокн^х характеристик. Как видно из фиг.З, благодаря наличию промежуточного полюсного наконечника 7, магнитный ПОТОР, который создается в этом пространстве в монет ичпульсоя, строго каґфбв/іяется извилистым воздушным зазором 9. На графике фиг.9 показан &ид различных моментоо, котор J? надо учитывать для определения размеров даигателя. Кривая момента Mi обозначает силовой момент, который воздействует на ротор 10 в момент импульса в зависимости от Р.ГО упювого положения относительно сгаторэ. Это периодическая кривая, период которой равен а$^2 л /N. Кривая Мр обозначает фиксирующий момсьг, когорый обеспйчиаает позиционирование ротора 10 в течение периодов между импульсами. Ее период равом о*/2, то есть 2я/2Ы. Кривая, обознзчз&мая МрВг обозначает одну из многих паразитных кривых, наличие которых зависит от формы и шага полюсных зубцов 5 накочечн'жоа 1 и 1 Форма этой кривой может быть изменена о результате тщательного подбора rapas-ieips К, который дгот соотношение меч^у тягом полюсных зубцов В vt тагом ПО/ТЮІ:О8 \ 1 ротора 10. Зіипар^г.їгкие моменты представляют собой гай .^ЧІІСИ высшего ряда момента noawfAMors-'ir, 'ЗЙЛИЙ F,^. МОЖНО ДОбиться устрзнеми" второй W иегкертпй гармоник в результате точного выбора соотношения, И наконец, линия Ыг обозначаетмомент сопротивления от трения, вызываемой подшипникам Момент Ыщ обозначает сумму ЕШЄШІІИХ мехіничоских моментов, t-оздействующих на fjoiop 10, как, например, момента іоєния с зубчсіой передаче, момента дебзяанса стрелок и т.д. Уже Ъыпа проведены экспермментзльные исследования ня опытнои о^оамів, коюрые поэволкги признать, ч г о можно составить для данного образца гррфа/,кті*па, изображенного на фиг. 10, который дйетфорЛ му изменения амплитуд моментоа И і и Л К" par в зависимости от значения, которое выбирают для параметра К На фщ 10 паразитный момент М рог представляет собой А момент второй ! армонири Мр . и видно, например, что этот паразитный момент может быть устранен с Пи^.ощоЮ выбора значения 1,04 для коэффициента К. В то время, как 12 8332 11 этот ноэффициеит приводит к некоторому л уменьшению амплитуды М t, однако это уменьшение невелико. Таким образом, изобретемте позволяет легко кзгогоамт*. двигатель малых размеров и ш маетности малой высоты с високим числом ша*ов не оборот, и и частности с шестьюдесятью шагами за оборот Размеры этого двигателя могут быть разработаны таким образом, чтобы условия работы были оптимальными, в частности, с точки зрения расхода тока, максимально сведенного до минимума. Этот двигатель позволяет изгоЧОЙПЙТЬ детали для часов, в которых секундНЗЙ стреляя может быть установлена непосредственно на приводной вал, что значительно уменьшает количество необходимых зубчатых передач. Как видно на фиг 5, а описанном варианте выполнения намагничивание ротора при водит к тому, что все полюса чередующейся полярности выполнены на одной Стороне намагниченного кольца Возможна и иная форма осуществлений, где ротор нзмагни5 чен чисто параллельно к оси, то есть обе его поверхности намагничены, з полюса одной из аго сторон аезгда прямо противоположны полюсам противоположного знака ма противолежащей его стороне Возможен ва10 ризнт выполнения средства фиксирования ротора в виде ферромагнитных эл^мемюв, расположенных на.-ротмв кромки ротора или его передней поверхности, лежащей напротив полюсных наконечников. Многочис(5 ле нны е ва ри анты оп исан но г о осуществлений возможны. Таким обряэом, изобретение позволяет получить шаговый двигатель с 60 шагами за о&орот при простой его конструкции с малой 20 высотой без значительного снижения КПД. Фт 1 А-А її1."; ."і Фиг Z _ /_ ' < 8332 Фиг 3 Sb 11 Фиі . 4 12 г 1 ! 1 і і! ! ГҐ -+—— — !t "f " 4 ; і '"і ги 1 і ! J і 1 0317 Б-Ь —т чл -* ні г і і ~м —і HI 19 б Фиг. 8 8332 момент к 1,05 . 10 8332 11 Упорядник А Войтємко Замовлення 4531 Техред М Моргемтал Коректор л Ліврімц Тираж Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53. Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м Ужгород. вул.Гягаріиа, 101 Підписне

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: Май Ксуан Ту /СН/, H02K 37/00, Мішель Шваб /СН/

Мітки: багатополюсний, двигун, кроковий

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/14-8332-bagatopolyusnijj-krokovijj-dvigun.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Багатополюсний кроковий двигун</a>

Подібні патенти