шаговый электродвигатель

Формула изобретения

Шаговый электродвигатель, содержащий магнитопровод статора с аксиально смещенными полюсами, кольцевую обмотку управления, установленную между торцами полюсов магнитопровода, постоянные магниты, размещенные между торцами полюсов магнитопровода и пластинами-фиксаторами положения ротора, пассивный явнополюсный ротор, отличающийся тем, что, с целью повышения эргономичности изображения при использовании в качестве привода в бленкером знакоместе цифровых часов, полюсы магнитопровода установлены параллельно друг другу, полюсы ротора смещены по отношению друг к другу в аксиальном и диаметральном направлении и на концах роторных полюсов с угловой протяженностью вполовину оборота ротора выполнены фиксирующие ротор дополнительные полюса с угловой протяженностью в четверть оборота ротора и занимающие в аксиальном направлении величину в пределах от 1/4 до 2/3 аксиального размера двухзубцовых пластин-фиксаторов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к шаговым электродвигателям для привода в бленкером знакоместе цифровых часов.

Известны шаговые электродвигатели, содержащие магнитопровод статора с аксиально смещенными полюсами, кольцевую обмотку управления, установленную между торцами полюсов магнитопровода, постоянные магниты, размещенные между торцами полюсов магнитопровода и пластинами-фиксаторами положения ротора, пассивный явнополюсный ротор [см., например, патент Российской Федерации 2022440, кл. Н 02 К 37/00, 1988].

Известные двигатели не могут быть использованы в качестве привода в бленкером знакоместе цифровых часов.

Цель изобретения - повышение эргономичности изобретения при использовании в качестве привода в бленкером знакоместе цифровых часов.

Поставленная цель достигается тем, что в шаговом электродвигателе, содержащем магнитопровод статора с аксиально смещенными полюсами, кольцевую обмотку управления, установленную между торцами полюсов магнитопровода, постоянные магниты, размещенные между торцами магнитопровода и пластинами-фиксаторами положения ротора, пассивный явнополюсный ротор, полюса магнитопровода установлены параллельно друг другу, полюса ротора смещены по отношению друг к другу в аксиальном и в диаметральном направлении и на концах роторных полюсов с угловой протяженностью вполовину оборота ротора выполнены выступы с угловой протяженностью в четверть оборота ротора и занимающие в аксиальном направлении величину в пределах от 1/4 до 2/3 аксиального размера двухзубцовых пластин-фиксаторов.

На фиг.1 схематично представлена конструкция шагового электродвигателя.

На фиг. 2-7 подробно поясняются особенности конструкции ротора заявленного двигателя; на фиг. 8 и 9 показана конструкция полюса магнитопровода статора; на фиг.10 и 11 - пластина-фиксатор; на фиг.12 и 13 - ярмо магнитопровода статора; на фиг.14 и 15 поясняется взаиморасположение полюсов ротора и статора при обесточенной обмотке; на фиг.16 и 17 поясняется применение двигателя в качестве привода для поворота пятна в бленкером знакоместе цифровых часов.

Шаговый двигатель (см. фиг.1) содержит магнитопровод из ярма 1 (например, цилиндрической формы) и полюсов 2, примыкающих к ярму. Между торцами полюсов 2 установлена кольцевая обмотка управления 3. Постоянные магниты 4 (например, кольцевые) намагничены встречено и установлены между торцами полюсов магнитопровода 2 и пластинами-фиксаторами положения ротора 5. Полюса 2 установлены параллельно друг другу. Фиксаторы 5 тоже установлены параллельно друг другу. Ротор 6 закреплен на валу 7, установленном в опорах вращения (например, подшипниках) 8, размещенных в немагнитных щитах 9. Центрирование элементов конструкции обеспечивается, например, в цилиндрическом отверстии немагнитного корпуса 10.

Ротор (см. фиг.2-7) имеет полукруглые полюса 11 и 12, которые по отношению друг к другу смещены в аксиальном и диаметральном направлениях. При этом на концах роторных полюсов 11, 12 выполнены дополнительные полюса 13 и 14, фиксирующие положение полюсов 11, 12 ротора относительно полюсов статора 2 благодаря взаимодействию с зубцами 15 (см. фиг.10, 11) пластин-фиксаторов 5.

Соединение элементов конструкции может быть выполнено, например, с использованием любых известных способов, т.е. винтами, штифтами, шпильками и т. п. в специальных отверстиях в ярме 1, полюсах 2, пластинах-фиксаторах 5, подшипниковых щитах 9, дистанционных немагнитных кольцах 16, внутри которых могут быть размещены магниты 4.

Дополнительные фиксирующие ротор полюса 13, 14 в аксиальном направлении напротив зубцов 15 пластин-фиксаторов 5 занимают величину в пределах от 1/4 до 2/3 аксиального размера зубцов 15. При этом условии при повороте ротора не разрывается полностью магнитная цепь возбуждения магнитов 4, что сводит к минимуму влияние паразитных моментов в пределах шага.

Двигатель работает следующим образом.

При отсутствии тока в обмотке 3 полюса 11 и 12 ротора 6 занимают по отношению к полюсам 2 магнитопровода статора положение, например, согласно фиг.14 и 15 благодаря взаимодействию дополнительных полюсов 13 и 14 и зубцов 15.

С поступлением в обмотку 1 тока соответствующей полярности индукция в зазоре между полюсом 12 (см. фиг. 15) и одним из полюсов 2 напротив полюса 12 увеличится, а зазоре между другим полюсом 2 и полюсом 11 (см. фиг.14) соответственно уменьшится.

Ротор совершит поворот примерно на угол 3/4 по часовой стрелке (см. фиг.15).

После окончания импульса тока ротор повернется до шага под действием фиксирующего момента.

При изменении полярности импульса на обратную - новый поворот на угол в описанной последовательности.

Таким образом, каждому из двух импульсов тока соответствует одно из двух положений ротора, что и позволяет применить данный двигатель в качестве привода индикатора в бленкерном знакоместе цифровых часов.

Пример выполнения такого индикатора показан на фиг.16 и 17. Как показано на фиг. 16 пунктиром, двигатель установлен в полости одной из частей 17 индикатора и укреплен одним из торцов на кронштейне 18 (например, винтами, соединенными с подшипниковым щитом 9).

При этом одна из частей 17 полого индикатора укреплена любым известным способом на одном из выступающих концов вала 7, а другая часть 17 полого индикатора укреплена на другом выступающем конце того же вала.

Двигатель может быть использован для индикаторов различного габарита. При этом изменяются практически только вылеты вала 7.