Электрические редукторные шаговые двигатели

В качестве индикаторных однофазных шаговых двигателей могут быть использованы также электрические редукторные шаговые двигатели [Л. 5, 38]. Редукторный шаговый двигатель позволяют получить малую величину шага без механической редукции.

Особенность редукторных шаговых двигателей состоит в выборе на статоре и на роторе неравных взаимно простых чисел полюсов. Это позволяет при ограниченном числе полюсов на статоре и роторе получить весьма малый шаг, поскольку число фиксированных положений, на оборот, соответствующих максимумам магнитной проводимости, разно произведению числа полюсов статора на число полюсоа ротора или в общем случае — общему наименьшему кратному этих чисел.

При симметричных полюсных выступах статора и ротора редукторный шаговый двигатель не имеет пускового момента и могут работать только с обгонным фиксатором на инерционную нагрузку. Реверс осуществляется перебрасыванием фиксатора в другое положение.

Если полюсные выступы статора или ротора имеют магнитную асимметрию в виде когтеобразных выступов или короткозамкнутых витков на части расщепленных полюсов [Л. 38], то редукторный шаговый двигатель, обладая некоторым пусковым моментом, становится нереверсивным и может работать без фиксатора.

Коэффициент редукции может быть повышен с переходом к двухступенчатой конструкции ротора. При этом внутренний ротор жестко посажен на вал, а промежуточный ротор свободно вращается относительно вала. Коэффициент редукции между числами полюсных выступов (зубцов) промежуточного и внутреннего роторов устанавливается но тому же принципу, что и между промежуточным ротором и статором. При этом близкие по абсолютным значениям скорости вращения промежуточного и внутреннего роторов имеют разные знаки. Скорость вращения внутреннего ротора относительно статора равна разности двух близких чисел, следовательно, скорость вращения выходного вала мала. Синхронные редукторные шаговые двигатели с двойной редукцией иногда называют верньерными двигателями.

Серьезным недостатком редукторных шаговых двигателей является незначительная разница магнитных проводимостей по продольной и поперечной осям, что приводит к низкой величине синхронизирующего статического момента на валу, т. е. плохому использованию активных материалов машины. Кроме того, зона устойчивости редукторных шаговых двигателей значительно больше величины шага, что вызывает значительные ошибки при рассогласовании.

К редукторным шаговым двигателям можно отнести также реактивный шаговый двигатель [Л. 40].

В заключение перечислим достоинства и недостатки однофазных шаговых двигателей.

Достоинством этих двигателей являются простота и надежность схемы управления и конструкции машины.

К недостаткам следует отнести низкий кпд и сложность реверсирования вращения.

Наиболее перспективным является применение однофазных шаговых двигателей с поляризованным ротором (статором) при питании обмотки управления знакопеременными импульсами.

Двигатели этого типа позволяют работать до частот 200 — 300 гц и обеспечивают фиксацию ротора при обесточенных обмотках управления.

Однофазные шаговые двигатели найдут применение в основном в тех индикаторных устройствах, где требуются малые и средние частоты управляющих импульсов.