Реактивный двухфазный шаговый двигатель Томаса

Конструкция реверсивного фиксатора в виде роликовой обгонной муфты показана на рис. 21. Реверсирование осуществляется при срабатывании электромагнита.

Рис. 21. Конструкция реверсивного фиксатора в виде роликовой обгонной муфты

Реверсивный шаговый двигатель с двумя обмотками управления может быть осуществлен только при условии симметрии его магнитной системы. Как уже указывалось, реактивные двухфазные шаговые двигатели с симметричными полюсами статора и ротора не имеют пускового момента и могут работать только совместно с обгонными муфтами.

Примером такой конструкции может служить двухстаторный реактивный шаговый двигатель, предложенный в США Томасом - двигатель Томаса[Л.48].

Двухфазный шаговый двигатель состоит из двух статоров и соответственно двух роторов, укрепленных на общем валу. Статоры и роторы имеют одинаковое число симметричных зубцов, причем пакеты статоров либо роторов повернуты при сборке на половину зубцового деления, так, что при соосности зубцов статора и ротора одного пакета зубцы статора и ротора другого пакета смещены в поперечное положение, т. е. на 90 град. эл. На статорах размещены обмотки управления, возбуждающие зубцы статора с чередующейся полярностью, если обмотка управления состоит из катушек, охватывающих один зубец, или с одноименной полярностью, если обмотка управления кольцевая. Обмотки управления поочередно включаются на напряжение источника постоянного тока с одной и той же полярностью.

Двигатель не имеет пускового момента, но при наличии обгонной муфты может работать, так как к концу отработки каждого шага ротор, имея запас кинетической энергии, проходит точку устойчивого равновесия и обгонная муфта фиксирует его в упрежденном положении, при котором синхронизирующий статический момент при включении второй обмотки управления уже не равен нулю. Знак синхронизирующего статического момента при каждом очередном включении обмотки управления зависит от направления первоначального смещения ротора относительно точки устойчивого равновесия. Следовательно, реверс двигателя осуществляется простым перебросом двухпозиционного фиксатора в другое положение.

Работа двухфазного шагового двигателя недостаточно надежна, особенно при первом (стартовом) включении, когда нет гарантии, что ротор имеет первоначальное смещение относительно точки устойчивого равновесия в нужную сторону.

Ввиду ненадежности двухфазного шагового двигателя этого типа не получил у нас практического применения.

Работа реверсивных двухфазных шаговых двигателей становится надежной при возбуждении ротора. Это объясняется тем, что у шагового двигателя с активным ротором зона устойчивости вдвое шире и пусковой момент при переключении обмоток управления всегда имеет определенную величину и знак, в соответствии с которым устанавливается направление вращения.