[發明專利]一種直線步進電機

無效

• 申請號: 201110459383.5
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN103187851A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 林浩元;曾振武
• 申請（專利權）人: 雅科貝思精密機電(上海)有限公司
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03;H02K1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種直線步進電機，特別是涉及一種提高了定子鐵芯和壓板之間的受力性能和補償吸引力的直線步進電機。?

背景技術

步進電機已在業界廣泛使用多年。優勢之一：由于其設計簡單，無需大量稀土磁鐵，因此制造成本低。另一個優點是其控制簡單。步進電機控制為開環，無需復雜的閉環、伺服控制電子器件和軟件。?

雖然步進電機具有上述優點，步進電機的使用很大程度上局限于傳統旋轉步進電機，即使是直線運動也不例外。通常使用傳動裝置，如皮帶、滾珠螺桿或絲杠將旋轉運動轉換成直線運動。美國專利6603229bL介紹了這種電機運用旋轉式步進電機將旋轉運動轉換成直線運動的例子。該設計使用錨定絲杠和旋轉步進電機，將旋轉運動轉換成直線運動。該電機機械部件容易磨損。此外，由于這種電機的控制使用開環控制，運動接觸部件產生的摩擦亦有不利影響。任何不均勻摩擦都會影響定位精度。?

雖然過去設計出一些直接驅動的直線步進電機，但近年來對直接驅動直線步進電機的研究和新開發較少。其中一個原因是，直線電機通常用作沖頭和壓板，要求用戶將其他部件設計并集成到一個完整的集成系統中。換句話說，直線電機不易使用，需進行一些工程計劃才能將其納入機械設計之中。此外，步進電機要求的氣隙非常小，通常在0.05×0.05毫米至0.10×0.10毫米范圍內，才能有效利用磁通，產生作用力。?

由于沖頭線圈和壓板嚙齒之間得氣隙很小，與電機生成的力相比，沖頭和壓板之間的引力變得極大。因此，支撐部件、引導這些部件相對運動和防止兩個部件同時倒塌所需的軸承必須夠大夠硬。從力學和控制的角度來看，這種引力都是不利的。因此，伴隨此類電機系統而來的是巨大的靜摩擦力，這會影響電機啟動和止動操作中的電機響應。沖頭運動還需要電機電源線一起移動，因?此產生了不良的拖曳力。此外，由于沖頭移動質量較大，限制其可達到的加速度，即使沒有任何負荷，也限制了沖頭可以達到的加速度。雖然可以移動壓板和固定沖頭，壓板總質量也非常大。這是因為壓板通常由層壓硅鋼或磁鋼制成，以實現高磁導率。壓板也須夠厚，以便讓磁通流過，不至飽和。?

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中直線步進電機所存在的諸多缺陷，提供一種提高了定子鐵芯和壓板之間的受力性能和補償吸引力的直線步進電機來解決上述問題。?

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：?

一種直線步進電機，包括定子鐵芯和壓板，所述定子鐵芯設置于壓板的側邊，所述定子鐵芯面朝壓板的一側上設置有磁齒，磁齒上纏繞有線圈，其特征在于，所述定子鐵芯包括兩組，兩組定子鐵芯分別設置于壓板的兩側，并且兩組定子鐵芯距離壓板的距離相同。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，所述定子鐵芯上設置有四個磁齒，每個磁齒上纏繞有線圈。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，所述壓板由薄片層壓鋼材堆疊而成，所述壓板的頂面和底面設置有復數個嚙齒。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，所述每組定子鐵芯包括兩塊定子鐵芯，并且兩塊定子鐵芯之間平行放置，兩塊定子鐵芯之間通過永磁體連接。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，所述壓板為一整塊，壓板的頂面和底面分別設置有兩條平行的沿壓板延伸方向設置的嚙齒，所述兩組的四塊定子鐵芯分別設置于壓板兩側的嚙齒外側。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，所述壓板為兩塊，所述每塊壓板的頂面和頂面均設置有一條嚙齒，所述兩組的四塊定子鐵芯分別設置于兩塊壓板兩側的嚙齒外側。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，所述每組定子鐵芯包括兩塊定子鐵芯，并且兩塊定子鐵芯之間平行放置，兩塊定子鐵芯之間通過連接塊連接。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，所述壓板為兩塊，所述每塊壓板的頂面和頂面均設置有一條嚙齒，兩塊壓板之間通過永磁體連接，所述兩組的四塊定子鐵芯分別設置于兩塊壓板兩側的嚙齒外側。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，所述一種直線步進電機包括兩個以上的壓板，所述每組定子鐵芯包括與壓板數量相等的定子鐵芯。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，還包括外殼，所述壓板上連接有引導裝置，所述引導裝置包括連接在壓板兩側的兩個軸套和設置于兩個軸套內的兩個轉軸，所述兩根轉軸的兩端分別連接在外殼的兩端壁上。?

上述一種直線步進電機，其特征在于，在所述壓板一側的軸套上設置有限位開關，在限位開關相對應的外側設置有限制傳感器，在所述壓板另一側的軸套上設置有光柵尺，在光柵尺相對應的外側設置有線形編碼器讀頭。?