[發(fā)明專(zhuān)利]雙磁盤(pán)步進(jìn)電機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310737200.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103731004A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江日發(fā)紡織機(jī)械股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02K37/10
• 分類(lèi)號(hào): H02K37/10
• 代理公司: 浙江翔隆專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 王偉光

技術(shù)領(lǐng)域

??本發(fā)明屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其與一種雙磁盤(pán)步進(jìn)電機(jī)有關(guān)。

背景技術(shù)

常用步進(jìn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子由鐵芯、線(xiàn)圈繞組構(gòu)成，電機(jī)的軸向尺寸都較大，難以在一些需要軸向尺寸較小的特定場(chǎng)合使用。專(zhuān)利號(hào)為201010566897.6的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種盤(pán)式步進(jìn)電機(jī)，該發(fā)明創(chuàng)造特征是包括由前端蓋和后端蓋扣合固定而成且呈盤(pán)狀的電機(jī)殼體，電機(jī)軸穿設(shè)于電機(jī)殼體中且能相對(duì)于電機(jī)殼體轉(zhuǎn)動(dòng)，在電機(jī)軸上固定有位于電機(jī)殼體內(nèi)的多極充磁的環(huán)形磁盤(pán)，在電機(jī)殼體內(nèi)固定有位于環(huán)形磁盤(pán)一側(cè)的兩組成對(duì)稱(chēng)設(shè)置的腰形繞組，環(huán)形磁盤(pán)的兩側(cè)分別固定有鐵芯，采用這樣盤(pán)式結(jié)構(gòu)定子和轉(zhuǎn)子的電機(jī)大大縮短了電機(jī)軸向尺寸，能夠滿(mǎn)足一些需要軸向尺寸較小的特定場(chǎng)合使用。但是，由于是在環(huán)形磁盤(pán)同一側(cè)的兩組腰形繞組交替作用驅(qū)動(dòng)環(huán)形磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)時(shí)只能作用半個(gè)環(huán)形磁盤(pán)，驅(qū)動(dòng)力較小，無(wú)法滿(mǎn)足需要較大旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力場(chǎng)合使用，并且腰形繞組制造難度相對(duì)較大，制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有盤(pán)式步進(jìn)電機(jī)存在的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力較小、制造難度相對(duì)較大的問(wèn)題，提供一種制造容易、具有較大旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的雙磁盤(pán)步進(jìn)電機(jī)。

為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：雙磁盤(pán)步進(jìn)電機(jī)，其特征是，所述步進(jìn)電機(jī)包括電機(jī)殼、電機(jī)軸和固定于電機(jī)軸上的兩個(gè)相同的環(huán)形多極永磁盤(pán)，每個(gè)永磁盤(pán)由多個(gè)N、S磁極沿圓周方向交替排列組成，兩個(gè)永磁盤(pán)之間的同一種磁極錯(cuò)開(kāi)一個(gè)角度，電機(jī)殼由筒狀電機(jī)體和固定對(duì)接在電機(jī)體兩端的左端蓋和右端蓋組成，電機(jī)軸穿設(shè)于左端蓋和右端蓋的中心通孔中且能轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)體兩端分別固定有沿圓周排列的多個(gè)電機(jī)體鐵芯，左端蓋和右端蓋上都固定有與所述電機(jī)體鐵芯對(duì)應(yīng)配對(duì)的端蓋鐵芯，電機(jī)軸上的兩個(gè)永磁盤(pán)分別位于電機(jī)體兩端的電機(jī)體鐵芯與端蓋鐵芯之間，每個(gè)永磁盤(pán)的一側(cè)都設(shè)置有一固定于電機(jī)體鐵芯與端蓋鐵芯之間的圓形線(xiàn)圈繞組。線(xiàn)圈繞組通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁力線(xiàn)在電機(jī)鐵芯與端蓋鐵芯之間形成磁路。

本發(fā)明中永磁盤(pán)上的磁極作為轉(zhuǎn)子極，電機(jī)體上的電機(jī)體鐵芯作為定子極，定子極的對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)子極的對(duì)數(shù)相同，工作原理過(guò)程是：1）當(dāng)電機(jī)一端（設(shè)為A端）線(xiàn)圈通電流后，一半的轉(zhuǎn)子極（如為N極）與定子極對(duì)齊，通過(guò)氣隙組成一個(gè)閉合回路，此時(shí)電機(jī)另一端（B端）的定、轉(zhuǎn)子極（如為N極）錯(cuò)開(kāi)一個(gè)步距角；2）當(dāng)另一端（B端）線(xiàn)圈通電流時(shí)，一半的轉(zhuǎn)子極（如為N極）與定子極對(duì)齊，通過(guò)氣隙組成一個(gè)閉合回路，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，此時(shí)電機(jī)另一端（A端）的轉(zhuǎn)子極同時(shí)也轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，因此也與定子錯(cuò)過(guò)一個(gè)步距角；3）當(dāng)電機(jī)A端線(xiàn)圈通與第一次相反方向電流后，另一半的轉(zhuǎn)子極（S極）與定子極對(duì)齊，通過(guò)氣隙組成一個(gè)閉合回路，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，此時(shí)電機(jī)B端的轉(zhuǎn)子極同時(shí)也轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，因此也與定子錯(cuò)過(guò)一個(gè)步距角；4）當(dāng)電機(jī)一端（B端）線(xiàn)圈通與第一次相反方向電流后，另一半的轉(zhuǎn)子極（S極）與定子極對(duì)齊，通過(guò)氣隙組成一個(gè)閉合回路，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，此時(shí)電機(jī)B端的轉(zhuǎn)子極同時(shí)也轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角，因此也與定子錯(cuò)過(guò)一個(gè)步距角；如此循環(huán)就會(huì)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的補(bǔ)充和完善，本發(fā)明還包括下述技術(shù)特征。

所述的電機(jī)體鐵芯固定于電機(jī)體兩端的內(nèi)嵌容納部中，所述的端蓋鐵芯固定于左端蓋和右端蓋的內(nèi)嵌容納部中，電機(jī)體鐵芯上設(shè)置有凹槽，所述的線(xiàn)圈繞組嵌裝于所述的凹槽中，可以減小電機(jī)的軸向尺寸。

所述的電機(jī)軸通過(guò)設(shè)置于所述電機(jī)體中心內(nèi)腔兩端的兩個(gè)軸承支撐安裝，使其與左端蓋和右端蓋的中心孔不接觸。

所述的兩個(gè)永磁盤(pán)分別通過(guò)左、右支撐套支撐固定于電機(jī)軸上。

所述的電機(jī)軸一端安裝有編碼器，可以形成閉環(huán)控制。

使用本發(fā)明可以達(dá)到以下有益效果：通過(guò)在電機(jī)軸上固定兩個(gè)磁極錯(cuò)開(kāi)一定角度的薄片環(huán)形永磁盤(pán)的磁極作為轉(zhuǎn)子極，在電機(jī)殼上固定兩組圓形線(xiàn)圈繞組驅(qū)動(dòng)的定子極與之對(duì)應(yīng)，工作時(shí)整個(gè)永磁盤(pán)的同種磁極參與驅(qū)動(dòng)，在縮小電機(jī)軸向尺寸的前提下又能有較大的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，并且制造相對(duì)比較容易，降低了制造成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明方法的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明所述的雙磁盤(pán)步進(jìn)電機(jī)包括電機(jī)殼、電機(jī)軸4、兩個(gè)相同的圓形線(xiàn)圈繞組8和兩個(gè)相同的環(huán)形多極永磁盤(pán)11，每個(gè)永磁盤(pán)11的多個(gè)N、S磁極沿圓周方向交替排列形成轉(zhuǎn)子極，電機(jī)殼由筒狀電機(jī)體1和固定對(duì)接在電機(jī)體1兩端的左端蓋2和右端蓋3組成，永磁盤(pán)11分別通過(guò)左支撐套5和右支撐套6支撐固定于電機(jī)軸4上，兩個(gè)永磁盤(pán)11之間的同一種磁極錯(cuò)開(kāi)一個(gè)角度；電機(jī)軸4穿設(shè)于左端蓋2和右端蓋3的中心通孔中且由設(shè)置于所述電機(jī)體中心內(nèi)腔兩端的兩個(gè)軸承10支撐安裝，能相對(duì)于電機(jī)殼轉(zhuǎn)動(dòng)并不與左端蓋和右端蓋接觸；電機(jī)體1兩端分別設(shè)置有內(nèi)嵌的容納部，多個(gè)電機(jī)體鐵芯7沿圓周排列固定嵌裝于容納部中，電機(jī)體鐵芯7上設(shè)置有凹槽，線(xiàn)圈繞組8嵌裝于所述的凹槽中，線(xiàn)圈繞組通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁力線(xiàn)在電機(jī)鐵芯與端蓋鐵芯之間形成磁路；左端蓋2和右端蓋3與電機(jī)體1對(duì)接的端面上設(shè)置有內(nèi)腔的容納部，容納部中都固定有與電機(jī)體鐵芯7對(duì)應(yīng)配對(duì)的端蓋鐵芯9，一起形成定子極，電機(jī)體每一側(cè)的定子極對(duì)數(shù)和轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)相同；電機(jī)體鐵芯7與端蓋鐵芯9之間留有間隙，永磁盤(pán)11分別位于電機(jī)體兩端的電機(jī)體鐵芯與端蓋鐵芯之間的間隙，使每個(gè)永磁盤(pán)的一側(cè)都設(shè)置有所述的線(xiàn)圈繞組8；電機(jī)軸4一端安裝有編碼器，可以形成閉環(huán)控制。