[發明專利]一種同軸異步步進電機

在審

• 申請號: 201611147967.8
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106787540A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 梁胡格吉樂;封皓
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02K16/02
• 分類號: H02K16/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 李林娟

技術領域

本發明涉及步進電機領域，尤其涉及一種同軸異步步進電機，該同軸異步步進電機能實現兩個轉子異步獨立運動。

背景技術

現有技術中的步進電機通常是由一個定子繞組和一個轉子組成，這意味著一組繞組只能控制一個轉子的運動，這樣一來一個步進電機同時只能輸出單一速度的運動。

很多時候這可以滿足應用的要求，但在機電系統集成化、小型化方向發展的今天，集成多轉子是一種可行的方法。

發明內容

本發明的目的在于設計一種同繞組雙轉子步進電機，尤其在輸入一組電脈沖信號時，可實現兩個轉子同時不同速轉動，詳見下文描述：

一種同軸異步步進電機，包括：一個定子繞組、兩個互為獨立的第一轉子、第二轉子，按一定的規律激勵一組繞組時，可實現第一轉子、第二轉子的獨立轉動；

所述第一轉子由等間距的四個磁極齒組成，所述第二轉子由三個等間距的磁極齒組成。

其中，所述定子繞組由12個互為獨立的繞組組成；

相鄰兩個繞組關于軸的夾角為30°；每個繞組的激勵電脈沖是獨立的；當繞組加上正向電壓時，每個繞組的末端磁性均為N極。

其中，所述每個磁極齒都是由永磁鐵組成，且齒頂部分均為S極。

本發明提供的技術方案的有益效果是：通過該同軸異步步進電機可以實現同一個電機同時作為兩個獨立動力源；在有多個獨立運動單元的系統中可以減少電機使用的數量，提高了系統的穩定性、可靠性以及性價比，并有效實現了系統的集成化設計。

附圖說明

圖1是本發明提供的同軸異步步進電機的結構原理圖；

圖2是本發明提供的兩個轉子位置關系的示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1：繞組； 2：第一轉子；

3：第二轉子。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

實施例1

為實現上述目的，本發明實施例采取的技術方案如下：

運動部分是兩個同軸、且相互獨立運動的轉子(第一轉子2和第二轉子3)，且第一轉子2和第二轉子3的磁極齒數分別為3和4。

第一轉子2和第二轉子3上的磁極齒間距相等，即夾角分別為120°和90°。每個磁極齒都是由永磁鐵組成，且齒頂部分均為S極。定子由相同間隔的十二個固定繞組1組成，相鄰兩個繞組1關于軸的夾角為30°。每個繞組1的激勵電脈沖是獨立的。當對繞組1施加上正向電壓時，每個繞組1的末端磁性均為N極。

綜上所述，通過該同軸異步步進電機可以實現同一個電機同時作為兩個獨立動力源；在有多個獨立運動單元的系統中可以減少電機使用的數量，提高了系統的穩定性、可靠性以及性價比，并有效實現了系統的集成化設計。

實施例2

下面結合圖1和圖2對實施例1中的方案進行進一步地介紹，詳見下文描述：

在圖1中，A到L(即A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K和L)均表示繞組，第一轉子2的四個磁極齒分別記作a、b、c和d。第二轉子3的三個磁極齒分別記為a1、b1和c1。當對繞組1采取不同的激勵方式時，該同軸異步步進電機有8(不包括同時暫停)種運動模式，具體運動模式如表1所示。

表1