[發明專利]適用于混合式步進電機的轉子結構

在審

• 申請號: 201711072855.5
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107666194A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 鄧南;杜怡
• 申請（專利權）人: 西安廣源機電技術有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 張倩

技術領域

本發明屬于混合式步進電機技術領域，具體涉及一種適用于混合式步進電機的轉子結構。

背景技術

傳統的適用于混合式步進電機的轉子結構，如圖1和圖2所示，傳統的混合式步進電機轉子由多段轉子鐵心2、定子鐵心1、軸向充磁的永磁體3和轉軸4組成，，兩種轉子鐵心2結構與所配合的定子鐵心1結構完全一致，可以直接替換，圖中雙箭頭方向為永磁體3的充磁方向，轉子鐵心2由沖片疊壓而成，外圓帶有小齒，兩段轉子鐵心2在安裝時還需要錯開半個齒距。

傳統的轉子結構采用永磁體軸向充磁，電機兩端呈現極強的漏磁現象，即電機兩端分別呈現單一極性，磁力線呈發散狀沒有回路，因此會對步進電機應用系統中的磁敏感元件造成影響從而制約混合式步進電機在磁敏感場合中的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于混合式步進電機的轉子結構，解決了現有混合式步進電機轉子容易出現漏磁影響電機中磁敏感元件的問題。

本發明所采用的技術方案是，適用于混合式步進電機的轉子結構，包括定子鐵心、多級磁環、轉子軛和轉軸，轉子軛為環狀，多級磁環緊套在轉子軛外環并緊固，多級磁環外套有定子鐵心，轉軸穿過轉子軛內環并緊固。

本發明的特點還在于，

多極磁環為徑向連續充磁，多極磁環外圓極性呈現N、S極交替分布。

多極磁環外磁路通過定子鐵心、多極磁環內磁路通過轉子軛均形成閉合磁路。

多極磁環由多片沿徑向充磁的梯形磁片環繞粘接成。

轉子軛為導磁體。

本發明適用于混合式步進電機的轉子結構的有益效果是：

轉子結構不存在轉子的純無用段，即傳統轉子結構中軸向充磁永磁體所占用的轉子長度，進一步提高混合式步進電機工作效率；

能夠實現多極磁環磁場直接作用于電機氣隙，而不是像傳統的轉子結構中軸向充磁的永磁體磁場通過轉子鐵心傳導后再作用于電機氣隙，直接提高了混合式步進電機的氣隙磁密，提高了混合式步進電機工作效率，極大地拓寬了混合式步進電機在伺服驅動領域的應用，同時避免了傳統的混合式步進電機采用軸向磁場轉子結構時產生的兩端漏磁對系統中的磁敏感元件造成影響從而制約混合式步進電機在磁敏感場合中的應用；

結構極為簡易，能夠提高生產效率、降低生產成本并能夠直接替代所有現有混合式步進電機所采用的傳統轉子結構；

多極磁環按所需替代的傳統混合式步進電機轉子進行尺寸設計和充磁極數選取后即可直接替代，步進電機定子不必做任何更改。

附圖說明

圖1為傳統的混合式步進電機轉子的結構示意圖；

圖2為傳統的混合式步進電機轉子的剖面結構示意圖；

圖3是本發明適用于混合式步進電機的轉子結構的結構示意圖；

圖4是本發明適用于混合式步進電機的轉子結構的剖面結構示意圖；

圖5是本發明適用于混合式步進電機的轉子結構的剖面局部放大圖。

圖中，1.定子鐵心，2.多極磁環，3.轉子軛，4.轉軸。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

本發明適用于混合式步進電機的轉子結構，如圖3-圖5所示，包括定子鐵心1、多級磁環2、轉子軛3和轉軸4，轉子軛3為環狀，多級磁環2緊套在轉子軛3外環并緊固，多級磁環2外套有定子鐵心1，轉軸4穿過轉子軛3內環并緊固。

多極磁環2為徑向連續充磁，多極磁環2外圓極性呈現N、S極交替分布。

多極磁環2外磁路通過定子鐵心1、多極磁環2內磁路通過轉子軛3均形成閉合磁路。

多極磁環2由多片沿徑向充磁的梯形磁片環繞粘接成。

轉子軛3為導磁體。

本發明適用于混合式步進電機的轉子結構，新型混合式步進電機轉子由多極磁環2、轉子軛3、轉軸4組成，與傳統的混合式步進電機轉子相比，兩者轉子結構所配合的定子鐵心結構完全一致，可以直接替換，圖3中雙箭頭方向為多極磁環2的充磁方向，圖5的局部放大圖為多極磁環2的磁性分布，多極磁環2、轉子軛3均為一體式結構，加工方便。

多極徑向充磁的多極磁環2替代傳統的多段式沖片疊壓夾有軸向充磁的永磁體的多齒轉子鐵心結構，轉子軛3起到導通多極磁環2內部磁路的作用，使多極磁環2外磁路通過步進電機定子鐵心1、內磁路通過轉子軛3形成閉合磁路，多極磁環2兩端具有成對分布的磁極性，自身形成了端部閉合磁路，因此采用該轉子結構的混合式步進電機對外基本不呈現漏磁現象。