[發明專利]低慣量軸向分相混合式步進電動機

在審

• 申請號: 201910185939.2
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109921597A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 姜偉;楊昆;裘信國;周見行;陳品超
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02K37/00
• 分類號: H02K37/00;H02K16/00;H02K1/16;H02K1/27;H02K1/02
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發明公開了一種低慣量軸向分相混合式步進電動機，包括定子部分、轉子部分、左端蓋和右端蓋，所述定子部分的兩端分別安裝左端蓋和右端蓋，所述轉子部分位于定子部分的內部；所述定子部分包括內側左定子、外側左定子、內側右定子、外側右定子、第一繞線環、第一控制線圈、第二繞線環和第二控制線圈，所述轉子部分包括左轉子、右轉子、磁鋼片和轉軸，定子部分和轉子部分均開設有小齒。本發明的定子部分沒有比較大的磁極，定子部分和轉子不部分均開設有小齒，步距角可通過小齒的數量進行調節，并且小齒的加工簡單，方便了整個裝置的生產，降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及電動機領域，更具體的說，尤其涉及一種低慣量軸向分相混合式步進電動機。

背景技術

步進電機分為磁阻式步進電機、永磁式步進電機和混合式步進電機。其中，磁阻式步進電機雖然精度較高、制造成本低，但功耗大，輸出轉矩和功率??；永磁式步進電機雖然功耗小，但是步距角偏大,運行精度偏低。相比之下，混合式步進電機結合了磁阻式步進電機和永磁式步進電機的優點功耗小，輸出轉矩大，控制精度高，且能提供一定的自定位力矩。但傳統的混合式步進電機在結構方面依然存在一定缺陷：

1、傳統的混合式步進電機中步距角的設計受到大齒數的限制難于實現小步距角。

2、傳統的混合式步進電機中繞組的繞線較為復雜，電機的定子部分安裝較為困難。

3、傳統的混合式步進電機的永磁體沿軸向充磁，而定子部分和轉子部分鐵芯由硅鋼片疊壓而成,硅鋼片之間存在著不導磁的絕緣層，不但降低了定子部分和轉子部分鐵芯軸向的磁導率，而且增大了電機轉動慣量。

發明內容

本發明的目的在于解決傳統混合式步進電機難以實現小步距角、繞線較為復雜，定子安裝困難以及定子部分和轉子部分鐵芯的硅鋼片之間存在的不導磁的絕緣層降低導磁率、增大電動機轉動慣量的問題，提出了一種低慣量軸向分相混合式步進電動機，能夠通過小齒數調節步距角，加工簡單，導磁率大幅度提升，并減輕了整體重量，減少了慣性。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：一種低慣量軸向分相混合式步進電動機，包括定子部分、轉子部分、左端蓋和右端蓋，所述定子部分的兩端分別安裝左端蓋和右端蓋，所述轉子部分位于定子部分的內部，所述轉子部分的兩端轉子外端裝有軸套，軸套頂牢安裝在轉軸上的軸承，所述左端蓋和右端蓋分別設置在定子部分的左右兩側并頂牢軸承的外側；

所述定子部分包括內側左定子、外側左定子、內側右定子、外側右定子、第一繞線環、第一控制線圈、第二繞線環和第二控制線圈，所述內側左定子、外側左定子、內側右定子和外側右定子均由整塊軟磁材料加工而成，內側左定子、外側左定子、內側右定子和外側右定子上均開設有環形槽；所述外側左定子的環形槽與內側左定子的環形槽組成形成第一環形空腔，所述第一繞線環設置在第一環形空腔內，所述第一控制線圈繞制在第一繞線環上組成第一相電流激勵源；所述外側右定子的環形槽與內側右定子的環形槽組成形成第二環形空腔，所述第二繞線環設置在第二環形空腔內，所述第二控制線圈繞制在第二繞線環上組成第二相電流激勵源；內側左定子、外側左定子、內側右定子、外側右定子上均設置有至少四個位置一一對應的安裝銷孔，內側左定子、外側左定子、內側右定子、外側右定子通過穿過安裝銷孔的圓柱銷固定連接；所述；內側左定子、外側左定子、內側右定子、外側右定子上開有多個均勻設置的小齒。

所述轉子部分包括左轉子、右轉子、磁鋼片和轉軸，所述左轉子和右轉子均由整塊軟磁材料加工成型，所述左轉子和右轉子上開設有與定子部分相同數量的均勻的小齒；左轉子和右轉子相靠近的面上都開設有方形通孔，所述轉軸上設置有方形凸臺，轉軸依次穿過所述左轉子、磁鋼片和右轉子，轉軸通過方形凸臺與左轉子和右轉子上的方形通孔來實現與左轉子和右轉子的固定以及左轉子和右轉子上小齒的對齊；所述轉軸的兩端分別通過軸承連接在左端蓋和右端蓋上。

進一步的，所述內側左定子、外側左定子、內側右定子、外側右定子的外部輪廓形狀完全相同。