[實用新型]一種改良的混合式步進電機定子與轉子結構

有效

• 申請號: 201920479986.3
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN209562255U
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 張廣自
• 申請（專利權）人: 廣州佑田精密電機有限公司
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K1/27
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 劉敏

本實用新型公開了一種改良的混合式步進電機定子與轉子結構，包括有定子和轉子，電極與轉子相對的一面設有若干定子齒，而轉子與電極相對的外表面設有與定子齒相配的轉子齒，相鄰定子齒之間具有定子齒槽，相鄰轉子齒之間則具有轉子齒槽，各定子齒的齒頂寬與定子齒槽寬的尺寸比值為0.35?0.62，轉子齒的齒頂寬與轉子齒槽寬的尺寸比值為0.30?0.53。本實用新型通過將定子的齒及轉子的齒分別設計成特殊比例的齒/槽比，不但可以提高步進電機的力矩，還可以改善電機的震動、噪音等性能，從而提高步進電機的整體性能。

技術領域

本實用新型涉及電機產品技術領域，具體涉及一種混合式步進電機的定子與轉子結構。

背景技術

隨著科技發展和自動化程度的提高，混合式步進電機作為可控電子元件，在各種領域得到了廣泛應用。在使用過程中，對于混合式步進電機在力矩、轉速、噪音及震動等方面的性能要求越來越高。

混合式步進電機的運轉與電機定子和轉子密切相關，而其中最主要的是電機定子與電機轉子的齒形結構。選擇合適的定子齒與轉子齒的結構，不僅能夠提高電機的輸出力矩，同時對電機的轉速、震動及噪音等性能具有明顯的改善作用。然而，現有市面上的混合式步進電機在定子齒及轉子齒的寬度等結構方面的設計較為隨意，并未給出最為合理的齒寬等結構。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對現有技術的缺陷，提供一種結構簡單、通過改變定子齒及轉子齒的齒/槽寬比值以提高步進電機整體性能、改良的混合式步進電機定子與轉子結構。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：一種改良的混合式步進電機定子與轉子結構，包括有定子和轉子，轉子裝配于定子內形成可相對定子的旋轉結構；在定子的內孔壁上設置有若干朝轉子伸出的電極，電極上繞設有線圈繞組，電極與轉子相對的一面設置有若干定子齒，而轉子與電極相對的外表面設置有與定子齒相配的轉子齒，相鄰定子齒之間具有定子齒槽，相鄰轉子齒之間則具有轉子齒槽，其特征在于：各定子齒及定子齒槽分別具有均勻的結構和尺寸，而各轉子齒及轉子齒槽亦分別具有均勻的結構和尺寸；各定子齒的前端頂寬小于定子齒槽的寬度，兩者的尺寸比值為0.35-0.62，即定子齒的前端頂寬為定子齒槽寬度的35-62％。

進一步地，所述轉子齒的前端頂寬小于轉子齒槽的寬度，兩者的尺寸比值為0.30-0.53，即轉子齒的前端頂寬為轉子齒槽寬度的30-53％。

最佳地，定子齒的前端頂寬為定子齒槽寬度的48％，轉子齒的前端頂寬為轉子齒槽寬度的42％。

進一步地，所述定子齒的前端面均為弧形凹面，所有定子齒的前端面處于同一圓周面上；各轉子齒的前端面均為弧形凸面，所有轉子齒的前端面處于同一圓周面上。

進一步地，各定子齒前端面構成的圓周與各轉子齒前端面構成的圓周具有相同的圓心。

本實用新型通過將定子的齒及轉子的齒分別設計成特殊比例的齒/槽比(即齒頂寬與齒槽寬的比值)，當定子上的磁極與轉子磁鋼的磁極相異時，定子齒的齒頂與轉子齒的齒頂在某一位置相互吸引，并達到平衡狀態，帶動電機轉動。當定子繞組的電流變化方向時，定子電極上磁極隨之變化，為到達平衡狀態，轉子隨之轉動，因此通過改變電機定子和轉子的齒形尺寸，不但可以提高步進電機的力矩，還可以改善電機的震動、噪音等性能。

附圖說明

圖1為本實用新型定子與轉子的配合示意圖；

圖2為定子齒的齒頂寬及齒槽寬尺寸示意圖；

圖3為轉子齒的齒頂寬及齒槽寬尺寸示意圖；

圖4為參數確定的混合式步進電機隨轉速變化的輸出力矩曲線；

圖5為混合式步進電機隨定子齒形尺寸Ws/We變化的輸出力矩曲線；