CN101207319A - 双余度混合式步进电机 - Google Patents

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韩英桃
马瑞卿
刘卫国
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Abstract

本发明公开了一种混合式步进电机，包括定子、转子、前端盖及后端盖，定子铁芯是由硅钢片叠装而成，定子槽内嵌入励磁绕组，其特点是所述的定子槽内嵌入两套励磁绕组，每套绕组具有独立的引出线，两套励磁绕组之间由余度间绝缘隔离，定子槽内垫有槽绝缘，励磁绕组由槽楔固定在定子槽内。由于本发明通过将定子的励磁绕组设计为双余度，每个余度均可单独工作，也可以同时工作，当电机的一套励磁绕组出现故障时，另一套励磁绕组可以继续运行，提高了混合式步进电机的可靠性。

Description

双余度混合式步进电机
技术领域
本发明涉及一种混合式步进电机，特别涉及双余度混合式步进电机。
背景技术
参照图1，文献《电机工程手册》公开了一种混合式步进电机，包括定子2、转子3、前端盖1及后端盖4。定子2主要由三部分组成：机壳、定子铁芯和励磁绕组。定子铁芯是由硅钢片叠装而成，其上均匀分布着若干个偶数大齿，每个大齿上均匀分布一系列小齿。相邻的两个大齿形成定子槽，槽内嵌入励磁绕组。定子铁芯与励磁绕组构成定子组件。机壳与定子组件之间通过键连接或过盈配合联为一体，构成定子。转子3主要由三部分组成：转子铁芯、永磁体和转轴。转子铁芯分成若干个偶数段，其上均匀分布着一系列小齿。相邻的转子铁芯段错开半个齿距，即一段的齿与另一段的槽对齐。转子铁芯段之间放置圆环形永磁体，其磁场方向为轴向，通过转子铁芯形成径向的转子磁场，相邻铁芯段呈现不同的极性。定子小齿与转子齿距相同。
当外部驱动电源对励磁绕组通入规律的脉冲电流，就会产生跳变的定子旋转磁场，该磁场与转子磁场相互作用使得转子一步步的旋转起来。
但是，现有的混合式步进电机有着致命的缺陷，即当励磁绕组出现故障，电机的定子磁场就无法正常建立，电机就无法正常工作。总之，现有的混合式步进电机可靠性差。
发明内容
①要解决的技术问题：为了克服现有技术可靠性差的不足，本发明提供一种混合式步进电机，通过双余度励磁绕组的设计，可以提高混合式步进电机的可靠性。
②技术方案：一种混合式步进电机，包括定子、转子、前端盖及后端盖，定子铁芯是由硅钢片叠装而成，定子槽内嵌入励磁绕组，其特点是所述的定子槽内嵌入两套励磁绕组，每套绕组具有独立的引出线，两套励磁绕组之间由余度间绝缘隔离，定子槽内垫有槽绝缘，励磁绕组由槽楔固定在定子槽内。
③有益效果：由于本发明通过将定子的励磁绕组设计为双余度，每个余度均可单独工作，也可以同时工作，当电机的一套励磁绕组出现故障时，另一套励磁绕组可以继续运行，提高了混合式步进电机的可靠性。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明混合式步进电机结构示意图。
图2是本发明混合式步进电机实施例1的A-A剖视图。
图3是本发明混合式步进电机实施例2的A-A剖视图。
图中：1.前端盖，2.定子，3.转子，4.后端盖，6.定子铁芯，7.励磁绕组I，8.励磁绕组II，9.槽绝缘，10.余度间绝缘，11.槽楔，12.转轴，13.转子铁芯，14.永磁体，15.键，16.螺母。
具体实施方式
参照图1，本发明包括定子2、转子3、前端盖1及后端盖4。定子2主要由三部分组成：机壳、定子铁芯和励磁绕组。定子铁芯是由硅钢片叠装而成，其上均匀分布着若干个偶数大齿，每个大齿上均匀分布一系列小齿。相邻的两个大齿形成定子槽，槽内嵌入励磁绕组。定子铁芯与励磁绕组构成定子组件。机壳与定子组件之间通过键连接或过盈配合联为一体，构成定子。转子3包括转轴12、转子铁芯13、永磁体14、键15和螺母16。转子铁芯13分成若干个偶数段，其上均匀分布着一系列小齿。相邻的转子铁芯13段错开半个齿距，即转子铁芯13一段的齿与转子铁芯13另一段的槽对齐。转子铁芯13段之间放置圆环形永磁体14，其磁场方向为轴向，通过转子铁芯形成径向的转子磁场，相邻铁芯段呈现不同的极性。定子小齿与转子齿距相同。转子铁芯13通过键15固定在转轴12上，再用螺母16加固。
实施例1：参照图2，两套励磁绕组嵌入定子槽中，两套励磁绕组按照相同的相序放置在一起的原则嵌放在定子槽内。每套绕组具有单独的引出线，两套励磁绕组之间以绝缘材料相隔离。每套励磁绕组与定子铁芯、转子及前后端盖组成混合式步进电机的一个余度。
定子铁芯6的槽内上下叠放着励磁绕组I 7和励磁绕组II 8，励磁绕组I 7和励磁绕组II 8之间由余度间绝缘10隔离，定子槽内垫有槽绝缘9，以保护绕组并将绕组和定子铁芯间进行绝缘隔离。绕组由槽楔11固定在定子槽内。两套励磁绕组的线径均为0.40毫米、匝数完全相同，均为100匝，每套励磁绕组具有独立的引出线，单独通电。
实施例2：参照图3，两套励磁绕组嵌入定子槽中，两套励磁绕组按照不同的相序放置在一起的原则而嵌放在定子槽内。每套绕组具有单独的引出线，两套励磁绕组之间以绝缘材料相隔离。每套励磁绕组与定子铁芯、转子及前后端盖组成混合式步进电机的一个余度。
定子铁芯6的槽内左右排放着励磁绕组I 7和励磁绕组II 8，励磁绕组I 7和励磁绕组II 8之间由余度间绝缘10隔离，定子槽内垫有槽绝缘9，以保护绕组并将绕组和定子铁芯间进行绝缘隔离。绕组由槽楔11固定在定子槽内。两套励磁绕组的线径均为0.40毫米、匝数完全相同，均为100匝，每套励磁绕组具有独立的引出线，同时通电。
上述实施例组装的混合式步进电机为双余度混合式步进电机，每个余度均可单独通电工作，也可以同时工作，大大提高了电机的可靠性，增强了在恶劣或复杂环境条件下的适应性。

Claims (8)

1.一种混合式步进电机，包括定子、转子、前端盖及后端盖，定子铁芯是由硅钢片叠装而成，定子槽内嵌入励磁绕组，其特征在于：所述的定子槽内嵌入两套励磁绕组，每套绕组具有独立的引出线，两套励磁绕组之间由余度间绝缘隔离，定子槽内垫有槽绝缘，励磁绕组由槽楔固定在定子槽内。
2.根据权利要求1所述的混合式步进电机，其特征在于：所述的两套励磁绕组上下叠放。
3.根据权利要求1所述的混合式步进电机，其特征在于：所述的两套励磁绕组左右排放。
4.根据权利要求1～3任一所述的混合式步进电机，其特征在于：所述两套励磁绕组按照相同的相序嵌放在定子槽内。
5.根据权利要求1～3任一所述的混合式步进电机，其特征在于：所述两套励磁绕组按照不同的相序嵌放在定子槽内。
6.根据权利要求1～3任一所述的混合式步进电机，其特征在于：所述两套励磁绕组单独通电。
7.根据权利要求1～3任一所述的混合式步进电机，其特征在于：所述两套励磁绕组同时通电。
8.根据权利要求1～3任一所述的混合式步进电机，其特征在于：所述两套励磁绕组的线径、匝数相同。
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