CN101986534B

CN101986534B - 盘式步进电机

Info

Publication number: CN101986534B
Application number: CN201010566897A
Authority: CN
Inventors: 丁阿伟
Original assignee: Hangzhou Mige Electric Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Mige Electric Co Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: CN101986534A

Abstract

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种盘式步进电机。它解决了现有技术结构不够合理，强度不高等技术问题。本电机包括由前端盖和后端盖扣合固定而成且呈盘状的电机壳体，电机轴穿设于电机壳体中，在电机轴上固定有位于电机壳体内的多极充磁的环形磁盘，在电机壳体内固定有位于环形磁盘旁的绕组，环形磁盘的两侧分别固定有铁芯。与本盘式步进电机的优点在于：整个环形磁盘为一体式结构，能够有效提高转子的励磁性能，并简化整体结构。机械强度高，长期使用和受到冲击也不会造成结构松散。另一方面，这种结构加工起来也非常方便，制造成本较低。绕组结构简单，易于加工。此外，由于设置了位置传感器检测转子位置，实现了半闭环控制。

Description

盘式步进电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种盘式步进电机。

背景技术

电机的定、转子大都由铁芯和线圈绕组构成，电机在运行时，存在着铜损和铁损，其效率难以大幅度提高。另一方面，电机轴向尺寸形状难以做得很薄，使其在特殊场合的应用受到限制。

为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种聚磁型永磁盘式电机[申请号：CN95213147.1]，它是在每个永磁体的端部设置了一个由磁性材料构成的纵切面形状为梯形的聚磁帽，该聚磁帽的工作面形状，大小与定子铁芯极齿的工作面相同，定子铁芯由矽钢片叠加而成。这样可提高永磁体工作面的磁通密度，并大大减少与定子铁芯极齿工作面间的漏磁，所以提高了盘式电机的效率。还有人发明了一种永磁盘式电机[申请号：CN03238349.5]，包括转轴和电源线，尤其是还包括至少一个盘形的转子以及包括一个以上盘形定子的定子组；所述转子上加工有线圈槽并固定有换向器；所述定子组包括定子，定子的中心设置轴承；在定子的一面上设置偶数个片形永磁体，所述永磁体N极和S极交错排列；在定子的另一面固定连结电刷。

上述方案虽然在一定程度上改进了现有技术的结构，使得轴向尺寸大大缩短，但是仍然至少存在着不足之处：电机转子为硅钢片冲成多齿或由若干个永磁体构成，整体结构较为复杂，机械强度不高，加工难度大，能量损耗多。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单紧凑，机械强度高，能量损耗少，工作效率高，使用寿命长的盘式步进电机。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本盘式步进电机，其特征在于，本电机包括由前端盖和后端盖扣合固定而成且呈盘状的电机壳体，电机轴穿设于电机壳体中且能够相对于电机壳体转动，在电机轴上固定有位于电机壳体内的多极充磁的环形磁盘，在电机壳体内固定有位于环形磁盘旁的绕组，所述的环形磁盘的两侧分别固定有铁芯。

这里的环形磁盘充有N极和S极一一交替设置的磁极。这种结构能够有效提高转子的励磁性能，并简化整体结构。整个环形磁盘为一体式结构，因此，机械强度高，长期使用和受到冲击也不会造成结构松散。另一方面，这种结构加工起来也非常方便，制造成本较低。

在上述的盘式步进电机中，所述的绕组固定在前端盖上。

在上述的盘式步进电机中，所述的绕组的数量为两组且对称设置，所述的前端盖具有用于固定绕组的绕组容纳结构。

在上述的盘式步进电机中，所述的绕组呈环状的腰形结构。

在上述的盘式步进电机中，所述的电机轴上固定有定位盘，所述的环形磁盘固定在定位盘上。

在上述的盘式步进电机中，所述的前端盖和电机轴之间设有第一轴承，所述的后端盖和电机轴之间设有第二轴承。

在上述的盘式步进电机中，所述的前端盖上固定有所述铁芯，所述的后端盖上固定有所述铁芯。

在上述的盘式步进电机中，所述的后端盖上固定有用于检测环形磁盘位置的位置传感器。

在上述的盘式步进电机中，所述的电机壳体内固定有若干由硅钢制成且在同一圆周上分布的定子齿，所述的定子齿压铸在模塑料中。

与现有的技术相比，本盘式步进电机的优点在于：整个环形磁盘为一体式结构，能够有效提高转子的励磁性能，并简化整体结构。机械强度高，长期使用和受到冲击也不会造成结构松散。另一方面，这种结构加工起来也非常方便，制造成本较低。绕组结构简单，易于加工。此外，由于设置了位置传感器检测转子位置，实现了半闭环控制。

附图说明

图1是本发明提供的剖视结构示意图。

图2是本发明提供的前端盖结构示意图。

图3是本发明提供的后端盖结构示意图。

图4是本发明提供的环形磁盘的结构示意图。

图中，电机壳体1、前端盖11、后端盖12、电机轴2、环形磁盘3、绕组4、铁芯5、定位盘6、第一轴承7、第二轴承8、位置传感器9、定子齿10。

具体实施方式

如图1-4所示，本盘式步进电机包括由前端盖11和后端盖12扣合固定而成且呈盘状的电机壳体1。电机轴2穿设于电机壳体1中且能够相对于电机壳体1转动。在电机轴2上固定有位于电机壳体1内的多极充磁的环形磁盘3。这里的磁极的数量为偶数个。在电机壳体1内固定有位于环形磁盘3旁的绕组4，环形磁盘3的两侧分别固定有铁芯5。

更具体地说，电机轴2上固定有定位盘6，环形磁盘3固定在定位盘6上。绕组4固定在前端盖11上，绕组4的数量为两组且对称设置，前端盖11具有用于固定绕组4的绕组容纳结构。绕组4呈环状的腰形结构。前端盖11和电机轴2之间设有第一轴承7，后端盖12和电机轴2之间设有第二轴承8。前端盖11上固定有铁芯5，后端盖12上固定有铁芯5。

后端盖12上固定有用于检测环形磁盘3位置的位置传感器9。电机壳体1内固定有若干由硅钢制成且在同一圆周上分布的定子齿10，定子齿10压铸在模塑料中。这里的前端盖11和后端盖12上分别固定有在同一圆周上分布的定子齿10。图4中的N、S分别表示磁极的磁性。

这里的环形磁盘3充有N极和S极一一交替设置的磁极。这种结构能够有效提高转子的励磁性能，并简化整体结构。整个环形磁盘3为一体式结构，因此，机械强度高，长期使用和受到冲击也不会造成结构松散。另一方面，这种结构加工起来也非常方便，制造成本较低。绕组4结构简单，易于加工。此外，由于设置了位置传感器9检测转子位置，实现了半闭环控制。本发明的磁力线走向如图1中箭头所示。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了电机壳体1、前端盖11、后端盖12、电机轴2、环形磁盘3、绕组4、铁芯5、定位盘6、第一轴承7、第二轴承8、位置传感器9、定子齿10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.一种盘式步进电机，其特征在于，本电机包括由前端盖（11）和后端盖（12）扣合固定而成且呈盘状的电机壳体（1），电机轴（2）穿设于电机壳体（1）中且能够相对于电机壳体（1）转动，在电机轴（2）上固定有位于电机壳体（1）内的多极充磁的环形磁盘（3），在电机壳体（1）内固定有位于环形磁盘（3）旁的绕组（4），所述的环形磁盘（3）的两侧分别固定有铁芯（5）；所述的电机轴（2）上固定有定位盘（6），所述的环形磁盘（3）固定在定位盘（6）上；所述的前端盖（11）上固定有所述铁芯（5），所述的后端盖（12）上固定有所述铁芯（5）；所述的电机壳体（1）内固定有若干由硅钢制成且在同一圆周上分布的定子齿（10），所述的前端盖（11）和后端盖（12）上分别固定有在同一圆周上分布的定子齿（10）；所述的定子齿（10）压铸在模塑料中。

2.根据权利要求1所述的盘式步进电机，其特征在于，所述的绕组（4）固定在前端盖（11）上。

3.根据权利要求2所述的盘式步进电机，其特征在于，所述的绕组（4）的数量为两组且对称设置，所述的前端盖（11）具有用于固定绕组（4）的绕组容纳结构。

4.根据权利要求1或2或3所述的盘式步进电机，其特征在于，所述的绕组（4）呈环状的腰形结构。

5.根据权利要求4所述的盘式步进电机，其特征在于，所述的前端盖（11）和电机轴（2）之间设有第一轴承（7），所述的后端盖（12）和电机轴（2）之间设有第二轴承（8）。

6.根据权利要求4所述的盘式步进电机，其特征在于，所述的后端盖（12）上固定有用于检测环形磁盘（3）位置的位置传感器（9）。