CN108183562B - 一种步进电机 - Google Patents

一种步进电机 Download PDF

Info

Publication number
CN108183562B
CN108183562B CN201611124437.1A CN201611124437A CN108183562B CN 108183562 B CN108183562 B CN 108183562B CN 201611124437 A CN201611124437 A CN 201611124437A CN 108183562 B CN108183562 B CN 108183562B
Authority
CN
China
Prior art keywords
small
rotor
stator
teeth
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611124437.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108183562A (zh
Inventor
彭光明
金万兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mingzhi Electrical Appliances Taicang Co ltd
Original Assignee
Shanghai Moons Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Moons Electric Co Ltd filed Critical Shanghai Moons Electric Co Ltd
Priority to CN201611124437.1A priority Critical patent/CN108183562B/zh
Publication of CN108183562A publication Critical patent/CN108183562A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108183562B publication Critical patent/CN108183562B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种步进电机，包括定子铁芯、转子铁芯，所述的定子铁芯设有多个大齿，每个大齿上设有若干个定子小齿，所述的转子铁芯圆周方向分布若干个转子小齿，所述的定子小齿宽及小齿间槽宽尺寸范围：0.96＜θs1/θs2＜1.2或0.96<bs1/bs2＜1.2，其中θs1、θs2分别为定子小齿和相邻定子小齿间槽的所占角度，bs1、bs2分别为定子小齿和相邻定子小齿间槽的宽度；所述的转子小齿宽及小齿间槽宽尺寸范围：0.96＜θr1/θr2＜1.2或0.96＜br1/br2＜1.2，其中θr1、θr2分别为转子小齿和相邻转子小齿间槽的所占角度，br1、br2分别为转子小齿和相邻转子小齿间槽的宽度。与现有技术相比，本发明充分考虑磨具冲压铁芯时，凸凹模之间的间隙、铁芯冲压的毛刺以及冲压对铁芯磁导率的损伤，具有提升电机转矩，改善电机性能的优点。

Description

一种步进电机
技术领域
本发明涉及一种电机，尤其是涉及一种步进电机。
背景技术
步进电机已成为除直流电机和交流电机以外的第三类主要电机。传统电机主要作为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。可是在人类社会进入自动化时代的今天，传统电机的功能已不能满足工厂自动化和办公自动化等各种运动控制系统的要求。为适应这些要求，发展了一系列新的具备控制功能的电机系统，其中较有自己特点，且应用十分广泛的一类便是步进电机。
步进电机多用于数控车床和机器人系统中。在现代工业，特别是航空、航天、电子等领域中，要求完成的工作量大、任务复杂、精度高，利用人工操作不仅劳动强度大、生产效率低，且难以达到所要求的精度，还有一些工作环境是对人体健康有害的或人类无法达到的，这就需要数控机床和机器人来完成这些工作。另外，在计算机外设和办公室自动化设备中也大量运用步进电机，如磁盘驱动、打印机、绘图仪和复印机等。
如图1和图2所示，现有步进电机包括定子铁芯11、转子铁芯12、磁钢13、后端盖14、前端盖15、后轴承16、前轴承17、转轴18和绕组19，如图2所示，其中定子铁芯20上设大齿，每个大齿上有若干个小齿2，转子铁芯21轴向均布着若干个小齿23，现有技术为了减小漏磁，提升电机的输出转矩，要求电机定转子的小齿宽度(角度)小于小齿之间的槽宽(角度)，且小齿宽与槽宽的比例在0.96以内。传统定转子小齿宽和槽宽的比例范围，对于尺寸在20*20mm以上或步距角在1.8°以上的步进电机，是较为合适的。但是当电机外形尺寸在20*20mm以下(含)或步距角在1.8°(含)以内时，电机的定转子小齿的尺寸会变得很小(在0.3mm左右)，应该考虑磨具冲压铁芯时，凸凹模之间的间隙、铁芯冲压的毛刺以及冲压对铁芯磁导率的损伤，因此需要进行改进。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种步进电机，具有提升电机转矩，改善电机性能的优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种步进电机，包括定子铁芯、转子铁芯、磁钢、后端盖、前端盖、后轴承、前轴承、转轴和绕组，所述的绕组安装在定子铁芯上，所述的转轴设在转子铁芯内部，两端安装后轴承和前轴承，所述的磁钢安装在转子铁芯，所述的定子铁芯设有多个大齿，每个大齿上设有若干个定子小齿，所述的转子铁芯圆周方向分布若干个转子小齿；
所述的定子小齿宽及小齿间槽宽尺寸范围：0.96<θs1/θs2＜1.2或0.96<bs1/bs2＜1.2，其中θs1、θs2分别为定子小齿和相邻定子小齿间槽的所占角度，bs1、bs2分别为定子小齿和相邻定子小齿间槽的宽度；
所述的转子小齿宽及小齿间槽宽尺寸范围：0.96＜θr1/θr2＜1.2或0.96<br1/br2＜1.2，其中θr1、θr2分别为转子小齿和相邻转子小齿间槽的所占角度，br1、br2分别为转子小齿和相邻转子小齿间槽的宽度。
优选地，所述的θs1/θs2＜1.1或bs1/bs2＜1.1。
优选地，所述的θr1/θr2＜1.1或br1/br2＜1.1。
优选地，所述的定子铁芯设有8个大齿。
优选地，所述的每个大齿上设有若5个定子小齿。
优选地，所述的转子小齿均匀布置在转子铁芯上。
优选地，所述的转子小齿设有50个。
与现有技术相比，本发明对于电机外形尺寸在20*20mm以下(含)或步距角在1.8°(含)以内，充分考虑磨具冲压铁芯时，凸凹模之间的间隙、铁芯冲压的毛刺以及冲压对铁芯磁导率的损伤，由于电机开模的尺寸应是电机理想尺寸((θs1/θs2)＜0.96，(θr1/θr2)＜0.96)，再加上补偿铁芯冲压的损伤，所以此时，电机开模定转子小齿、槽宽范围：0.96＜(θs1/θs2)＜1.2，0.96＜(θr1/θr2)＜1.2，这样才能弥补冲压损伤对电机性能的影响，从而提高了小型电机的性能。
附图说明
图1为混合步进电机的结构示意图；
图2为混合步进电机的截面图；
图3为定子小齿和转子小齿的齿距角角度示意图；
图4为定子小齿和转子小齿的宽度示意图。
其中11为定子铁芯，12为转子铁芯，13为磁钢，14为后端盖，15为前端盖，16为后轴承，17为前轴承，18为转轴，19为绕组，22为定子小齿，23为转子小齿。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图2所示，定子铁芯11上有8个大齿，每个大齿上有若干个小齿22，转子铁芯12轴向均布着若干个小齿23；
如图3所示，θs为定子小齿齿距角，θs＝θs1+θs2，θs1、θs2分别为定子小齿和小齿间槽所占角度；
θr为转子小齿齿距角，θr＝θr1+θr2，θr1、θr2分别为转子小齿和小齿间槽所占角度；
通常情况下，为减小步进电机定转子之间的漏磁，θs2＞θs1，θr2＞θr1,且(θs1/θs2)＜0.96，(θr1/θr2)＜0.96。(bs1/bs2<0.96，br1/br2<0.96，)
现有技术为了减小漏磁，提升电机的输出转矩，要求电机定转子的小齿宽度(角度)小于小齿之间的槽宽(角度)，且小齿宽与槽宽的比例在0.96以内。
本发明对其进行改进，所述的定子小齿(22)宽及小齿间槽宽尺寸范围：0.96<θs1/θs2＜1.2或0.96<bs1/bs2＜1.2，其中θs1、θs2分别为定子小齿(22)和相邻定子小齿间槽的所占角度，bs1、bs2分别为定子小齿(22)和相邻定子小齿间槽的宽度；
所述的转子小齿(23)宽及小齿间槽宽尺寸范围：0.96＜θr1/θr2＜1.2或0.96<br1/br2＜1.2，其中θr1、θr2分别为转子小齿(23)和相邻转子小齿间槽的所占角度，br1、br2分别为转子小齿(23)和相邻转子小齿间槽的宽度。
较优地，所述的θs1/θs2＜1.1或bs1/bs2＜1.1。较优地，所述的θr1/θr2＜1.1或br1/br2＜1.1。
当电机外形尺寸在20*20mm以下(含)或步距角在1.8°(含)以内时，电机的定转子小齿的尺寸会变得很小(在0.3mm左右)，应该考虑磨具冲压铁芯时，凸凹模之间的间隙、铁芯冲压的毛刺以及冲压对铁芯磁导率的损伤，所以电机开模的尺寸应是电机理想尺寸((θs1/θs2)＜0.96，(θr1/θr2)＜0.96)，再加上补偿铁芯冲压的损伤，所以此时，电机开模定转子小齿、槽宽范围：0.96＜(θs1/θs2)＜1.2，0.96＜(θr1/θr2)＜1.2，这样才能弥补冲压损伤对电机性能的影响。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种步进电机，包括定子铁芯(11)、转子铁芯(12)、磁钢(13)、后端盖(14)、前端盖(15)、后轴承(16)、前轴承(17)、转轴(18)和绕组(19)，所述的绕组(19)安装在定子铁芯(11)上，所述的转轴(18)设在转子铁芯(12)内部，两端安装后轴承(16)和前轴承(17)，所述的磁钢(13)安装在转子铁芯(12)，所述的定子铁芯(11)设有多个大齿，每个大齿上设有若干个定子小齿(22)，所述的转子铁芯(12)圆周方向分布若干个转子小齿(23)，该步进电机为电机外形尺寸在20*20mm以下或步距角在1.8°以内的步进电机，其特征在于，
电机开模的定子小齿(22)宽及小齿间槽宽尺寸范围：0.96<θs1/θs2<1.2或0.96<bs1/bs2<1.2，其中θs1、θs2分别为定子小齿(22)和相邻定子小齿间槽的所占角度，bs1、bs2分别为定子小齿(22)和相邻定子小齿间槽的宽度；
电机开模的转子小齿(23)宽及小齿间槽宽尺寸范围：0.96<θr1/θr2<1.2或0.96<br1/br2<1.2，其中θr1、θr2分别为转子小齿(23)和相邻转子小齿间槽的所占角度，br1、br2分别为转子小齿(23)和相邻转子小齿间槽的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种步进电机，其特征在于，所述的θs1/θs2<1.1或bs1/bs2<1.1。
3.根据权利要求1所述的一种步进电机，其特征在于，所述的θr1/θr2<1.1或br1/br2<1.1。
4.根据权利要求1所述的一种步进电机，其特征在于，所述的定子铁芯(11)设有8个大齿。
5.根据权利要求1所述的一种步进电机，其特征在于，所述的每个大齿上设有5个定子小齿(22)。
6.根据权利要求1所述的一种步进电机，其特征在于，所述的转子小齿(23)均匀布置在转子铁芯(12)上。
7.根据权利要求1所述的一种步进电机，其特征在于，所述的转子小齿(23)设有50个。
CN201611124437.1A 2016-12-08 2016-12-08 一种步进电机 Active CN108183562B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611124437.1A CN108183562B (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种步进电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611124437.1A CN108183562B (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种步进电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108183562A CN108183562A (zh) 2018-06-19
CN108183562B true CN108183562B (zh) 2023-10-27

Family

ID=62545030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611124437.1A Active CN108183562B (zh) 2016-12-08 2016-12-08 一种步进电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108183562B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110233527A (zh) * 2019-06-21 2019-09-13 常州富兴机电有限公司 一种铁芯齿槽插磁条的转子和步进电机

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06269149A (ja) * 1993-03-11 1994-09-22 Mitsui High Tec Inc モータ用鉄心片の製造方法
CN2332105Y (zh) * 1998-07-28 1999-08-04 常柴集团微特电机厂 感应子式永磁步进电动机
JP2000175414A (ja) * 1998-12-04 2000-06-23 Mitsui High Tec Inc 積層鉄心の製造方法
CN1284780A (zh) * 1999-08-16 2001-02-21 谭美田 三相交流低速同步电动机
CN1385943A (zh) * 2001-05-16 2002-12-18 浙江大学 双极性低速永磁同步电动机
CN1960123A (zh) * 2005-11-07 2007-05-09 王钢 异型转子超低速大扭矩短磁路调速电机
CN101136573A (zh) * 2007-10-16 2008-03-05 谭美田 三相交流低速同步电动机
CN101267129A (zh) * 2007-03-13 2008-09-17 株式会社日立制作所 步进电动机以及制造步进电动机的钢板
CN202334241U (zh) * 2011-11-25 2012-07-11 常州市运控电子有限公司 混合式步进电机
CN202334242U (zh) * 2011-11-25 2012-07-11 常州市运控电子有限公司 多磁极混合式步进电机
CN103812241A (zh) * 2014-03-13 2014-05-21 山东大学 一种定子永磁体混合步进电机
CN204231166U (zh) * 2014-08-06 2015-03-25 重庆工业职业技术学院 行车制动踏板主动控制的坡道起步辅助系统用步进电机
CN204243924U (zh) * 2014-12-20 2015-04-01 温岭市东菱电机有限公司 单相永磁多级电机的定子
CN204517610U (zh) * 2015-04-09 2015-07-29 北京杰诺瑞特机电科技有限公司 一种混合励磁开关磁阻电机及其定子结构
CN105978199A (zh) * 2016-07-12 2016-09-28 深圳大学 永磁游标电机
CN206272360U (zh) * 2016-12-08 2017-06-20 上海鸣志电器股份有限公司 步进电机

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7589440B2 (en) * 2005-11-25 2009-09-15 Nidec Servo Corporation Stepping motor
JP5258190B2 (ja) * 2006-12-01 2013-08-07 オリエンタルモーター株式会社 ステッピングモータの積層鉄心構造
DE102009047239B4 (de) * 2008-12-02 2015-02-12 Nidec Servo Corp. Permanentmagneterregte elektrische Maschine

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06269149A (ja) * 1993-03-11 1994-09-22 Mitsui High Tec Inc モータ用鉄心片の製造方法
CN2332105Y (zh) * 1998-07-28 1999-08-04 常柴集团微特电机厂 感应子式永磁步进电动机
JP2000175414A (ja) * 1998-12-04 2000-06-23 Mitsui High Tec Inc 積層鉄心の製造方法
CN1284780A (zh) * 1999-08-16 2001-02-21 谭美田 三相交流低速同步电动机
CN1385943A (zh) * 2001-05-16 2002-12-18 浙江大学 双极性低速永磁同步电动机
CN1960123A (zh) * 2005-11-07 2007-05-09 王钢 异型转子超低速大扭矩短磁路调速电机
CN101267129A (zh) * 2007-03-13 2008-09-17 株式会社日立制作所 步进电动机以及制造步进电动机的钢板
CN101136573A (zh) * 2007-10-16 2008-03-05 谭美田 三相交流低速同步电动机
CN202334241U (zh) * 2011-11-25 2012-07-11 常州市运控电子有限公司 混合式步进电机
CN202334242U (zh) * 2011-11-25 2012-07-11 常州市运控电子有限公司 多磁极混合式步进电机
CN103812241A (zh) * 2014-03-13 2014-05-21 山东大学 一种定子永磁体混合步进电机
CN204231166U (zh) * 2014-08-06 2015-03-25 重庆工业职业技术学院 行车制动踏板主动控制的坡道起步辅助系统用步进电机
CN204243924U (zh) * 2014-12-20 2015-04-01 温岭市东菱电机有限公司 单相永磁多级电机的定子
CN204517610U (zh) * 2015-04-09 2015-07-29 北京杰诺瑞特机电科技有限公司 一种混合励磁开关磁阻电机及其定子结构
CN105978199A (zh) * 2016-07-12 2016-09-28 深圳大学 永磁游标电机
CN206272360U (zh) * 2016-12-08 2017-06-20 上海鸣志电器股份有限公司 步进电机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
两相混合式步进电机减小齿槽转矩的方法;杨通;肖跃华;贾博;郝永勤;谭映戈;;导航与控制(第04期);全文 *
定子开口槽相对槽宽(b_(s1)/t_1)设计参数分析;邵兰青, 王秉恒, 李积继;防爆电机(第01期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108183562A (zh) 2018-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Uppalapati et al. A magnetic gearbox with an active region torque density of 239 N· m/L
CN103812241B (zh) 一种定子永磁体混合步进电机
CN105429320A (zh) 一种定子铁芯、水泵及制造定子铁芯的方法
CN108183562B (zh) 一种步进电机
CN206272360U (zh) 步进电机
JP2011030320A (ja) 回転電機及び回転電機の製造方法
CN203831235U (zh) 一种新型节能电主轴防水防尘结构
CN207719912U (zh) 一种伺服电机转子
CN207382159U (zh) 一种异步电机
CN103259377A (zh) 定子的制造方法
CN105141094A (zh) 一种适用于高过载运行的永磁电机
CN207321074U (zh) 多转子多定子无铁芯电机定子结构
CN107659095B (zh) 一种异步电机
CN105305673B (zh) 一种槽口沿轴向非直线分布的电机
CN104158313A (zh) 步进电机的定子片及定子片的制造方法
CN203967860U (zh) 转子冲片及电机
CN206302229U (zh) 大功率高转速异步电机用实心转子
CN205283285U (zh) 永磁同步电机转轴与转子铁芯冲片的连接结构
CN204615525U (zh) 一种电机
CN203641299U (zh) 大电机分段接轴连接结构
CN219960234U (zh) 一种组合式定子铁芯
CN203109025U (zh) 用于数控冲槽机分度部分的dd马达直联机构
CN108471180A (zh) 永磁同步电机错极转子以及永磁同步电机
CN208691024U (zh) 低速大转矩永磁直驱电机的定子冲片
CN203251211U (zh) 一种具有隔磁结构的步进电机转子

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231127

Address after: No. 18 Yingang Road, Fuqiao Town, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province, 215434

Patentee after: Mingzhi electrical appliances (Taicang) Co.,Ltd.

Address before: No.168 Mingjia Road, Minbei Industrial Zone, Minhang District, Shanghai 201107

Patentee before: SHANGHAI MOONS' ELECTRIC Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right