CN108809040A - 一种高反应速度的大力矩步进电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高反应速度的大力矩步进电机，包括前盖、后盖，前盖与后盖结合后，形成中空的腔体，腔体内部设置相配合的空心转子和圆形定子；空心转子中心设置圆形通孔，空心转子通过中心圆形通孔固定在前盖和后盖的中心轴上；圆形定子为圆环形结构，其中心为空心结构，圆形定子的空心结构向外部延伸均匀设置多个绕线槽，圆形定子的外缘设置多个开孔，圆形定子通过开孔固定在前盖和后盖上。本发明采用的空心转子技术，直径大，转动惯量加大，转子的转动惯量减小，电机的启动速度及反应速度更快，圆形定子有效的提升了空间结构，提高电机力矩，通过和空心转子的配合，电机高速反应及噪音等方面有较好的提升，同时还节省了电机的使用空间。

Description

一种高反应速度的大力矩步进电机

技术领域

本发明涉及电机设备技术领域，尤其是一种高反应速度的大力矩步进电机。

背景技术

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机从其结构形式上可分为反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机等。

常规的步进电机转子通常为实心结构，其转子惯量大，快速性较低，转子在加速过程中即便可以满足要求，但是电机力矩相对也小，在加大力矩的设计过程中就必须加大转子的外径尺寸，同时转子的转动惯量相应加大，转子在加速过程中就会变慢，影响电机输出力矩。因而常常不能满足使用需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高反应速度的大力矩步进电机，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高反应速度的大力矩步进电机，包括前盖、后盖，所述前盖与后盖结合后，形成中空的腔体，腔体内部设置相配合的空心转子和圆形定子；所述空心转子中心设置圆形通孔，所述空心转子通过中心圆形通孔固定在所述 前盖和后盖的中心轴上，在工作时，所述空心转子沿中心轴进行圆周运动；所述圆形定子为圆环形结构，其中心为空心结构，所述圆形定子的空心结构向外部延伸均匀设置多个绕线槽，所述圆形定子的外缘设置多个开孔，所述圆形定子通过所述多个开孔固定在所述前盖和后盖上。

进一步的，所述绕线槽的外部开口小于内部开口宽度。

进一步的，所述空心转子的外边缘均匀设置多个齿状结构；所述圆形定子内部设置与所述空心转子外边缘相适应的齿状结构；所述圆形定子空心结构的直径与所述空心转子的直径一致。

进一步的，所述空心转子的外边缘均匀设置多个齿状结构；所述圆形定子内部设置与所述空心转子外边缘相适应的齿状结构；所述圆形定子空心结构的直径与所述空心转子的直径一致。

进一步的，所述空心转子中部设置圆环形凹槽结构，在所述凹槽结构与所述空心转子外边缘齿状结构之间的空心转子表面，圆周形均匀设置多个固定孔位。

进一步的，所述凹槽结构的深度不超过所述空心转子厚度的三分之二。

进一步的，所述凹槽结构的宽度不超过所述空心转子直径的三分之一。

进一步的，所述凹槽结构的外部边缘距离所述固定孔位边缘的距离与所述凹槽结构距离所述圆形通孔的距离一致。

进一步的，所述前盖为圆形结构，其中心设置圆形开孔，外侧边缘等距离设置多个螺纹安装孔。

进一步的，所述后盖与所述前盖的结构互为镜像。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明提出了一种高反应速度的大力矩步进电机，其空心转子相对于现有技术，直径变大，转子的转动惯量加大，减小转子的转动惯量，使电机的启动速度及反应速度更快；

（2）圆形定子，有效的提升了空间结构，同时在定子内部机构加大了定子绕线线圈的空间，可以绕更多的线圈，提高电机力矩；

（3）通过和空心转子的配合，电机高速反应及噪音等方面有较好的提升，同时还节省了电机的使用空间。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明的高反应速度的大力矩步进电机结构示意图；

图2为本发明的空心转子结构俯视图；

图3为本发明的圆形定子结构正视图；

图4为本发明的前盖结构俯视图。

图中：1前盖、2后盖、3空心转子、4圆形定子、5齿状结构、6圆形通孔、7凹槽结构、8固定孔位、9开孔、10绕线槽、11圆形开孔、12螺纹安装孔。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-4所示，所述高反应速度的大力矩步进电机包括：

前盖1、后盖2，所述前盖1与后盖2结合后，形成中空的腔体，腔体内部设置空心转子3和圆形定子4；

所述空心转子3的外边缘均匀设置多个齿状结构5，中心设置圆形通孔6，所述空心转子3的中部设置圆环形凹槽结构7，所述凹槽结构7用于减轻所述空心转子3的重量，在同等重量的情况下，由于设置了凹槽结构7，使得空心转子的外径增大，保证在电机力矩输出时，同时减小转子的转动惯量，使电机的启动速度及反应速度更快，在凹槽结构7与齿状结构5之间的空心转子3表面，圆周形均匀设置多个固定孔位8，所述空心转子3通过中心圆形通孔6固定在所述前盖1和后盖2的中心轴上，在工作时，所述空心转子3沿中心轴进行圆周运动；

所述圆形定子4内部设置与所述空心转子3外围相适应的齿状结构，所述圆形定子4为圆环形结构，其中心为空心结构，其空心结构的直径与所述空心转子3的直径一致，所述圆形定子4的空心结构向外部延伸均匀设置多个绕线槽9，所述圆形定子4的外缘设置多个开孔10，用于将圆形定子4固定在所述前盖1和后盖2上。

所述凹槽结构7的深度不超过所述空心转子3厚度的三分之二。

所述凹槽结构7的宽度不超过所述空心转子3直径的三分之一。

所述凹槽结构7的外部边缘距离所述固定孔位8边缘的距离与所述凹槽结构7距离所述圆形通孔6的距离一致。

所述绕线槽9的外部开口小于内部开口宽度。

在一个具体的实施例中，绕线槽9的大小比现有技术的绕线槽的大小增大，使得绕线槽9可以绕更多的线圈，提高电机力矩、通过和空心转子的配合，电机高速反应及噪音等方面有较好的提升，同时还节省了电机的使用空间。

所述前盖1为圆形结构，其中心设置圆形开孔11，外侧边缘等距离设置多个螺纹安装孔12。

所述后盖2与所述前盖1的结构互为镜像。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种高反应速度的大力矩步进电机，包括 前盖、后盖，其特征在于，所述前盖与后盖结合后，形成中空的腔体，所述腔体内部设置相配合的空心转子和圆形定子；所述空心转子中心设置圆形通孔，所述空心转子通过中心圆形通孔固定在所述前盖和后盖的中心轴上，在工作时，所述空心转子沿中心轴进行圆周运动；所述圆形定子为圆环形结构，其中心为空心结构，所述圆形定子的空心结构向外部延伸均匀设置多个绕线槽，所述圆形定子的外缘设置多个开孔，所述圆形定子通过所述多个开孔固定在所述前盖和后盖上。

2.根据权利要求1所述的高反应速度的大力矩步进电机，其特征在于，所述绕线槽的外部开口小于内部开口宽度。

3.根据权利要求1所述的高反应速度的大力矩步进电机，其特征在于，所述空心转子的外边缘均匀设置多个齿状结构；所述圆形定子内部设置与所述空心转子外边缘相适应的齿状结构；所述圆形定子空心结构的直径与所述空心转子的直径一致。

4.根据权利要求1所述的高反应速度的大力矩步进电机，其特征在于，所述空心转子中部设置圆环形凹槽结构，在所述凹槽结构与所述空心转子外边缘齿状结构之间的空心转子表面，圆周形均匀设置多个固定孔位。

5.根据权利要求4所述的高反应速度的大力矩步进电机，其特征在于，所述凹槽结构的深度不超过所述空心转子厚度的三分之二。

6.根据权利要求4所述的高反应速度的大力矩步进电机，其特征在于，所述凹槽结构的宽度不超过所述空心转子直径的三分之一。

7.根据权利要求4所述的高反应速度的大力矩步进电机，其特征在于，所述凹槽结构的外部边缘距离所述固定孔位边缘的距离与所述凹槽结构距离所述圆形通孔的距离一致。

8.根据权利要求1-7任一所述的高反应速度的大力矩步进电机，其特征在于，所述前盖为圆形结构，其中心设置圆形开孔，外侧边缘等距离设置多个螺纹安装孔。

9.根据权利要求1-7任一所述的高反应速度的大力矩步进电机，其特征在于，所述后盖与所述前盖的结构互为镜像。