CN113937921A - 一种步进电机转子及具有该转子的电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种步进电机转子及具有该转子的电机，其中步进电机转子包括第三转子铁芯、第四转子铁芯、大内孔外磁钢和小内孔内磁钢，所述的小内孔内磁钢嵌入大内孔外磁钢后一并处于第三转子铁芯和第四转子铁芯之间；所述的大内孔外磁钢和小内孔内磁钢为不同的磁材料或不同牌号的稀土材料制作而成的磁钢。与现有技术相比，本发明具有既保证了电机的性能不变，同时也降低了电机的制造成本等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种步进电机，尤其是涉及一种步进电机转子及具有该转子的电机。
背景技术
步进电机具有噪音小、出力大、动态性能好的特点，从而被广泛应用到控制领域。传统的步进电机包括爪极步进电机、混合步进电机等。
如图1-4所示，现有混合式步进电机转子组件1包括第一转子铁芯2和第二转子铁芯3以及位于两个转子铁芯之间的磁钢4，第一转子铁芯2和第二转子铁芯3在径向上会偏转一定的角度，磁钢4的材料为钕铁硼NdFeB，但是由于钕铁硼为稀土磁铁，其存在成本高和储量少等问题，因此如何在保障电机性能的基础上，通过结构改进并采用一种低成本储量丰富的材料来替代钕铁硼，成为需要解决的技术问题。
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转子及具有该转子的电机。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的一个方面，提供了一种步进电机转子，包括第三转子铁芯、第四转子铁芯、大内孔外磁钢和小内孔内磁钢，所述的小内孔内磁钢嵌入大内孔外磁钢后一并处于第三转子铁芯和第四转子铁芯之间；所述的大内孔外磁钢和小内孔内磁钢为不同的磁材料或不同牌号的稀土材料制作而成的磁钢。
作为优选的技术方案，所述的磁材料包括铁氧体、钐钴、钕镍钴和钕铁硼。
作为优选的技术方案，所述的稀土材料包括钐钴、钕镍钴和钕铁硼，其中所述钕铁硼包括N35SH和N40M。
作为优选的技术方案，所述的小内孔内磁钢和大内孔外磁钢的厚度相同。
作为优选的技术方案，所述的小内孔内磁钢的厚度大于大内孔外磁钢。
作为优选的技术方案，所述的第三转子铁芯和第四转子铁芯均包括大内孔转子铁芯片和小内孔转子铁芯片，其中小内孔转子铁芯片装配在大内孔转子铁芯片的外侧。
作为优选的技术方案，所述的大内孔转子铁芯片与小内孔内磁钢配合装配。
作为优选的技术方案，所述的小内孔内磁钢为铁氧体制作而成的磁钢。
作为优选的技术方案，所述的大内孔外磁钢为钕铁硼NdFeB制作而成的磁钢。
根据本发明的另一个方面，提供了一种具有步进电机转子的电机，包括定子和转子，该转子为所述的步进电机转子。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过调整转子铁芯组件设计，用低成本储量丰富的铁氧体等磁材料替代部分高成本储量少的钕铁硼，既保证了电机的性能不变，降低了战略资源钕铁硼的消耗，同时也降低了电机的制造成本。
附图说明
图1为现有混合式步进电机转子组件的立体结构示意图；
图2为现有混合式步进电机转子组件的主视结构示意图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为现有混合式步进电机转子组件的爆炸结构示意图；
图5为本发明实施例1的立体结构示意图；
图6为本发明实施例1的主视结构示意图；
图7为图6的B-B剖视图；
图8为本发明实施例1的爆炸结构示意图；
图9为本发明实施例2的立体结构示意图；
图10为本发明实施例2的主视结构示意图；
图11为图10的C-C剖视图；
图12为本发明实施例2的爆炸结构示意图；
其中1为现有混合式步进电机转子组件，2为第一转子铁芯，3为第二转子铁芯，4为磁钢；
5、10为步进电机转子，6为第三转子铁芯，7为第四转子铁芯，8、15为大内孔外磁钢，9、16为小内孔内磁钢，12、13为大内孔转子铁芯片，11、14为小内孔转子铁芯片。
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。
实施例1
如图5-8所示，一种步进电机转子，包括第三转子铁芯6、第四转子铁芯7、大内孔外磁钢8和小内孔内磁钢9，所述的小内孔内磁钢9嵌入大内孔外磁钢8后一并处于第三转子铁芯6和第四转子铁芯7之间；所述的大内孔外磁钢8和小内孔内磁钢9为不同的磁材料或不同牌号的稀土材料制作而成的磁钢。
所述的磁材料包括铁氧体、钐钴、钕镍钴和钕铁硼。所述的稀土材料包括钐钴、钕镍钴和钕铁硼，其中所述钕铁硼包括N35SH和N40M。
所述的小内孔内磁钢9和大内孔外磁钢8的厚度相同。
在上述实施例中，磁钢同样处于第三转子铁芯6和第四转子铁芯7之间，不同于现有方案的是，磁钢由大内孔外磁钢8和小内孔内磁钢9组成，大内孔外磁钢8和小内孔内磁钢9可以是不同的磁材料比如铁氧体、钐钴、钕镍钴和钕铁硼等，其中，也可以为不同牌号的稀土材料比如钕铁硼N35SH、N40M。
实施例2
如图9-12所示，一种步进电机转子，包括第三转子铁芯、第四转子铁芯、大内孔外磁钢15和小内孔内磁钢16，所述的小内孔内磁钢16嵌入大内孔外磁钢15后一并处于第三转子铁芯和第四转子铁芯之间；所述的大内孔外磁钢15和小内孔内磁钢16为不同的磁材料或不同牌号的稀土材料制作而成的磁钢。
所述的小内孔内磁钢16的厚度大于大内孔外磁钢15。
所述的第三转子铁芯和第四转子铁芯均包括大内孔转子铁芯片12、13和小内孔转子铁芯片11、14，其中小内孔转子铁芯片11、14装配在大内孔转子铁芯片12、13的外侧。
所述的大内孔转子铁芯片12、13与小内孔内磁钢16配合装配。
在实施例2中，小内孔内磁钢16由于厚度大于大内孔外磁钢15，在转子设计上，增加了和小内孔内磁钢16配合的大内孔转子铁芯片12、13，大内孔转子铁芯片12、13的外侧是普通的小内孔转子铁芯片11、14。
此种转子结构中，小内孔内磁钢16优选材料为铁氧体ferrite，大内孔外磁钢15优选为钕铁硼NdFeB。
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 (10)
1.一种步进电机转子，其特征在于，包括第三转子铁芯(6)、第四转子铁芯(7)、大内孔外磁钢(8、15)和小内孔内磁钢(9、16)，所述的小内孔内磁钢(9、16)嵌入大内孔外磁钢(8、15)后一并处于第三转子铁芯(6)和第四转子铁芯(7)之间；所述的大内孔外磁钢(8、15)和小内孔内磁钢(9、16)为不同的磁材料或不同牌号的稀土材料制作而成的磁钢。
2.根据权利要求1所述的一种步进电机转子，其特征在于，所述的磁材料包括铁氧体、钐钴、钕镍钴和钕铁硼。
3.根据权利要求1或2所述的一种步进电机转子，其特征在于，所述的稀土材料包括钐钴、钕镍钴和钕铁硼，其中所述钕铁硼包括N35SH和N40M。
4.根据权利要求1所述的一种步进电机转子，其特征在于，所述的小内孔内磁钢(9)和大内孔外磁钢(8)的厚度相同。
5.根据权利要求1所述的一种步进电机转子，其特征在于，所述的小内孔内磁钢(16)的厚度大于大内孔外磁钢(15)。
6.根据权利要求5所述的一种步进电机转子，其特征在于，所述的第三转子铁芯(6)和第四转子铁芯(7)均包括大内孔转子铁芯片(12、13)和小内孔转子铁芯片(11、14)，其中小内孔转子铁芯片(11、14)装配在大内孔转子铁芯片(12、13)的外侧。
7.根据权利要求6所述的一种步进电机转子，其特征在于，所述的大内孔转子铁芯片(12、13)与小内孔内磁钢(16)配合装配。
8.根据权利要求6所述的一种步进电机转子，其特征在于，所述的小内孔内磁钢(16)为铁氧体制作而成的磁钢。
9.根据权利要求6所述的一种步进电机转子，其特征在于，所述的大内孔外磁钢(15)为钕铁硼NdFeB制作而成的磁钢。
10.一种具有步进电机转子的电机，其特征在于，包括定子和转子，该转子为权利要求1-9中任一所述的步进电机转子(5、10)。
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