CN201063516Y - 低成本混合式步进电机 - Google Patents

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CN201063516Y CNU2007200000933U CN200720000093U CN201063516Y CN 201063516 Y CN201063516 Y CN 201063516Y CN U2007200000933 U CNU2007200000933 U CN U2007200000933U CN 200720000093 U CN200720000093 U CN 200720000093U CN 201063516 Y CN201063516 Y CN 201063516Y
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凯西·考互斯基
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HAYDON LINEAR (CHANGZHOU) CO Ltd
Haydon Linear Motors Changzhou Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种低成本混合式步进电机，具有定子总成，定子总成内腔容置有转子总成，转子总成设在轴上，轴通过两个轴承支撑于两个相互连接的端盖中，轴承与端盖之间设有波形垫片，其特征在于：定子总成为烧结的铁质一体化零件，转子总成也为烧结的铁质一体化零件。上述端盖由具有轴承孔的轴承支撑体和端盖片组成，轴承容置在轴承孔中，轴承支撑体外侧面设有台阶，端盖片卡制在台阶上，两个端盖片相互连接。定子总成和转子总成表面设有电镀层或防腐材料层。本实用新型的有益效果是：具有混合式电机的高分辨及大扭矩特点，但成本低廉，电磁效率高，防腐性能高。

Description

低成本混合式步进电机
所属技术领域
本实用新型属于对混合式步进电机结构的改进。
背景技术
步进电机一般分为三种：永磁式，可变磁阻式和混合式。
其中，可变磁阻式电机在当前已不常用了。永磁式电机因其固有的简单结构，而应用于力及精度要求相对较低的场合。混合式电机通常应用在需要高分辨和大扭矩的场合。
图1是一个典型现有的混合式直线电机的分解图。
该混合式直线电机具有定子总成4’，定子总成4内腔容置有转子总成3’，转子总成3’设在轴30’上，轴30’通过两个轴承2’支撑于两个相互连接的端盖1’、6’的轴承孔中。轴承2’与端盖6’之间设有调节轴承预紧力的波形垫片5’。
定子总成4’由冲片叠压成形，其内孔通过珩磨加工以保证其尺寸精度，具有塑料骨架作为绝缘件使用，定子线圈绕制于定子的槽内。
转子总成3’，由几个零件组成。如图2所示：一个永磁磁铁31’安装于两个独立的转子叠片32’中间。再安装于轴30’上。之后再进行对转子叠片32’外圆磨削以保证转子叠片32’外圆尺寸的精确及其对轴30’的同心度。
两个端盖1’、6’，主要由铝、铁或锌等金属材料铸成，成形后所有关键尺寸均需经二次机加工来实现，如图3所示的端盖1’的轴承孔11’及用以容纳定子总成4’的环槽12’，均需机械精加工。在一些应用场合，为了更有效地调节轴承预紧力，端盖6’上会加装一个螺纹式轴承预紧力调节装置。
尽管这种电机精度很高，但大量采用迭片结构和二次机加工使成本增大很多。另外，迭片的原材料矽钢片价格昂贵，采用这种材料主要是因为其较高的导磁性和在高频下的低损耗。
因此混合式电机设计的缺点是生产成本和材料成本较高，尤其是迭片结构部分。
而很多应用领域对成本敏感，速度也相对较慢，所以迭片结构电机的优势不明显。
并且，由于迭层结构之间因有间隙而无法做表面电镀或涂敷，因此抗腐蚀性较低。
因此需要一个这样的电机，它应具有混合式电机的高分辨及大扭矩特点，但成本低廉与永磁式步进电机相似。
发明内容
本实用新型提供一种低成本混合式步进电机，其目的在于，克服现有技术缺点，其具有混合式电机的高分辨及大扭矩特点，但成本低廉，电磁效率高，防腐性能高。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种低成本混合式步进电机，具有定子总成，定子总成内腔容置有转子总成，转子总成设在轴上，轴通过两个轴承支撑于两个相互连接的端盖中，轴承与端盖之间设有波形垫片，其特征在于：定子总成为烧结的铁质一体化零件，转子总成也为烧结的铁质一体化零件。
上述端盖由具有轴承孔的轴承支撑体和端盖片组成，轴承容置在轴承孔中，轴承支撑体外侧面设有台阶，端盖片卡制在台阶上，两个端盖片相互连接。
定子总成和转子总成表面设有电镀层或防腐材料层。
本实用新型的有益效果是：
定子总成和转子总成均为一体化零件，也即，定子总成或转子总成不再是现有技术的由多个零件特别是迭片组装而成的迭层结构，而是由铁质材料通过粉末冶金工艺(即烧结技术)烧结而成的单一零件。
粉末金属工艺(烧结技术)的发展使烧结铁质材料替代传统的迭层结构成为可能。铁质材料相比矽钢片材料大大降低了成本。
烧结成型的一体化定子总成或转子总成沿轴向剖面的形状不需要完全一致(而迭片结构需要)，这样可获得磁性最大化，更复杂的几何造型和机械特征的整体性等。
如图4所示，现有技术的迭片技术需要缠绕线圈的部位，由于是迭片结构，所以必然是方角，而如图5所示，烧结零件可以是圆角，因此，相同的缠绕圈数下，图5的结构只需使用较少的漆包线，产生的电阻也较小，但电磁能量相同，从而，电磁效率得到改善。
烧结式成型的一体化定子总成和转子总成结构还可以直接成型至最终尺寸要求(添加高硬度元素)。由于不会有材料的切削加工，所以不会产生诸如毛刺等现象。并且烧结零件成型后可做表面电镀或涂敷，迭层结构之间因有间隙而无法办到。一体化定子总成和转子总成表面的电镀层或防腐材料层可以增加抗腐蚀性。
由于一体化结构的烧结式定子的轴向间隙比迭片式小得多，因此波形弹簧垫圈就可实现轴承预紧功能，比现有技术节省了螺纹式轴承预紧力调节装置。
如图6所示，由于端盖1被分成轴承支撑体13和端盖片14，因此，图6中的A表面可以不再精加工，并端盖片14可以采用冲压形式生成，这样节约成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是现有技术结构示意图
图2是现有技术转子总成结构示意图
图3是现有技术端盖剖面示意图
图4是现有技术中线圈缠绕迭片结构示意图
图5是本实用新型中线圈缠绕烧结结构结构示意图
图6是本实用新型端盖结构示意图
图7是本实用新型结构示意图
具体实施方式
如图7所示，本实用新型具有由铁质材料烧结而成的整体为一个零件的定子总成4，定子总成4内腔容置有由铁质材料烧结而成的整体为一个零件的转子总成3，转子总成3设在轴30上，轴30通过两个轴承2支撑于两个轴承支撑体13、63的轴承孔中，轴承2与轴承支撑体63之间设有波形垫片5，轴承支撑体13、63外侧面设有台阶130、630，端盖片14、64卡制在台阶130、630上，两个端盖片14、64以螺栓7相互连接。
定子总成4和转子总成3表面设有电镀层或防腐材料层(图中未示)。
由于转子总成3是一次性烧结到需要形状的，所以为了使转子总成3和转轴30保持同心，可以使用一个较大尺寸的转轴30，装配后以转子总成3外径尺寸作为基准，磨削转轴30以达到要求。

Claims (3)

1.一种低成本混合式步进电机，具有定子总成，定子总成内腔容置有转子总成，转子总成设在轴上，轴通过两个轴承支撑于两个相互连接的端盖中，轴承与端盖之间设有波形垫片，其特征在于：定子总成为烧结的铁质一体化零件，转子总成也为烧结的铁质一体化零件。
2.如权利要求1所述的低成本混合式步进电机，其特征在于：端盖由具有轴承孔的轴承支撑体和端盖片组成，轴承容置在轴承孔中，轴承支撑体外侧面设有台阶，端盖片卡制在台阶上，两个端盖片相互连接。
3.如权利要求1所述的低成本混合式步进电机，其特征在于：定子总成和转子总成表面设有电镀层或防腐材料层。
CNU2007200000933U 2006-01-13 2007-01-09 低成本混合式步进电机 Expired - Lifetime CN201063516Y (zh)

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