CN202127348U - 混合型步进电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合型步进电机，包括定子(1)、转子和转轴(3)，所述定子(1)和所述转子同心并且间隔气隙设置，所述转轴(3)插接在所述转子内，所述转子具有带齿的第一铁心(201)和带齿的第二铁心(202)，所述步进电机还包括磁石(4)，所述磁石(4)为设有中心通孔的圆柱体，所述磁石(4)的外壁中部向内凹陷形成有凹槽，所述凹槽的两侧分别为所述磁石(4)的N极和S极，所述磁石(4)的N极嵌在所述第一铁心(201)内并与其径向平行，所述磁石(4)的S极嵌在所述第二铁心(202)内并与其径向平行。与现有技术相比，本实用新型混合型步进电机振动和噪声较小，电机的性能得到了提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机领域，更具体地说，涉及一种混合型步进电机。
背景技术
现有的混合型步进电机的结构如图1所示，包括定子、转子和转轴，定子和转子同心并且间隔气隙设置，转轴插接在转子内，转子具有带齿的第一铁心和带齿的第二铁心。第一铁心和第二铁心中间夹持有圆盘状的磁石，该磁石将第一铁心磁化为N极，将第二铁心磁化为S极。磁石产生的磁感线轴向通过第一铁心和第二铁心后，然后向径向方向弯曲后流向第一铁心和第二铁心的齿部，然后进入定子的铁心的齿部。第一铁心和第二铁心的齿部与磁石之间的距离不均匀，因此，进入第一铁心和第二铁心的齿部的磁通量集中于接近磁石的部位，并且随着齿部与磁石距离增加，流经齿部的磁通量因为漏磁而逐渐减少。由于转子的铁心齿部的磁通量分布不均匀，磁场平衡差，导致混合型步进电机振动和噪音较大。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有的混合型步进电机由于转子的铁心齿部的磁通量分布不均匀，导致振动和噪音较大的缺陷，提供一种转子的铁心齿部的磁通量分布均匀，振动和噪音小的混合型步进电机。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种混合型步进电机，包括定子、转子和转轴，所述定子和所述转子同心并且间隔气隙设置，所述转轴插接在所述转子内，所述转子具有带齿的第一铁心和带齿的第二铁心，所述步进电机还包括磁石，所述磁石为设有中心通孔的圆柱体，所述磁石的外壁中部向内凹陷形成有凹槽，所述凹槽的两侧分别为所述磁石的N极和S极，所述磁石的N极嵌在所述第一铁心内并与其径向平行，所述磁石的S极嵌在所述第二铁心内并与其径向平行。
在本实用新型所述的混合型步进电机中，所述中空的圆柱体的磁石为一体圆柱状磁体或者分割成多个相同的磁体，所述多个相同的磁体沿所述转轴的中轴线均匀分布并且处在同一圆周上。
在本实用新型所述的混合型步进电机中，所述磁石与所述第一铁心和所述第二铁心间隙配合，所述磁石中心的通孔内插接有内铁心，所述磁石与所述内铁心间隙配合，所述转轴插接在所述内铁心内，所述转轴与所述内铁心过盈配合。
在本实用新型所述的混合型步进电机中，所述磁石上设有凹部或凸部，所述第一铁心和所述第二铁心上设有与所述凹部配合的凸部或与所述凸部配合的凹部。
在本实用新型所述的混合型步进电机中，所述磁石通过连接部与所述转轴连接，所述连接部为中空的圆盘，所述连接部外边缘处的厚度大于所述连接部中心部的厚度。
在本实用新型所述的混合型步进电机中，所述连接部由非磁性材料制成。
在本实用新型所述的混合型步进电机中，所述非磁性材料为树脂。
在本实用新型所述的混合型步进电机中，所述磁石的中心通孔内壁边缘设有圆角。
实施本实用新型的混合型步进电机，具有以下有益效果：本实用新型在转子的铁心内嵌入了磁石，磁石的两极分别与第一铁心和第二铁心的径向平行，因此磁石两极的磁感线与第一铁心和第二铁心的径向平行，进入铁心的齿部的磁通量相同，磁通量分布均匀，因此混合型步进电机振动和噪声较小，电机的性能得到了提高。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是现有技术中混合型步进电机的结构示意图；
图2是本实用新型混合型步进电机第一实施例的结构示意图；
图3是图2中磁石的主视图；
图4是图2中磁石的俯视图；
图5是本实用新型混合型步进电机的第二实施例中转子的结构示意图；
图6是图5的俯视图；
图7是本实用新型混合型步进电机的第三实施例中转子的结构示意图；
图8是本实用新型混合型步进电机的第四实施例中转子的结构示意图；
图9是本实用新型混合型步进电机的第五实施例中转子的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图2-图4所示，本实用新型混合型步进电机包括定子1、转子、转轴3和磁石4，其中定子1和转子同心设置，并且定子1和转子之间间隔一定气隙，保证转子能够正常转动。转轴3插接在转子内，可随转子一起转动。转子具有第一铁心201和第二铁心202，第一铁心201和第二铁心202都为圆盘形，并且在第一铁心201和第二铁心202的外圆周面上设有多个间隔均匀排列的齿部。第一铁心201和第二铁心202之间可以设置垫圈9将两者分离开来，保证两者间隔一定距离。磁石4为中心设有通孔的圆柱体，磁石4的外壁中部向内凹陷形成凹槽，凹槽的两侧分别为磁石4的N极和S极。磁石4为一体圆柱状的磁体，如图4所示，也可以是圆柱状的磁体分割成多个相同的磁体，分割后的多个单个磁体的轴向截面为“U”形，如图8所示，多个相同磁体沿转轴3的中轴线均匀分布并且处在同一圆周上。磁石的N极嵌在第一铁心201内，并且与第一铁心201的径向平行，其S极嵌在第二铁心202内，并且与第二铁心202的径向平行。第一铁心201被磁化为N极，第二铁心202被磁化为S极。因为“U”形磁石4的两极分别与第一铁心201和第二铁心202的径向平行，因此磁石4两极的磁感线与第一铁心201和第二铁心202的径向平行，进入多个齿部的磁通量相同，磁通量分布均匀，因此混合型步进电机振动和噪声较小，电机的性能得到了提高。
优选的，如图5-图6所示，磁石4与第一铁心201和第二铁心202间隙配合，磁石4中心的通孔内还插接有内铁心5，磁石4与内铁心5间隙配合，转轴3插接在内铁心5内，转轴3与内铁心5过盈配合。安装时，首先将磁石4插入第一铁心201和第二铁心202内，将内铁心5插入磁石4内，然后将转轴3压入内铁心5的安装孔内，转轴3向外挤压内铁心5的内壁，内铁心5的外径变大，磁石4被压紧固定。为了保证转轴3能顺利压入内铁心5的安装孔内，在内铁心5上设有缝隙7，转轴3压入时，缝隙7的间距增大，转轴3能顺利安装。缝隙7的数量可以是一条也可以是多条，可根据实际需要设置。
优选的，如图7所示，磁石4上设有防止磁石4与第一铁心201或第二铁心202或内铁心5发生相对转动的凹部或凸部6。磁石4的内壁和外壁上都设有凹部或凸部6，相应的第一铁心201、第二铁心202和内铁心5上设有与凹部对应的凸部6或者与凸部6对应的凹部。
优选的，如图9所示，转轴3也可以直接插接在磁石4内，磁石4通过连接部8与转轴3固定连接。连接部8为中空的圆盘，圆盘的厚度较小，能减小转动惯量，连接部8外边缘处的厚度大于连接部8中心部的厚度，保证连接部8与磁石4的连接强度。同时，为了减少漏磁，连接部8可由树脂等非磁性材料制成。
优选的，如图3所示，磁石4中心通孔的内部边缘设有圆角，可进一步减少了漏磁。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (8)
1.一种混合型步进电机，包括定子(1)、转子和转轴(3)，所述定子(1)和所述转子同心并且间隔气隙设置，所述转轴(3)插接在所述转子内，所述转子具有带齿的第一铁心(201)和带齿的第二铁心(202)，其特征在于，所述步进电机还包括磁石(4)，所述磁石(4)为设有中心通孔的圆柱体，所述磁石(4)的外壁中部向内凹陷形成有凹槽，所述凹槽的两侧分别为所述磁石(4)的N极和S极，所述磁石(4)的N极嵌在所述第一铁心(201)内并与其径向平行，所述磁石(4)的S极嵌在所述第二铁心(202)内并与其径向平行。
2.根据权利要求1所述的混合型步进电机，其特征在于，所述中空的圆柱体的磁石(4)为一体圆柱状磁体或者分割成多个相同的磁体，所述多个相同的磁体沿所述转轴(3)的中轴线均匀分布并且处在同一圆周上。
3.根据权利要求2所述的混合型步进电机，其特征在于，所述磁石(4)与所述第一铁心(201)和所述第二铁心(202)间隙配合，所述磁石(4)中心的通孔内插接有内铁心(5)，所述磁石(4)与所述内铁心(5)间隙配合，所述转轴(3)插接在所述内铁心(5)内，所述转轴(3)与所述内铁心(5)过盈配合。
4.根据权利要求3所述的混合型步进电机，其特征在于，所述磁石(4)上设有凹部或凸部(6)，所述第一铁心(201)和所述第二铁心(202)上设有与所述凹部配合的凸部(6)或与所述凸部(6)配合的凹部。
5.根据权利要求2所述的混合型步进电机，其特征在于，所述磁石(4)通过连接部(8)与所述转轴(3)连接，所述连接部(8)为中空的圆盘，所述连接部(8)外边缘处的厚度大于所述连接部(8)中心部的厚度。
6.根据权利要求5所述的混合型步进电机，其特征在于，所述连接部(8)由非磁性材料制成。
7.根据权利要求6所述的混合型步进电机，其特征在于，所述非磁性材料为树脂。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的混合型步进电机，其特征在于，所述磁石(4)的中心通孔内壁边缘设有圆角。
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