CN205753930U - 一种步进电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种步进电机，其解决了现有车载、船载卫星天线的步进电机驱动装置效率低、能耗高、容易发生机械老化、占用空间大且安装维护不方便的技术问题，其包括转子、C型定子铁芯和环形定子支架，C型定子铁芯与环形定子支架固定连接，C型定子铁芯上连接有定子绕组，转子上设有磁钢；C型定子铁芯设有缺口，转子设于所述C型定子铁芯的缺口处，转子的内侧设有环形凹槽，环形定子支架的外侧设有环形凹槽，这两个环形凹槽相对设置匹配形成环形轨道，该环形轨道内设有滚珠；其可广泛应用于车载、船载卫星天线装置、打印机等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机，具体说是一种步进电机。
背景技术
现有的车载、船载卫星天线，通常使用步进电机作为驱动部件来驱动天线转盘按要求的角度转动，传动方式采用钢丝传动、皮带传动或齿轮传动。
由于车载、船载卫星天线的工作环境比较恶劣，环境温度变化大，现有步进电机驱动装置不仅增加了转动惯量，也容易发生机械老化，效率低、能耗高，占用空间大且安装维护不方便。尤其对于大直径卫星天线，问题更为严重。
发明内容
本实用新型就是为了解决现有车载、船载卫星天线的步进电机驱动装置效率低、能耗高、容易发生机械老化、占用空间大且安装维护不方便的技术问题，提供一种效率高、能耗低、故障率低、占用空间小且安装维护方便的步进电机。
本实用新型的技术方案是，提供一种步进电机，包括转子、C型定子铁芯和环形定子支架，C型定子铁芯与环形定子支架固定连接，C型定子铁芯上连接有定子绕组，转子上设有磁钢；C型定子铁芯设有缺口，转子设于所述C型定子铁芯的缺口处，转子的内侧设有环形凹槽，环形定子支架的外侧设有环形凹槽，这两个环形凹槽相对设置匹配形成环形轨道，该环形轨道内设有滚珠。
优选地，转子为铝合金转子，环形定子支架为铝合金环形定子支架。
优选地，磁钢采用穿透镶嵌结构安装；磁钢为圆柱形，分为N极和S极两部分。
优选地，铝合金转子与C型定子铁芯间之间的缝隙为0.5mm。
优选地，C型定子铁芯的数量是一个或两个以上。
优选地，铝合金转子的外径是480mm，内径为451mm；铝合金转子上的圆柱形磁钢的直径是10mm；铝合金环形定子支架的外径是449mm，内径是420mm；滚珠的直径可以是5mm。
本实用新型的有益效果是，直驱方式，不使用减速机构和自支撑结构。产品扭矩大、转速低，占用空间小，安装维护很方便，能充分发挥步进电机的特性。此外，电机能耗低、工作效率高，故障率低。
本实用新型进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
图1是步进电机的结构示意图；
图2是铝合金转子、铝合金环形定子支架和滚珠的连接示意图；
图3是图2中T处的局部放大图；
图4是尺寸图；
图5是C型定子铁芯的结构示意图；
图6是定子绕组的连接示意图；
图7是图6中P处的局部放大图。
图中符号说明：
1.C型定子铁芯；2.定子绕组；3.铝合金转子；4.磁钢；5.铝合金环形定子支架；6.螺栓；7.滚珠。
具体实施方式
以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1-3所示，本实用新型所公开的步进电机是外转子结构，其包括铝合金转子3和C型定子铁芯1。使用螺栓6将C型定子铁芯1固定安装在铝合金环形定子支架5上。C型定子铁芯1上连接有定子绕组2，C型定子铁芯1由矽钢片组成。铝合金转子3上设有磁钢4，磁钢4采用穿透镶嵌结构安装。
铝合金环形定子支架5的弧度与C型定子铁芯1的弧度相同。
步进电机按4相电机设计，C型铁芯数量可以是一个，也可以是两个、三个或更多个，可根据本电机机械荷载的大小设置数量。
C型定子铁芯1上的缺口向外，铝合金转子3设置在C型定子铁芯1的缺口处，铝合金转子3的内侧开有环形凹槽，铝合金环形定子支架5的外侧开有环形凹槽，这两个环形凹槽相对设置匹配形成环形轨道，该环形轨道内安装若干个滚珠7。
如图4所示，铝合金转子3的外径是480mm(图中标注的半径为240mm)，内径为451mm(图中标注的半径为225.5mm)，铝合金转子3的外径满足于大直径卫星天线。铝合金转子3上的圆柱形磁钢4的直径是10mm，在圆周方向均布有72个圆柱形磁钢4。每个圆柱形磁钢4分为N极和S极两部分，相邻两个圆柱形磁钢4的磁极交替排列。
铝合金环形定子支架5的外径是449mm(图中标注的半径是224.5mm)，内径是420mm(图中标注的半径是210mm)。
滚珠7的直径可以是5mm。铝合金环形定子支架5与铝合金转子3之间的间隙是1mm。
结合图5和图6所示，C型定子铁芯1设有8个齿部，对应有8个绕组线包。
如图6所示，从径向方向观察电机的外侧，C型定子铁芯1上的定子绕组2按4相电机设计，有八个引线头。需要说明的是，定子绕组2的结构可以采用现有步进电机绕组的结构。
如图7所示，铝合金转子3与C型定子铁芯1之间的缝隙为H＝0.5mm。
需要说明的是，铝合金转子3的材质不限于铝合金，也可以是其他材质。铝合金环形定子支架5的材质不限于铝合金，也可以是其他材质。
步进电机在使用时，将卫星天线上方位需要相对运动的转盘套在铝合金转子3上固定好，铝合金环形定子支架5通过过度件固定在相对固定的底盘上，C型定子铁芯1卡在铝合金转子3的磁钢的正上方，向定子绕组2通电后，定子绕组2的4相线分别通过电流，按通用步进电机运动规律加电，使定子和转子之间产生相对运动的扭矩，因为是直接连接，直接带动转盘转动，减少了摩擦力矩损耗。采用C型铁芯套在磁钢上方，磁路闭合，扭矩更大。该步进电机的定子和转子结构，可以减少电缆连接和滑环要求，采用分体共型设计，没有独立轴承，减少磨损环节。
以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种步进电机，其特征是，包括转子、C型定子铁芯和环形定子支架，所述C型定子铁芯与所述环形定子支架固定连接，所述C型定子铁芯上连接有定子绕组，所述转子上设有磁钢；所述C型定子铁芯设有缺口，所述转子设于所述C型定子铁芯的缺口处，所述转子的内侧设有环形凹槽，所述环形定子支架的外侧设有环形凹槽，这两个环形凹槽相对设置匹配形成环形轨道，该环形轨道内设有滚珠。
2.根据权利要求1所述的步进电机，其特征在于，所述转子为铝合金转子，所述环形定子支架为铝合金环形定子支架。
3.根据权利要求2所述的步进电机，其特征在于，所述磁钢采用穿透镶嵌结构安装；所述磁钢为圆柱形，分为N极和S极两部分。
4.根据权利要求3所述的步进电机，其特征在于，所述铝合金转子与所述C型定子铁芯之间的缝隙为0.5mm。
5.根据权利要求4所述的步进电机，其特征在于，所述C型定子铁芯的数量是一个或两个以上。
6.根据权利要求5所述的步进电机，其特征在于，所述铝合金转子的外径是480mm，内径为451mm；所述铝合金转子上的圆柱形磁钢的直径是10mm；所述铝合金环形定子支架的外径是449mm，内径是420mm；所述滚珠的直径可以是5mm。
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| CN113922544A (zh) * | 2021-10-08 | 2022-01-11 | 浙江大学 | 一种微型扁平式马达 |
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2016
- 2016-07-12 CN CN201620731869.8U patent/CN205753930U/zh not_active Expired - Fee Related
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