CN206117336U - 一种高速正反转低惯量步进电机转子 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高速正反转低惯量步进电机转子，包括转轴，在转轴上配合有两个轴承，在转轴的周向表面过盈配合有两个位于两个轴承之间的转子铁芯，在转轴与转子铁芯过盈配合的周向表面至少均布有三对沿转轴轴向延伸的凸筋，在两个转子铁芯之间设有套于转轴上的磁钢，在两个转子铁芯背对背的一侧端面分别沿周向均布有五个凹槽，在每个转子铁芯的相邻两个凹槽之间设有辐板，在辐板上沿转子铁芯的轴向设有铆钉。本实用新型增加了转轴的机械强度，转轴不会断裂，增加了电机的磁通量和电磁转矩，电机转子惯量小，适于高速旋转，且工艺易操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高速正反转低惯量步进电机转子，适用于高速频繁正反转场合的电机，比如纺机行业电机，属于电机技术领域。
背景技术
目前高速步进电机的转子表面是加工键槽，通过键与转子铁芯连接，而表面加工切割的槽口，会有应力集中的现象，在高速电机运行的正反转过程中，会出现由于应力集中于切割槽口而导致主轴断裂的问题；而为使电机高速正反转，电机转子的惯量要尽量小，如何使高速步进电机的转子结构设计得合理，使得电机转子的惯量减小以满足电机高速正反转的运行，是本领域技术人员研究的方向。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高速正反转低惯量步进电机转子，增加了转轴的机械强度，转轴不会断裂，增加了电机的磁通量和电磁转矩，电机转子惯量小，适于高速旋转，且工艺易操作。
为实现上述目的，本实用新型的具体方案为：
一种高速正反转低惯量步进电机转子，包括转轴，在转轴上配合有两个轴承，在转轴的周向表面过盈配合有两个位于两个轴承之间的转子铁芯，在转轴与转子铁芯过盈配合的周向表面至少均布有三对沿转轴轴向延伸的凸筋，在两个转子铁芯之间设有套于转轴上的磁钢，在两个转子铁芯背对背的一侧端面分别沿周向均布有五个凹槽，在每个转子铁芯的相邻两个凹槽之间设有辐板，在辐板上沿转子铁芯的轴向设有铆钉。
在转子铁芯与其相邻的轴承之间设有支撑轴套。
本实用新型转轴表面没有加工切割的槽口，所以没有应力集中的现象，避免了高速正反转过程应力集中于切割槽口使轴断裂。转轴表面沿轴向挤压出凸起的凸筋，凸筋通过压装嵌入转子铁芯内孔，凸筋切割转子铁芯内孔壁，即转轴和转子铁芯通过凸筋过盈配合而牢固连接。
为使电机高速正反转，电机转子惯量要尽量小，所以在转子铁芯一侧端面均布有五个凹槽。
在转子铁芯与其相邻的轴承之间设有支撑轴套，保证了整个转子结构的轴向机械强度。
在转子铁芯一侧端面均布有五个凹槽，即相邻两个凹槽之间的辐板为五条，这是结合转子冲片大角度（45°、60°、72°、90°、120°、180°）回转叠铆可以补偿由于冲制材料厚度不均匀引起的叠层积累误差和改善电机磁性能的特性，同时考虑铆钉必须设计在辐板的直径方向上，再考虑辐板的宽度和实际加工工艺的易操作性，所以选择五条最佳；辐板的宽度设计，考虑了材料力学中承受扭矩截面的应力、变形、强度和刚度等因素，同时结合电磁场理论中铁磁物质的磁化和磁路的饱和性，转子铁芯无凹槽的实心部分产生的电磁转矩通过铆钉将各片产生的分散电磁转矩形成统一的合成转矩，合成转矩通过辐板传输给转子铁芯中部，进而传给转轴,所以辐板对电磁转矩传输具有增强作用；而且步进电机转子磁场，是由磁钢产生的轴向磁场，轴向磁场经转子铁芯的磁路进行传递，设计凹槽及辐板的结构，能够增加导磁，这大大增加轴向磁场的磁通量，使定子和转子的有效耦合磁场大大增加，从而增加了电机的电磁转矩；根据合成的电磁转矩与转子转动惯量的大小关系，选择合适的凹槽大小，保证获得最符合客户要求的电机正反转的加速度，来满足纺机设备需求的电机电磁转矩大，高速正反转加速度大的使用要求。
本实用新型增加了转轴的机械强度，转轴不会断裂，增加了电机的磁通量和电磁转矩，电机转子惯量小，适于高速旋转，且工艺易操作。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中的A-A剖视放大结构示意图。
图中：转轴1、凸筋1-1、轴承2、转子铁芯3、凹槽3-1、辐板3-2、磁钢4、铆钉5、支撑轴套6。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例1：参见附图1～附图2，一种高速正反转低惯量步进电机转子，包括转轴1，在转轴1上配合有两个轴承2，在转轴1的周向表面过盈配合有两个位于两个轴承2之间的转子铁芯3，在转轴1与转子铁芯3过盈配合的周向表面均布有八对沿转轴1轴向延伸的凸筋1-1，在两个转子铁芯3之间设有套于转轴1上的磁钢4，在两个转子铁芯3背对背的一侧端面分别沿周向均布有五个凹槽3-1，在每个转子铁芯3的相邻两个凹槽3-1之间设有辐板3-2，在辐板3-2上沿转子铁芯3的轴向设有铆钉5。
在转子铁芯3与其相邻的轴承2之间设有支撑轴套6。
在转子铁芯3的外周绕有绕组，转轴1通过凸筋1-1过盈配合转子铁芯3，转轴1的转动带动转子铁芯3的转动，本结构增强了转轴1的机械强度，增加了电机的磁通量和电磁转矩，电机转子惯量小，适于高速旋转。
Claims (2)
1.一种高速正反转低惯量步进电机转子，包括转轴，在转轴上配合有两个轴承，其特征在于：在转轴的周向表面过盈配合有两个位于两个轴承之间的转子铁芯，在转轴与转子铁芯过盈配合的周向表面至少均布有三对沿转轴轴向延伸的凸筋，在两个转子铁芯之间设有套于转轴上的磁钢，在两个转子铁芯背对背的一侧端面分别沿周向均布有五个凹槽，在每个转子铁芯的相邻两个凹槽之间设有辐板，在辐板上沿转子铁芯的轴向设有铆钉。
2.根据权利要求1所述的高速正反转低惯量步进电机转子，其特征在于：在转子铁芯与其相邻的轴承之间设有支撑轴套。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107294324A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-24 | 李国君 | 一种新型电动汽车同定子左右转子驱动电机 |
| CN107437882A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-12-05 | 宁波鼎祥电器制造有限公司 | 一种步进电动机 |
| CN110943594A (zh) * | 2018-09-25 | 2020-03-31 | 日本电产伺服有限公司 | 混合型步进马达 |
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