CN206620040U - 步进电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及步进电机，包括定子铁芯(11)和转子铁芯(12)，所述的定子铁芯(11)包括定子铁芯本体(20)，所述的定子铁芯本体(20)沿圆周方向均布着8个定子主极(21)，每个定子主极(21)的极靴部(25)上设有多个均布的定子小齿(22)，所述的定子主极(21)的宽度由外至内逐渐变大。与现有技术相比，本实用新型通过增加靠近极靴部分主极宽度，具有改善电机主极磁密分布，降低其饱和程度，增大电机输出转矩等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机，尤其是涉及一种步进电机。
背景技术
如图1和图2所示，现有的混合式步进电机，包括定子铁芯11、转子铁芯12、磁钢13、后端盖14、前端盖15、后轴承16、前轴承17、转轴18和绕组19；
混合式步进电机截面如图3所示，定子铁芯本体20沿圆周方向均布着8个定子主极21，每个主极的极靴部25上有若干个均布的定子小齿22，转子铁芯本体 23和定子铁芯本体20同圆心，圆周方向上均布着若干个转子小齿24；
图4为定子主极示意图，定子主极21宽度为Bp，在主极的极靴部25均布着 N(N＝2,3,4,5……，图中N＝5)个相同的定子小齿22，小齿宽度为Bt。
现有技术条件下，考虑到绕线工艺及定子槽面积的有效利用，定子主极形状及尺寸有以下限制：
(1)定子主极21为平行主极，
(2)Bt*N*0.7≤Bp≤Bt*N
如果定子主极的尺寸较小，就会造成电机主极的磁密过度饱和，影响电机的输出转矩，特别是步进电机在高速时饱和程度严重，高速转矩较小。
经过分析，定子主极磁密分布大致如下，图5所示：定子主极21磁场A区域最为饱和，B区域次之，C区域饱和程度低，所以决定电机主极饱和的瓶颈在于主极的A区域。
实用新型内容
本实用新型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。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种步进电机，包括定子铁芯(11)和转子铁芯(12)，所述的定子铁芯(11) 包括定子铁芯本体(20)，所述的定子铁芯本体(20)沿圆周方向均布着8个定子主极(21)，每个定子主极(21)的极靴部(25)上设有多个均布的定子小齿(22)，所述的定子主极(21)的宽度由外至内逐渐变大。
优选地，所述的定子主极(21)为梯形结构，其小头端与定子铁芯轭部(26) 连接，大头端与极靴部(25)连接。
优选地，所述的梯形结构具体大小如下：
Bt*N*0.5≤Bp1＜Bt*N*1.0，Bt*N*1.0＜Bp2≤Bt*N*1.5；
其中Bp1为小头端的宽度，Bp2为大头端的宽度，Bt为定子小齿(22)的宽度，N为单个定子主极上的定子小齿数量。
优选地，所述的定子主极(21)为凸台状结构，其小头凸部与定子铁芯轭部(26) 连接，大头底部与极靴部(25)连接。
优选地，所述的定子主极(21)为一阶凸台结构。
优选地，所述的一阶凸台结构具体大小如下：
Bt*N*0.5≤Bp1＜Bt*N，Bt*N＜Bp2≤Bt*N*1.5，0.8≤L1/L2≤1.5
其中Bp1为小头凸部的宽度，L1为小头凸部的长度，Bp2为大头底部的宽度， L2为大头底部的长度，Bt为定子小齿(22)的宽度，N为单个定子主极上的定子小齿数量。
优选地，所述的定子主极(21)为二阶凸台结构。
优选地，所述的二阶凸台结构具体大小如下：
Bt*N*0.5≤Bp1＜Bt*N*0.9，Bt*N*0.9≤Bp2≤Bt*N*1.1，Bt*N*1.1＜Bp3≤ Bt*N*1.5，0.8≤L1/L2≤1.5，0.8≤L2/L3≤1.5；
其中Bp1为小头凸部的宽度，L1为小头凸部的长度，Bp2为中部台阶的宽度，L2为中部台阶的长度，Bp3为大头底部的宽度，L3为大头底部的长度，Bt为定子小齿(22)的宽度，N为单个定子主极上的定子小齿数量。
与现有技术相比，本实用新型通过调整电机主极形状及尺寸，改善电机主极磁密分布，通过增加靠近极靴部分主极宽度，降低其磁密，改善电机的饱和程度，同时减小靠近电机扼部主极宽度，保证电机槽面积不变，电机绕线匝数不变。
(1)靠近极靴的主极部分磁密降低，主极及极靴部分磁密分布更加均匀，电机整体饱和程度降低，增大了电机的保持转矩；
(2)高速时，电机饱和程度降低，电机的高速动态转矩增加。
附图说明
图1为现有的混合式步进电机结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视结构示意图；
其中11为定子铁芯 12为转子铁芯 13为磁钢
14为后端盖 15为前端盖 16为后轴承
17为前轴承 18为转轴 19为绕组
图3为混合式步进电机截面示意图；
其中20为定子铁芯本体，21为定子主极，22为定子小齿，23为转子铁芯本体，24为转子小齿，25为主极的极靴部
图4为定子主极结构示意图；
其中26为定子铁芯轭部
图5为定子主极磁密分布示意图；
图6为本实用新型实施例1的定子主极结构示意图；
图7为本实用新型实施例2的定子主极结构示意图；
图8为本实用新型实施例3的定子主极结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应属于本实用新型保护的范围。
实施例1
一种步进电机，包括定子铁芯11和转子铁芯12，所述的定子铁芯11包括定子铁芯本体20，所述的定子铁芯本体20沿圆周方向均布着8个定子主极21，每个定子主极21的极靴部25上设有多个均布的定子小齿22，所述的定子主极21的宽度由外至内逐渐变大。
如图6所示，因为A区域磁密比较饱和，增大A区域主极的宽度到Bp2；C 区域磁密饱和程度低，减小C区域主极的宽度到Bp1，整个主极由长方形变为梯形。
所述的定子主极21为梯形结构，其小头端与定子铁芯轭部(26)连接，大头端与极靴部25连接。
所述的梯形结构具体大小如下：
Bt*N*0.5≤Bp1＜Bt*N*1.0，Bt*N*1.0＜Bp2≤Bt*N*1.5；
其中Bp1为小头端的宽度，Bp2为大头端的宽度，Bt为定子小齿22的宽度， N为单个定子主极上的定子小齿数量。
实施例2
如图7所示，因为A区域磁密比较饱和，增大A区域主极的宽度到Bp2；C 区域磁密饱和程度低，减小C区域主极的宽度到Bp1，整个主极由单个长方形变成沿半径方向由从大到小的两个长方形主极部分组合而成。
所述的定子主极为一阶凸台结构。
所述的一阶凸台结构具体大小如下：
Bt*N*0.5≤Bp1＜Bt*N，Bt*N＜Bp2≤Bt*N*1.5，0.8≤L1/L2≤1.5
其中Bp1为小头凸部的宽度，L1为小头凸部的长度，Bp2为大头底部的宽度， L2为大头底部的长度，Bt为定子小齿的宽度，N为单个定子主极上的定子小齿数量。
实施例3
如图8所示，整个主极由单个长方形变成沿半径方向由从大到小的三个长方形主极部分组合而成。所述的定子主极为二阶凸台结构。
所述的二阶凸台结构具体大小如下：
Bt*N*0.5≤Bp1＜Bt*N*0.9，Bt*N*0.9≤Bp2≤Bt*N*1.1，Bt*N*1.1＜Bp3≤ Bt*N*1.5，0.8≤L1/L2≤1.5，0.8≤L2/L3≤1.5；
其中Bp1为小头凸部的宽度，L1为小头凸部的长度，Bp2为中部台阶的宽度， L2为中部台阶的长度，Bp3为大头底部的宽度，L3为大头底部的长度，Bt为定子小齿的宽度，N为单个定子主极上的定子小齿数量。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，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实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种步进电机，包括定子铁芯(11)和转子铁芯(12)，所述的定子铁芯(11)包括定子铁芯本体(20)，所述的定子铁芯本体(20)沿圆周方向均布着8个定子主极(21)，每个定子主极(21)的极靴部(25)上设有多个均布的定子小齿(22)，其特征在于，所述的定子主极(21)的宽度由外至内逐渐变大。
2.根据权利要求1所述的一种步进电机，其特征在于，所述的定子主极(21)为梯形结构，其小头端与定子铁芯轭部(26)连接，大头端与极靴部(25)连接。
3.根据权利要求2所述的一种步进电机，其特征在于，所述的梯形结构具体大小如下：
Bt*N*0.5≤Bp1＜Bt*N*1.0，Bt*N*1.0＜Bp2≤Bt*N*1.5；
其中Bp1为小头端的宽度，Bp2为大头端的宽度，Bt为定子小齿(22)的宽度，N为单个定子主极上的定子小齿数量。
4.根据权利要求1所述的一种步进电机，其特征在于，所述的定子主极(21)为凸台状结构，其小头凸部与定子铁芯轭部(26)连接，大头底部与极靴部(25)连接。
5.根据权利要求4所述的一种步进电机，其特征在于，所述的定子主极(21)为一阶凸台结构。
6.根据权利要求5所述的一种步进电机，其特征在于，所述的一阶凸台结构具体大小如下：
Bt*N*0.5≤Bp1＜Bt*N，Bt*N＜Bp2≤Bt*N*1.5，0.8≤L1/L2≤1.5
其中Bp1为小头凸部的宽度，L1为小头凸部的长度，Bp2为大头底部的宽度，L2为大头底部的长度，Bt为定子小齿(22)的宽度，N为单个定子主极上的定子小齿数量。
7.根据权利要求4所述的一种步进电机，其特征在于，所述的定子主极(21)为二阶凸台结构。
8.根据权利要求7所述的一种步进电机，其特征在于，所述的二阶凸台结构具体大小如下：
Bt*N*0.5≤Bp1＜Bt*N*0.9，Bt*N*0.9≤Bp2≤Bt*N*1.1，Bt*N*1.1＜Bp3≤Bt*N*1.5，0.8≤L1/L2≤1.5，0.8≤L2/L3≤1.5；
其中Bp1为小头凸部的宽度，L1为小头凸部的长度，Bp2为中部台阶的宽度，L2为中部台阶的长度，Bp3为大头底部的宽度，L3为大头底部的长度，Bt为定子小齿(22)的宽度，N为单个定子主极上的定子小齿数量。
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| CN201720214351.1U CN206620040U (zh) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 步进电机 |
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| CN201720214351.1U CN206620040U (zh) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 步进电机 |
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| CN206620040U true CN206620040U (zh) | 2017-11-07 |
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| CN201720214351.1U Active CN206620040U (zh) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 步进电机 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108574389A (zh) * | 2017-03-07 | 2018-09-25 | 上海鸣志电器股份有限公司 | 一种步进电机 |
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2017
- 2017-03-07 CN CN201720214351.1U patent/CN206620040U/zh active Active
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