CN213817383U - 永磁式步进电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种永磁式步进电机。所述永磁式步进电机包括电机外壳、定子组件、转子组件、后底板、控制电路；所述定子组件安装在所述电机外壳的内表面处，其包括骨架、漆包线；所述骨架包括嵌入工程塑料基架中的四个依次层积的极齿内轭组，各极齿内轭组均由两相向布置的极齿内轭组成；所述漆包线缠绕于骨架的线槽内，并形成绕线组；所述控制电路通过安装于骨架的插针与各绕线组电性连接，并使位于同一侧的两绕线组为同一相绕线组，使位于另一侧的两绕线组为同一相绕线组。在同等运行条件下，所述永磁式步进电机的输送力矩有明显的提升，同时极齿能够控制在合适的长度，合格率与可靠性也明显提高。

Description

永磁式步进电机

技术领域

本实用新型涉及一种永磁式步进电机。

背景技术

永磁式步进电机由于结构本身的原因，输出力矩普遍相对偏小。采用调整绕线参数和使用电流的方式能够提高输出力矩，若输出力矩依然达不到要求，可以采用增加定子骨架高度 (增加骨架的线槽的高度)的方式，使绕线组的截面积更大，进而提高输出力矩。

然而，线槽越宽，极齿内轭的极齿就会越长且越窄，使得提高的力矩有限，而且极易出现极齿翘曲在骨架的轴孔的现象，使骨架生产过程中就会有较多不良品。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种永磁式步进电机。

所述永磁式步进电机包括：

电机外壳，所述电机外壳形成有开口；

定子组件，安装在所述电机外壳的内表面处，其包括骨架、漆包线；所述骨架包括嵌入工程塑料基架中的四个依次层积的极齿内轭组，各极齿内轭组均由两相向布置的极齿内轭组成；所述漆包线缠绕于骨架的线槽内，并形成绕线组；

转子组件，可转动地安装在形成于所述骨架的轴孔内，其包括磁环、转轴，所述磁环与转轴固定连接；所述转轴由安装于电机外壳、后底板的轴承支撑；

后底板，覆盖于电机外壳的开口；

控制电路，所述控制电路通过安装于骨架的插针与各绕线组电性连接，并使位于同一侧的两绕线组为同一相绕线组，使位于另一侧的两绕线组为同一相绕线组。

可选地，所述骨架包含于前端向上突起而形成的突台，所述突台与电机外壳的内表面通过粘胶固定连接。

可选地，所述突台包括由轴孔边缘向上突起而形成的环形突台，以及位于环形突台外侧的若干圆柱突台。

可选地，所述骨架的周向外壁与电机外壳的内表面通过粘胶固定连接。

可选地，所述后底板包含冲压而形成的凸台，所述凸台包括若干弧形止口壁，若干加强壁；所述弧形止口壁垂直于后底板主体，并呈环形阵列分布，各弧形止口壁均抵接于骨架的轴孔的内壁；所述加强壁连接两相邻的弧形止口壁，且位于弧形止口壁所在假想圆内，其与后底板主体形成倾角；所述凸台的中心处设置轴承安装孔。

可选地，所述加强壁总体呈凵形，其包括第一子加强壁、第二子加强壁，所述第一子加强壁以弧形止口壁所在假想圆的圆心为中心呈环形阵列分布，所述第二子加强壁两端分别连接相邻的第一子加强壁未端、以及相邻的弧形止口壁未端。

可选地，所述后底板于边缘处形成限位槽，所述限位槽与所述骨架的定位凸台配合。

可选地，所述转子组件还包括支撑架，所述磁环套接于支撑架上，并通过支撑架与转轴固定连接。

可选地，所述轴承与支撑架之间设置套设于转轴上的石墨垫片。

可选地，所述轴承为含油轴承，其通过铆压方式安装于电机外壳、后底板。

本实用新型实施例中，所述缠绕于骨架的线槽的漆包线共形成四个绕线组，所述控制电路使位于同一侧的两绕线组为同一相绕线组，使位于另一侧的两绕线组为同一相绕线组。相当于，每相线路增加一绕线组，使得电机在同等运行条件下，力矩有明显的提升，同时极齿能够控制在合适的长度，合格率与可靠性也明显提高。

所述骨架与电机外壳的内表面通过粘胶固定连接，永磁式步进电机运行过程中，可以避免骨架因发生径向晃动而与电机外壳发生碰撞，降低共振噪音。

所述后底板的凸台的弧形止口壁抵接于骨架的轴孔的内壁，保证后底板的安装精度，从而确保安装于电机外壳、后底板的凸台的两轴承内孔的同心度。并且凸台其机械强度大，能够承受轴向荷载，避免永磁式步进电机工作过程中，因凸台发生断裂、脱落而影响永磁式步进电机的使用寿命。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本实用新型永磁式步进电机一示例性实施例的结构示意图；

图2为图1中永磁式步进电机的分解图；

图3为图1中永磁式步进电机的剖视图；

图4为图1中骨架的结构示意图；

图5为极齿内轭的结构示意图；

图6为图1中后底板的结构示意图；

图7为图6中A-A剖视图；

图8为图7中B部放大视图；

图9为图7中C部放大视图。

附图标记说明：1、电机外壳；2、后底板；3、骨架；4、环形突台；5、圆柱突台；6、极齿；7、插针；8、第一绕线组；9、第二绕线组；10、第三绕线组；11、第四绕线组；12、PCB 板；13、磁环；14、转轴；15、支撑架；16、轴承；17、限位槽；18、定位凸台；19、凸台； 20、弧形止口壁；21、后底板主体；22、第一子加强壁；23、第二子加强壁；24、轴承安装孔；25、石墨垫片；26、前安装板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

在本实用新型的描述中提到或者可能提到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。另外，术语“包括”、“包含”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的永磁式步进电机。

参见图1至图3，根据本实用新型实施例的永磁式步进电机，其包括电机外壳1、定子组件、转子组件、后底板2、控制电路。

具体而言，所述电机外壳1形成有开口。所述定子组件安装在所述电机外壳1的内表面处，其包括骨架3、漆包线，所述骨架3固定安装在所述电机外壳1的内表面处。

参见图4，本实施例中，所述骨架3包含于前端向上突起而形成的突台，所述突台与电机外壳1的内表面通过粘胶，如高强度的厌氧胶固定连接。具体的，所述突台包括由骨架3的轴孔边缘向上突起而形成的环形突台4，以及位于环形突台4外侧的若干圆柱突台5。将粘胶涂抹于电机外壳1的上端的内表面后，塞入骨架3，即可将骨架3与电机外壳1实现固定连接。永磁式步进电机运行过程中，骨架3与电机外壳1的固定连接可以避免骨架3因发生径向晃动而与电机外壳1发生碰撞，从而降低共振噪音。

为进一步加强骨架3与电机外壳1的固定连接，所述骨架3的周向外壁可以与电机外壳 1的内表面通过粘胶，如高强度的厌氧胶固定连接。同样的，将粘胶涂抹于电机外壳1周向内表面后，塞入骨架3，即可将骨架3与电机外壳1实现固定连接，进一步降低共振噪音。

所述骨架3包括嵌入工程塑料基架中的四个依次层积的极齿内轭组，各极齿内轭组均由两相向布置的极齿内轭组成。参见图5，所述极齿内轭的极齿6可以采用冲压的方式形成，其数量可以12，也可以为其它合适的数量。极齿内轭组的两极齿内轭的极齿6错开，即其一极齿内轭的极齿6伸入另一极齿内轭的两极齿6之间的空隙。

现返回图1至图3，所述漆包线缠绕于骨架3的线槽内，并形成绕线组，即所述永磁式步进电机包含四个绕线组，当然，极齿内轭组位于线槽的外侧。所述控制电路通过安装于骨架3的插针7与各绕线组电性连接，并使位于同一侧的两绕线组为同一相绕线组，使位于另一侧的两绕线组为同一相绕线组，即使第一绕线组8、第二绕线组9为同一相绕线组，使第三绕线组10、第四绕线组11为同一相绕线组。相当于，每相线路增加一绕线组，使得永磁式步进电机在同等运行条件下，力矩有明显的提升，同时极齿能够控制在合适的长度，合格率与可靠性也明显提高。本实施例中，所述控制电路刻录于PCB板12上。

所述转子组件可转动地安装在形成于所述骨架3的轴孔内，其包括磁环13、转轴14，所述磁环13与转轴14固定连接。本实施例中，所述转子组件还包括支撑架15，所述磁环13套接于支撑架15上，并且两者通过高强度的厌氧胶粘结固定，所述支撑架15与转轴14固定连接。所述转轴14由安装于电机外壳1、后底板2的轴承16支撑。

所述后底板2覆盖于电机外壳1的开口，并通过铆压开口边缘的方式对后底板2进行约束，以防止后底板2脱落。本实施例中，为避免铆压开口边缘过程中后底板2发生转动，所述后底板2于边缘处形成限位槽17，所述限位槽17与所述骨架3的定位凸台18配合。

现参见图6至图9，所述后底板2包含冲压而形成的凸台19，所述凸台19包括若干弧形止口壁20，若干加强壁。本实施例中，所述弧形止口壁20的数量为六，所述加强壁的数量为六，应当理解，所述弧形止口壁20、加强壁的数量还可以均为五、七、八，或其它合适的数量。

所述弧形止口壁20垂直于后底板主体21，并呈环形阵列分布，各弧形止口壁20均抵接于骨架3的轴孔的内壁，以保证后底板2的安装精度。所述加强壁连接两相邻的弧形止口壁 20，并且位于弧形止口壁20所在假想圆内。本实施例中，所述加强壁总体呈凵形，其包括第一子加强壁22、第二子加强壁23，所述第一子加强壁22以弧形止口壁20所在假想圆的圆心为中心呈环形阵列分布，所述第二子加强壁23两端分别连接相邻的第一子加强壁22未端、以及相邻的弧形止口壁20未端。应当理解，所述加强壁还可以采用其它合适的形状、结构。

所述加强壁与后底板主体21形成倾角。本实施例中，所述加强壁与后底板主体21之间夹角为135°。应当理解，所述加强壁与后底板主体21之间夹角还可以采用其它合适的角度，如120°、140°、150°等。所述加强壁能够保持较厚的壁厚，有效提高凸台19的机械强度，从而避免其承受轴向荷载时，凸台19发生断裂、脱落。

现返回图3，所述电机外壳1、后底板2的凸台19的中心处均设置轴承安装孔24，所述转轴14由安装于电机外壳1、后底板2的凸台19的轴承16支撑。本实施例中，所述轴承16为含油轴承，其通过铆压方式安装于电机外壳1、后底板2。

本实施例中，所述轴承16与支撑架15之间设置套设于转轴14上的石墨垫片25。所述永磁式步进电机还包括前安装板26，所述前安装板26焊接于电机外壳1上。

本实用新型实施例中，所述缠绕于骨架3的线槽的漆包线共形成四个绕线组，所述控制电路使位于同一侧的两绕线组为同一相绕线组，使位于另一侧的两绕线组为同一相绕线组。相当于，每相线路增加一绕线组，使得电机在同等运行条件下，力矩有明显的提升，同时极齿能够控制在合适的长度，合格率与可靠性也明显提高。

所述骨架3与电机外壳1的内表面通过粘胶固定连接，永磁式步进电机运行过程中，可以避免骨架3因发生径向晃动而与电机外壳1发生碰撞，降低共振噪音。

所述后底板2的凸台19的弧形止口壁20抵接于骨架3的轴孔的内壁，保证后底板2的安装精度，从而确保安装于电机外壳1、后底板2的凸台19的两轴承16内孔的同心度。并且凸台19其机械强度大，能够承受轴向荷载，避免永磁式步进电机工作过程中，因凸台19 发生断裂、脱落而影响永磁式步进电机的使用寿命。

Claims (10)

1.一种永磁式步进电机，其特征在于，包括：

电机外壳，所述电机外壳形成有开口；

定子组件，安装在所述电机外壳的内表面处，其包括骨架、漆包线；所述骨架包括嵌入工程塑料基架中的四个依次层积的极齿内轭组，各极齿内轭组均由两相向布置的极齿内轭组成；所述漆包线缠绕于骨架的线槽内，并形成绕线组；

转子组件，可转动地安装在形成于所述骨架的轴孔内，其包括磁环、转轴，所述磁环与转轴固定连接；所述转轴由安装于电机外壳、后底板的轴承支撑；

后底板，覆盖于电机外壳的开口；

控制电路，所述控制电路通过安装于骨架的插针与各绕线组电性连接，并使位于同一侧的两绕线组为同一相绕线组，使位于另一侧的两绕线组为同一相绕线组。

2.根据权利要求1所述的永磁式步进电机，其特征在于：所述骨架包含于前端向上突起而形成的突台，所述突台与电机外壳的内表面通过粘胶固定连接。

3.根据权利要求2所述的永磁式步进电机，其特征在于：所述突台包括由轴孔边缘向上突起而形成的环形突台，以及位于环形突台外侧的若干圆柱突台。

4.根据权利要求1所述的永磁式步进电机，其特征在于：所述骨架的周向外壁与电机外壳的内表面通过粘胶固定连接。

5.根据权利要求1所述的永磁式步进电机，其特征在于：所述后底板包含冲压而形成的凸台，所述凸台包括若干弧形止口壁，若干加强壁；所述弧形止口壁垂直于后底板主体，并呈环形阵列分布，各弧形止口壁均抵接于骨架的轴孔的内壁；所述加强壁连接两相邻的弧形止口壁，且位于弧形止口壁所在假想圆内，其与后底板主体形成倾角；所述凸台的中心处设置轴承安装孔。

6.根据权利要求5所述的永磁式步进电机，其特征在于：所述加强壁总体呈凵形，其包括第一子加强壁、第二子加强壁，所述第一子加强壁以弧形止口壁所在假想圆的圆心为中心呈环形阵列分布，所述第二子加强壁两端分别连接相邻的第一子加强壁未端、以及相邻的弧形止口壁未端。

7.根据权利要求5所述的永磁式步进电机，其特征在于：所述后底板于边缘处形成限位槽，所述限位槽与所述骨架的定位凸台配合。

8.根据权利要求1所述的永磁式步进电机，其特征在于：所述转子组件还包括支撑架，所述磁环套接于支撑架上，并通过支撑架与转轴固定连接。

9.根据权利要求8所述的永磁式步进电机，其特征在于：所述轴承与支撑架之间设置套设于转轴上的石墨垫片。

10.根据权利要求1至8任一项所述的永磁式步进电机，其特征在于：所述轴承为含油轴承，其通过铆压方式安装于电机外壳、后底板。

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