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轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)

閱讀:1042發(fā)布:2020-06-09

專利匯可以提供轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)專利檢索,專利查詢,專利分析的服務(wù)。并且本實(shí)用新型公開了一種外 轉(zhuǎn)子 混合式步進(jìn) 電機(jī) ,它包括固定軸、內(nèi) 定子 和外轉(zhuǎn)子,所述內(nèi)定子固定連接在所述固定軸上;所述外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸上;所述外轉(zhuǎn)子包括旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸上的機(jī)殼組件和設(shè)于所述機(jī)殼組件上、至少部分圍繞于所述內(nèi)定子的外圍且與所述內(nèi)定子之間形成有氣隙的轉(zhuǎn)子組件;所述轉(zhuǎn)子組件包括一個 鐵 芯組件或至少兩個沿所述固定軸的軸向依次設(shè)置的鐵芯組件;所述鐵芯組件包括兩個沿所述固定軸的軸向依次設(shè)置的轉(zhuǎn)子鐵芯和設(shè)于兩個所述轉(zhuǎn)子鐵芯之間的 永磁體 。本實(shí)用新型不僅具有較大的 轉(zhuǎn)動慣量 ,而且在低轉(zhuǎn)速時輸出 力 矩大,能夠適應(yīng)低轉(zhuǎn)速大力矩的使用要求。,下面是轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,它包括:
固定軸(1);
固定連接在所述固定軸(1)上的內(nèi)定子;
旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸(1)上的外轉(zhuǎn)子;
所述外轉(zhuǎn)子包括旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸(1)上的機(jī)殼組件和設(shè)于所述機(jī)殼組件上、至少部分圍繞于所述內(nèi)定子的外圍且與所述內(nèi)定子之間形成有氣隙(2)的轉(zhuǎn)子組件;
所述轉(zhuǎn)子組件包括一個芯組件或至少兩個沿所述固定軸(1)的軸向依次設(shè)置的鐵芯組件;
所述鐵芯組件包括兩個沿所述固定軸(1)的軸向依次設(shè)置的轉(zhuǎn)子鐵芯(3)和設(shè)于兩個所述轉(zhuǎn)子鐵芯(3)之間的永磁體(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,當(dāng)所述鐵芯組件設(shè)有至少兩個時,任意相鄰的兩個鐵芯組件之間通過不導(dǎo)磁材料(18)隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,
所述內(nèi)定子包括連接在所述固定軸(1)上的定子鐵芯(5)和纏繞在所述定子鐵芯(5)上的繞組(6);
所述繞組(6)具有兩個用于連接導(dǎo)線(7)的接線端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,
還包括與所述接線端一一對應(yīng)的導(dǎo)線(7);
所述固定軸(1)中設(shè)有導(dǎo)線通道(8);
所述導(dǎo)線(7)的一端部與對應(yīng)的接線端電性連接,所述導(dǎo)線(7)的另一端部用于穿過所述導(dǎo)線通道(8)并與電源連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,所述定子鐵芯(5)上設(shè)有安裝孔(9),所述固定軸(1)緊配連接在所述安裝孔(9)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,所述定子鐵芯(5)上設(shè)有多個用于纏繞所述繞組(6)的繞組槽(10),所述繞組槽(10)以所述定子鐵芯(5)的中心軸為圓心周向均勻分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,所述轉(zhuǎn)子鐵芯(3)的內(nèi)壁上設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯(3)的周向均勻分布的凸齒(11),任意相鄰的兩個凸齒(11)之間形成有凹槽(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,在所述固定軸(1)的軸向上,任意相鄰的兩個轉(zhuǎn)子鐵芯(3)中,其中一個轉(zhuǎn)子鐵芯(3)的凸齒(11)對應(yīng)另一個轉(zhuǎn)子鐵芯(3)的凹槽(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,所述機(jī)殼組件包括殼體(13)、前蓋(14)和后蓋(15),其中,
所述前蓋(14)和后蓋(15)均旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸(1)上;
所述內(nèi)定子位于所述前蓋(14)和后蓋(15)之間;
所述殼體(13)連接在所述前蓋(14)和后蓋(15)上;
所述轉(zhuǎn)子鐵芯(3)和永磁體(4)均連接在所述殼體(13)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),其特征在于,所述前蓋(14)和后蓋(15)均通過軸承(16)旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸(1)上,其中,
所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)還包括套設(shè)于所述固定軸(1)上并位于所述內(nèi)定子和前蓋(14)之間的彈簧(17),所述彈簧(17)的一端部與所述內(nèi)定子相抵,所述彈簧(17)的另一端部與所述軸承(16)相抵。

說明書全文

轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本實(shí)用新型涉及一種外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)。

背景技術(shù)

[0002] 目前,公知的混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)上均為內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動慣量小,低速矩小,無法適應(yīng)低轉(zhuǎn)速大力矩的使用要求,因此,往往需要用更大的電機(jī)來帶動負(fù)載,增加了成本。發(fā)明內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷,提供一種外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),它不僅具有較大的轉(zhuǎn)動慣量,而且在低轉(zhuǎn)速時輸出力矩大,能夠適應(yīng)低轉(zhuǎn)速大力矩的使用要求。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),它包括:
[0005] 固定軸;
[0006] 固定連接在所述固定軸上的內(nèi)定子;
[0007] 旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸上的外轉(zhuǎn)子;
[0008] 所述外轉(zhuǎn)子包括旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸上的機(jī)殼組件和設(shè)于所述機(jī)殼組件上、至少部分圍繞于所述內(nèi)定子的外圍且與所述內(nèi)定子之間形成有氣隙的轉(zhuǎn)子組件;
[0009] 所述轉(zhuǎn)子組件包括一個芯組件或至少兩個沿所述固定軸的軸向依次設(shè)置的鐵芯組件;
[0010] 所述鐵芯組件包括兩個沿所述固定軸的軸向依次設(shè)置的轉(zhuǎn)子鐵芯和設(shè)于兩個所述轉(zhuǎn)子鐵芯之間的永磁體。
[0011] 進(jìn)一步,當(dāng)所述鐵芯組件設(shè)有至少兩個時,任意相鄰的兩個鐵芯組件之間通過不導(dǎo)磁材料隔離。
[0012] 進(jìn)一步提供一種所述內(nèi)定子的具體方案,所述內(nèi)定子包括連接在所述固定軸上的定子鐵芯和纏繞在所述定子鐵芯上的繞組;
[0013] 所述繞組具有兩個用于連接導(dǎo)線的接線端。
[0014] 進(jìn)一步,所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)還包括與所述接線端一一對應(yīng)的導(dǎo)線;
[0015] 所述固定軸中設(shè)有導(dǎo)線通道;
[0016] 所述導(dǎo)線的一端部與對應(yīng)的接線端電性連接,所述導(dǎo)線的另一端部用于穿過所述導(dǎo)線通道并與電源連接。
[0017] 進(jìn)一步提供一種所述定子鐵芯與所述固定軸之間的連接方式,所述定子鐵芯上設(shè)有安裝孔,所述固定軸緊配連接在所述安裝孔中。
[0018] 進(jìn)一步,所述定子鐵芯上設(shè)有多個用于纏繞所述繞組的繞組槽,所述繞組槽以所述定子鐵芯的中心軸為圓心周向均勻分布。
[0019] 進(jìn)一步,所述轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)壁上設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向均勻分布的凸齒,任意相鄰的兩個凸齒之間形成有凹槽。
[0020] 進(jìn)一步,在所述固定軸的軸向上,任意相鄰的兩個轉(zhuǎn)子鐵芯中,其中一個轉(zhuǎn)子鐵芯的凸齒對應(yīng)另一個轉(zhuǎn)子鐵芯的凹槽。
[0021] 進(jìn)一步提供一種所述機(jī)殼組件的具體方案,所述機(jī)殼組件包括殼體、前蓋和后蓋,其中,
[0022] 所述前蓋和后蓋均旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸上;
[0023] 所述內(nèi)定子位于所述前蓋和后蓋之間;
[0024] 所述殼體連接在所述前蓋和后蓋上;
[0025] 所述轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體均連接在所述殼體上。
[0026] 進(jìn)一步,所述前蓋和后蓋均通過軸承旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸上,其中,
[0027] 所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)還包括套設(shè)于所述固定軸上并位于所述內(nèi)定子和前蓋之間的彈簧,所述彈簧的一端部與所述內(nèi)定子相抵,所述彈簧的另一端部與所述軸承相抵。
[0028] 采用了上述技術(shù)方案后,所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子包括機(jī)殼組件、轉(zhuǎn)子鐵芯和永磁體,所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)定子包括定子鐵芯和繞組。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可知,氣隙是電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間的空隙,定子不轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子需要轉(zhuǎn)動,所以氣隙是必須存在的,由于內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)的定子在外部,轉(zhuǎn)子在內(nèi)部,其定子要有足夠容納繞組的空間,所以定子內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子外徑均比較小,即氣隙的直徑比較??;外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)的定子在內(nèi)部,轉(zhuǎn)子在外部,其定子也要有足夠的空件容納繞組,所以其定子外徑和轉(zhuǎn)子內(nèi)徑均比較大,即氣隙的直徑比較大。由現(xiàn)有的電機(jī)設(shè)計公式可知,電機(jī)的輸出力矩與氣隙的直徑平方成正比,所以相同的外形尺寸,外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)能輸出更大的力矩,在輸出力矩相同的情況下,外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)的尺寸小于內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī),因此外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)的材料用量要少,成本低。因此本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)不僅具有較大的轉(zhuǎn)動慣量,而且在低轉(zhuǎn)速時能得到較大的輸出力矩,滿足了低轉(zhuǎn)速大力矩的使用要求,并且制造成本低。附圖說明
[0029] 圖1為具有一個鐵芯組件的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0030] 圖2為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0031] 圖3為本實(shí)用新型的定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0032] 圖4為具有兩個鐵芯組件的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

[0033] 為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解,下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0034] 如圖1 4所示,一種外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī),它包括:~
[0035] 固定軸1;
[0036] 固定連接在所述固定軸1上的內(nèi)定子;
[0037] 旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸1上的外轉(zhuǎn)子;
[0038] 所述外轉(zhuǎn)子包括旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸1上的機(jī)殼組件和設(shè)于所述機(jī)殼組件上、至少部分圍繞于所述內(nèi)定子的外圍且與所述內(nèi)定子之間形成有氣隙2的轉(zhuǎn)子組件;
[0039] 所述轉(zhuǎn)子組件包括一個鐵芯組件或至少兩個沿所述固定軸1的軸向依次設(shè)置的鐵芯組件;
[0040] 所述鐵芯組件包括兩個沿所述固定軸1的軸向依次設(shè)置的轉(zhuǎn)子鐵芯3和設(shè)于兩個所述轉(zhuǎn)子鐵芯3之間的永磁體4。
[0041] 如圖4所示,當(dāng)所述鐵芯組件設(shè)有至少兩個時,任意相鄰的兩個鐵芯組件之間通過不導(dǎo)磁材料18隔離;在本實(shí)施例中,所述鐵芯組件設(shè)有2個,增加所述鐵芯組件的數(shù)量能夠增大所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩,所述不導(dǎo)磁材料18設(shè)于兩個所述轉(zhuǎn)子鐵芯3之間。
[0042] 如圖1、4所示,所述內(nèi)定子可以包括連接在所述固定軸1上的定子鐵芯5和纏繞在所述定子鐵芯5上的繞組6;
[0043] 所述繞組6具有兩個用于連接導(dǎo)線7的接線端,具體的,所述繞組6的具體結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)施例中不作具體贅述。
[0044] 如圖1、4所示,所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)還包括與所述接線端一一對應(yīng)的導(dǎo)線7;
[0045] 所述固定軸1中設(shè)有導(dǎo)線通道8;
[0046] 所述導(dǎo)線7的一端部與對應(yīng)的接線端電性連接,所述導(dǎo)線7的另一端部用于穿過所述導(dǎo)線通道8并與電源連接;具體的,當(dāng)所述導(dǎo)線7接通電源時,所述機(jī)殼組件以及連接在機(jī)殼組件上的轉(zhuǎn)子鐵芯3和永磁體4繞所述固定軸1旋轉(zhuǎn);具體的,所述導(dǎo)線7的一端部焊接在對應(yīng)的接線端上。
[0047] 如圖1、3所示,所述定子鐵芯5上設(shè)有安裝孔9,所述固定軸1緊配連接在所述安裝孔9中。
[0048] 如圖1、3、4所示,所述定子鐵芯5上設(shè)有多個用于纏繞所述繞組6的繞組槽10,所述繞組槽10以所述定子鐵芯5的中心軸為圓心周向均勻分布;在本實(shí)施例中,所述繞組槽10設(shè)有8個。
[0049] 如圖1、2、4所示,所述轉(zhuǎn)子鐵芯3的內(nèi)壁上設(shè)有沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯3的周向均勻分布的凸齒11,任意相鄰的兩個凸齒11之間形成有凹槽12。
[0050] 具體的,在所述固定軸1的軸向上,任意相鄰的兩個轉(zhuǎn)子鐵芯3中,其中一個轉(zhuǎn)子鐵芯3的凸齒11對應(yīng)另一個轉(zhuǎn)子鐵芯3的凹槽12。
[0051] 如圖1、4所示,所述機(jī)殼組件例如但不限于以下結(jié)構(gòu),它包括殼體13、前蓋14和后蓋15,其中,
[0052] 所述前蓋14和后蓋15均旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸1上;
[0053] 所述內(nèi)定子位于所述前蓋14和后蓋15之間;
[0054] 所述殼體13連接在所述前蓋14和后蓋15上;
[0055] 所述轉(zhuǎn)子鐵芯3和永磁體4均連接在所述殼體13上。
[0056] 如圖1、4所示,所述前蓋14和后蓋15均通過軸承16旋轉(zhuǎn)連接在所述固定軸1上,其中,
[0057] 所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)還包括套設(shè)于所述固定軸1上并位于所述內(nèi)定子和前蓋14之間的彈簧17,所述彈簧17的一端部與所述內(nèi)定子相抵,所述彈簧17的另一端部與所述軸承16相抵;具體的,所述彈簧17的一端部與所述定子鐵芯5相抵,所述彈簧17用于吸收各部件之間的裝配公差,并給所述軸承16提供預(yù)壓力。
[0058] 本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0059] 所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子包括機(jī)殼組件、轉(zhuǎn)子鐵芯3和永磁體4,所述外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)定子包括定子鐵芯5和繞組6。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可知,氣隙2是電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間的空隙,定子不轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子需要轉(zhuǎn)動,所以氣隙2是必須存在的,由于內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)的定子在外部,轉(zhuǎn)子在內(nèi)部,其定子要有足夠容納繞組6的空間,所以定子內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子外徑均比較小,即氣隙2的直徑比較小;外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)的定子在內(nèi)部,轉(zhuǎn)子在外部,其定子也要有足夠的空件容納繞組6,所以其定子外徑和轉(zhuǎn)子內(nèi)徑均比較大,即氣隙2的直徑比較大。由現(xiàn)有的電機(jī)設(shè)計公式可知,電機(jī)的輸出力矩與氣隙2的直徑平方成正比,所以相同的外形尺寸,外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)能輸出更大的力矩,在輸出力矩相同的情況下,外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)的尺寸小于內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī),因此外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)的材料用量要少,成本低。因此本實(shí)用新型的外轉(zhuǎn)子混合式步進(jìn)電機(jī)不僅具有較大的轉(zhuǎn)動慣量,而且在低轉(zhuǎn)速時能得到較大的輸出力矩,滿足了低轉(zhuǎn)速大力矩的使用要求,并且制造成本低。
[0060] 以上所述的具體實(shí)施例,對本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0061] 在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,指示方位或位置關(guān)系的術(shù)語為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0062] 在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0063] 在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0064] 此外,術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂,而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平,并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平,而是可以稍微傾斜。
[0065] 在本實(shí)用新型中,除非另有明確的規(guī)定和限定,第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接觸,也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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