[发明专利]一种二相步进马达结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种步进电机技术设备领域，特别涉及一种二相步进马达 结构。

背景技术

步进马达或步进电机在当今社会中所扮演的角色日趋重要，特别是在 计算机相关的装置和汽车工业领域，其贡献更是不可或缺，如磁盘驱动器、 列表机、绘图机、或汽车仪表等；又如CNC工具机，机械人，顺序控制系 统等各种信息工业产品中，无不以步进马达作为其传动的重心。步进马达 必须加驱动电路才能转动，驱动电路的信号输出端，必须输入脉波信号， 若无脉波输入时，则转子保持一定的位置，维持静止状态；反之，若加入 适当的脉波信号时，则转子是以一定的角度(称为步进角)转动，故加入 连续脉波时，则转子旋转的角度与脉波频率成正比。

由于被广泛又大量的使用，所以业内技术人员无不绞尽脑汁研发运转 效率高、又能控制在预定生产成本的步进马达，以满足市场的需求而又具 有竞争力。例如中国专利200620130640，提供了一种期待能够降低生产成 本，易于组装的步进马达产品；该项先前技术为一种二相步进电机(马达) 结构，是由一具有三个相隔120度角磁轭的定子对应一永磁式转子，且定 义该转子的磁极数为大于2且不被3整除的偶数；虽然其所揭露的实施例 确实利于组装，如附图6所示，该马达的设计仍存在有相当的缺陷；1、所 述步进马达其整步进角度的调整与转子的磁极数量相关联；2、在所述步进 马达的运行过程中，即线圈被激磁后，磁轭间局部无铁芯，存在不完整的 磁回路，造成磁场产生漏磁现象，如漏磁区17所示，并直接影响步进马达 的运转效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种二相步进马达结构，针对现 有技术中的不足，优化步进马达结构，采用环形多组等角度分布铁芯磁轭， 使转子磁极所产生的磁场，都能有效地流经定子，并对转矩起作用，有效 降低在运转过程当中漏磁的产生，从而提升了步进马达运转的效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种二相步进马达结构， 包括转子、定子、线圈A、线圈B、马达轴、磁极S、磁极N、铁芯、主磁 轭A、主磁轭B、副磁轭C、副磁轭D、副磁轭E、副磁轭F、中性区、磁场 区，其特征在于：

所述转子为中心设置马达轴的永久磁铁圆柱体，其径向圆环阵列有偶 数个磁极，所述磁极包括磁极S和磁极N，每个磁极N均与其异性的磁级S 相邻；所述相邻磁极的相异两极之间设置有中性区；所述定子由铁芯及两 组线圈所组成，所述铁芯环绕于所述转子外周，所述铁芯外形为中心左右 对称式六边形结构，所述铁芯内侧一体式设置有六个凸起端、且中心径向 相隔有60度角的磁轭，所述磁轭前端环状配置，并分别与所述转子外周等 距对应，所述磁轭包括主磁轭A、主磁轭B、副磁轭C、副磁轭D、副磁轭 E和副磁轭F，所述主磁轭为长凸起端，所述副磁轭为短凸起端；所述线圈 包括线圈A和线圈B；所述主磁轭A和主磁轭B上分别缠绕有所述线圈A 和线圈B；所述线圈A与线圈B之间相隔120度夹角，并分别与主磁轭A 和主磁轭B套接固定；所述定子外侧设置有步进马达壳体，所述线圈A和 线圈B与驱动电路电气连接，通过驱动电路分别对线圈A或/和线圈B进行 激磁，依序形成四个步序，所述四个步序对应于四种磁路分布，形成不同 的磁场区，所述磁场区作用于转子磁极，并驱动所述转子旋转。

所述转子的磁极S与磁极N数量相同，所述磁极S和N数目合计为8 个或10个。

所述定子内侧的六个凸出的磁轭，其依顺时针方向排列的顺序为主磁 轭A、副磁轭C、主磁轭B、副磁轭D、副磁轭E、副磁轭F；所述主磁轭A 与所述主磁轭B对称设置，所述副磁轭C和副磁轭E位于中间位置，所述 副磁轭D与副磁轭F对称设置；所述马达轴为驱动轴，带动连接对象旋转。

所述铁芯由铁磁性材料一体或堆栈方式构成。

本发明的工作原理，通过驱动电路对所述线圈A或/和线圈B的激磁方 式设置有四个步序：

所述步序一，分别套接有线圈A、线圈B上的主磁轭A与主磁轭B分 别对应于所述转子磁极的中性区偏向S极一侧位置，当两组线圈A、线圈B 经驱动电路通电被激磁后，所述主磁轭A和主磁轭B被磁化为N极，此时 异极相吸使得所述转子维持不动。

所述步序二，所述驱动电路停止对主磁轭A上的线圈A激磁，使得主 磁轭A的极性消失，所述转子磁极受到主磁轭B的N极吸引，朝逆时针方 向产生转矩，并作用于所述转子逆时针旋转。