[发明专利]适用于混合式步进电机的转子结构

说明书

技术领域

本发明属于混合式步进电机技术领域，具体涉及一种适用于混合式步进电机的转子结构。

背景技术

传统的适用于混合式步进电机的转子结构，如图1和图2所示，传统的混合式步进电机转子由多段转子铁心2、定子铁心1、轴向充磁的永磁体3和转轴4组成，，两种转子铁心2结构与所配合的定子铁心1结构完全一致，可以直接替换，图中双箭头方向为永磁体3的充磁方向，转子铁心2由冲片叠压而成，外圆带有小齿，两段转子铁心2在安装时还需要错开半个齿距。

传统的转子结构采用永磁体轴向充磁，电机两端呈现极强的漏磁现象，即电机两端分别呈现单一极性，磁力线呈发散状没有回路，因此会对步进电机应用系统中的磁敏感元件造成影响从而制约混合式步进电机在磁敏感场合中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于混合式步进电机的转子结构，解决了现有混合式步进电机转子容易出现漏磁影响电机中磁敏感元件的问题。

本发明所采用的技术方案是，适用于混合式步进电机的转子结构，包括定子铁心、多级磁环、转子轭和转轴，转子轭为环状，多级磁环紧套在转子轭外环并紧固，多级磁环外套有定子铁心，转轴穿过转子轭内环并紧固。

本发明的特点还在于，

多极磁环为径向连续充磁，多极磁环外圆极性呈现N、S极交替分布。

多极磁环外磁路通过定子铁心、多极磁环内磁路通过转子轭均形成闭合磁路。

多极磁环由多片沿径向充磁的梯形磁片环绕粘接成。

转子轭为导磁体。

本发明适用于混合式步进电机的转子结构的有益效果是：

转子结构不存在转子的纯无用段，即传统转子结构中轴向充磁永磁体所占用的转子长度，进一步提高混合式步进电机工作效率；

能够实现多极磁环磁场直接作用于电机气隙，而不是像传统的转子结构中轴向充磁的永磁体磁场通过转子铁心传导后再作用于电机气隙，直接提高了混合式步进电机的气隙磁密，提高了混合式步进电机工作效率，极大地拓宽了混合式步进电机在伺服驱动领域的应用，同时避免了传统的混合式步进电机采用轴向磁场转子结构时产生的两端漏磁对系统中的磁敏感元件造成影响从而制约混合式步进电机在磁敏感场合中的应用；

结构极为简易，能够提高生产效率、降低生产成本并能够直接替代所有现有混合式步进电机所采用的传统转子结构；

多极磁环按所需替代的传统混合式步进电机转子进行尺寸设计和充磁极数选取后即可直接替代，步进电机定子不必做任何更改。

附图说明

图1为传统的混合式步进电机转子的结构示意图；

图2为传统的混合式步进电机转子的剖面结构示意图；

图3是本发明适用于混合式步进电机的转子结构的结构示意图；

图4是本发明适用于混合式步进电机的转子结构的剖面结构示意图；

图5是本发明适用于混合式步进电机的转子结构的剖面局部放大图。

图中，1.定子铁心，2.多极磁环，3.转子轭，4.转轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明适用于混合式步进电机的转子结构，如图3-图5所示，包括定子铁心1、多级磁环2、转子轭3和转轴4，转子轭3为环状，多级磁环2紧套在转子轭3外环并紧固，多级磁环2外套有定子铁心1，转轴4穿过转子轭3内环并紧固。

多极磁环2为径向连续充磁，多极磁环2外圆极性呈现N、S极交替分布。

多极磁环2外磁路通过定子铁心1、多极磁环2内磁路通过转子轭3均形成闭合磁路。

多极磁环2由多片沿径向充磁的梯形磁片环绕粘接成。

转子轭3为导磁体。

本发明适用于混合式步进电机的转子结构，新型混合式步进电机转子由多极磁环2、转子轭3、转轴4组成，与传统的混合式步进电机转子相比，两者转子结构所配合的定子铁心结构完全一致，可以直接替换，图3中双箭头方向为多极磁环2的充磁方向，图5的局部放大图为多极磁环2的磁性分布，多极磁环2、转子轭3均为一体式结构，加工方便。

多极径向充磁的多极磁环2替代传统的多段式冲片叠压夹有轴向充磁的永磁体的多齿转子铁心结构，转子轭3起到导通多极磁环2内部磁路的作用，使多极磁环2外磁路通过步进电机定子铁心1、内磁路通过转子轭3形成闭合磁路，多极磁环2两端具有成对分布的磁极性，自身形成了端部闭合磁路，因此采用该转子结构的混合式步进电机对外基本不呈现漏磁现象。