[实用新型]镂空结构转子及电机

说明书

本实用新型公开一种镂空结构转子，包括开设有内孔的转子铁芯、镶嵌在内孔内的支撑圈、连接在支撑圈内的转轴和位于两个转子铁芯之间的磁钢，支撑圈中心设有与转轴配合的转轴安装孔，支撑圈内侧与转轴安装孔的外侧之间通过沿周向均匀分布的至少三根支撑筋连接。本实用新型还公开了一种包括上述镂空结构转子的电机。本实用新型公开的镂空结构转子及电机由于采用开设内孔的转子铁芯，同镶嵌在内孔内的支撑圈为镂空结构且使用铝合金制成，整个转子的重量为9.91g，转动惯量为12.8g.cm²，较现有转动惯量19.5g.cm²的实心转子大大降低，提高了电机的响应效率和定位精度，非常适用于电机需要频繁启停的场合。

技术领域

本实用新型涉及步进电机领域，具体涉及一种镂空结构转子电机。

背景技术

步进电机广泛应用在工业控制领域，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在正常情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，这个角度称为步距角，通过控制脉冲的数量来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；通过控制脉冲的频率来控制电机的转速和加速度。但现有的转子大多采用的是实心结构，转子重量较重，总体结构较重，转动惯量大，影响电机的响应速度，如启动加减速停止的反应不够快，高速往复性不够好，限制了转子的使用范围，无法适用于一些轻负载和高速定位的场合。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种转子质量轻，转动惯量低至12.8g.cm²且电机制动性能好，定位精确度高的镂空结构转子以解决现有技术中的不足。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种镂空结构转子，包括开设有内孔的转子铁芯、镶嵌在所述内孔内的支撑圈、连接在所述支撑圈内的转轴和位于两个所述转子铁芯之间的磁钢，所述磁钢上开设有大于所述转子铁芯内径的内孔，所述支撑圈中心设有与所述转轴配合的转轴安装孔，所述支撑圈内侧与所述转轴安装孔的外侧之间通过沿周向均匀分布的至少三根支撑筋连接。由此，两个转子铁芯因开设有内孔由实心变为镂空质量大大减轻，从而使转动惯量减小，能提高电机的响应效率和定位精度，而且固定时支撑圈与转子铁芯张紧连接固定连接，磁钢内孔的尺寸大于转子铁芯的内径，可以避免张紧时将磁钢挤碎。

进一步地，所述支撑圈内侧与所述转轴安装孔的外侧之间通过沿周向均匀分布的四根支撑筋连接，所述支撑圈与所述转轴安装孔以及四根所述支撑筋之间形成四个镂空结构。由此，支撑圈通过四根支撑筋与转轴安装孔连接在保证了结构强度基础上减轻了整个转子的质量。

进一步地，所述支撑圈采用轻质铝合金制成，铝合金质量较轻，将现有的实心转子由铁转换为铝合金进一步减轻了转子的质量。

进一步地，所述转子铁芯沿所述内孔均匀设有至少三条凸起，所述支撑圈的外圆周表面设有至少三个与所述凸起相卡合的限位凹槽。由此，在转子组装过程中可以先将支撑圈外的限位凹槽对准内孔上的凸起，使转子铁芯与支撑圈牢牢固定在一起。

进一步地，所述转子铁芯的内径小于或等于23cm，外径小于或等于29.5cm。由此，将转子铁芯的外径和内径设置在一定合理的范围内，即不影响转子结构的强度又能减轻转子的总重量提高电机的制动性能。

进一步地，所述镂空结构转子的重量为9.91g，转动惯量为12.8g.cm ²。由此，转子的重量大大减轻，提高了电机的响应效率和定位精度，非常适用于电机需要频繁启停的场合。

进一步地，所述转子铁芯采用转子冲片整齐叠压制成，由此，可以最大限度地减少转子铁芯的重量，又可以保证转子冲片叠铆精度，同时又适合大批量生产，降低成本。