[发明专利]磁悬浮步进电机

说明书

本发明涉及磁悬浮步进电机，其包括：转子结构；保护轴承组件，与转子结构配合，与转子结构之间留设有设定的间隙；定子结构，与转子结构装配，且在其周向具有偶数个并排设置定子齿槽；相邻的两个定子齿槽之间形成有一定子齿部；定子绕组，设置于定子结构上，包括至少两相绕组，每相绕组具有一组通过180度对称分布的绕组并联形成的绕组支路。该磁悬浮步进电机通过将定子结构上的每相绕组设置为具有一对通过180度对称分布的绕组并联形成的绕组支路，从而可在径向上产生180°对称的力偶力矩，使得转子结构保持自然磁悬浮，并与保护轴承组件留设有设定间隙，无需安装磁悬浮轴承即可适应极限环境，实现全天候工作，提高了磁悬浮步进电机的可靠性。

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及磁悬浮步进电机。

背景技术

相关技术中的步进电机，是一个把电脉冲转换成机械运动的装置，具有很好的数字控制特性。它在自动化机械装置和设备、高精密的机械设备和生产制造中被广泛使用。在消费电气产品、医疗设备、服务机器人、水下机器设备、纺织产品、半导体行业、包装机械设备、运输工业设备及工厂自动化等等领域都有大量应用。步进电机控制简便，能开环控制达到精确定位，精密加工，自动化等等目的。

步进电机动态响应和功率密度不如永磁电机和其它电机，它气隙很小轴承容易损坏。在空间极限环境中轴承的瓶颈尤为突出。相关技术中可采用磁悬轴承来解决该难题。然而，通常磁悬浮电机中，磁悬浮轴承的体积占60％，而且磁悬浮轴承的控制器成本高又复杂，进而导致该磁悬浮电机的整体制造成本增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的磁悬浮步进电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种磁悬浮步进电机，

包括：

转子结构；

保护轴承组件，与所述转子结构配合，与所述转子结构之间留设有设定的间隙；

定子结构，与所述转子结构装配，且在其周向具有偶数个并排设置定子齿槽；相邻的两个所述定子齿槽之间形成有一定子齿部；

定子绕组，设置于所述定子结构上，包括至少两相绕组，每相所述绕组具有一组通过180度对称分布的绕组并联形成的绕组支路。

在一些实施例中，每一绕组具有首端以及尾端，每组所述绕组支路包括两条绕组支路，所述两条绕组支路通过将180度对称分布的两个所述定子齿部的两个绕组以首端-首端相连且尾端-尾端相连形成。

在一些实施例中，每一绕组具有首端以及尾端，每一所述绕组的所述首端形成第一输入端；所有所述绕组的所述尾端在所述定子铁心的中心位置并联形成第二输入端。

在一些实施例中，每一绕组具有首端以及尾端，每一所述绕组的所述首端形成第一输入端，每一所述绕组的所述尾端形成第二输入端。

在一些实施例中，所述转子结构包括至少两段转子铁心以及至少一个永磁体，至少两段转子铁心在轴向并排设置，每一所述永磁体设置于相邻的两段所述转子铁心之间。

在一些实施例中，所述转子铁心包括沿其周向间隔设置的多数个转子齿部；

相邻设置的两个所述转子铁心的转子齿部在周向上互相错位设置。

在一些实施例中，相邻设置的两个所述转子铁心的转子齿部互相错位二分之一所述转子铁心的转子齿距。

在一些实施例中，所述永磁体呈片状。

在一些实施例中，所述定子结构还包括环状体，所述定子齿部为多个，多个所述定子齿部沿所述环状体的周向间隔设置，每一所述定子齿部相背于所述环状体的一侧设置有多个凸起，多个所述凸起沿所述环状体的圆周方向间隔设置。

在一些实施例中，所述间隙的宽度为0.05～1.0mm。