[其他]展开式永磁式步进电机

说明书

本实用新型涉及一种永磁式步进电机，更具体地涉及一种有多个在转子轴向上分布的定子和转子组的展开式永磁式步进电机。

以前的永磁式步进电机只有一个定子和一个转子，转子为一对极和几对极的星形磁钢，其磁极在圆周上分布，定子为两相或多相绕组，转子的极数与定子每相的极数相同，这种形状的转子和定子结构复杂、加工精度要求高、因而造价较高、且体积也较大，如果在某一个设备中需要使用很多步进电机时则制造成本显著增高。

为了克服以上缺点，本实用新型的目的在于提供一种加工方便、造价较低、且体积也可以做成相对较小的一种永磁式步进电机。

本实用新型所提供的一种永磁式步进电机包括定子、转子、其特征在于在转子轴的纵向分布的多个定子转子组，其中每个转子为永久磁铁，每个定子为绕有电磁圈的铁芯及上述转子的永久磁铁的磁极在空间上依次错开360°／2n，其中n为定子转子组数。

本实用新型的优点是造价低、而且可以做到体积很小，加工方便，适用于与计算机配合使用，如在机场航班航次显示屏及大屏幕多色显示装置等需要大数量的步进电机的设备中应用时可使其中步进电机的成本比用现有产品降低近十倍。

以上结合附图对本实用新型的n＝2的一种实施例作详细描述，其中

图1为n＝2时本实用新型的永磁式步进电机的结构示意图；

图2为该电机顺时针方向转动时的转动情况与线圈电流波形图；

图3为该电机反时针方向转动时的转动情况与线圈电流波形图；

图4为从第一位置转到预定位置时该电机的转动情况及线圈电流波形图；

图5为从第二位置转到预定位置时该电机的转动情况及线圈电流波形图；

图6为从第三位置转到预定位置时该电机的转动情况及线圈电流波形图；

图7为从第四位置转到预定位置时该电机的转动情况及线圈电流波形图；

参见图1，该图为n＝2时步进电机的结构示意图，转子轴［7］的两端由支持装置［9，10］作可旋转支撑。该支持装置可以是带轴瓦的座架、或是带滚珠轴承的座架、或是如图1所示顶针架［9，10］，其顶针顶在轴［7］两端的中心槽孔内。沿转子轴设有两个定子转子组［11，12］转子［1，4］分别与轴［7］相连接并与轴［7］一起旋转，轴［7］的截面可以做成矩形或正方形、转子［1，4］则有相应的矩形或正方形孔，以便与轴［7］相啮合，可以用粘接或其他机械连接手段相连接。转子［1，4］为硬磁材料制成的充有磁性的永久磁铁，即每个转子上都经充磁后保持N和S的极性。两定子平行放置，定子分别由定子极靴［3，6］和装于其上的电磁线圈［2，5］所组成，定子极靴［3，6］可以是“∩”形极靴，极靴材料可以是半硬磁材料也可以是软磁材料，半硬磁材料是一种磁滞回线为矩形的材料，它既有剩磁而且极性又可随磁场方向不同而翻转。用软磁材料制作时可以用电工钢、硅钢片或软铁等。当电磁线圈［2，5］通电时在定子极靴［3，6］中产生上端为N极、下端为S极或相反情况的磁场，与带磁性的转子［1，4］分别相互作用，两转子［1，4］安装成其磁极在空间相互错开360°／2n即90°，如图所示当从前向后看时转子［1］上的N极在右面、S极在左面，而转子［4］的N极在上面、S极在下面，错开90°。为便于加工，转子轴［7］可以采用塑料如工程塑料等注塑制作，在转子轴［7］上可以固定连接有齿轮［8］，以便通过齿轮组与负载相连，并带动其一起转动，显然也可以其他形式带动负载转动。在转子［1，4］与定子［3，6］之间保持一定的磁隙，以保证转动自如。若极靴用半硬磁材料制成，则可加强本装置失电后的自行锁定。