[发明专利]复合步进电机

说明书

本发明涉及复合步进电机，特别是涉及复合步进电机的改进：通过简化线圈绕组和线圈安装、增加线圈的密度来提高效率、降低成本。

如图1和图2所示，现有的复合步进电机在其定子壳体4的两端上由一对轴承2、3可转动地支承着一根转动轴1。在定子壳体4的内表面4a上有一个基本上为圆环状的定子磁轭6。其上装有一个定子绕组5。在定子磁轭6的内表面上有许多磁极11，它们沿圆周均匀分布，每一个磁极11上又有多个定子齿7。在轴承2，3之间的转动轴1上一体地安装着圆环形的第一和第二转子磁轭9、10，在该磁轭9、10之间有一磁性板8。沿着转子磁轭9、10的圆周上分别有多个转子齿9a、10a，转子磁轭9、10的极性彼此不相同。通过图中未表示的一个驱动电路将一个驱动脉冲输送给定子绕组5，转子磁轭9、10就步进地转动。

如此构成的现有复合步进电机有下列问题。

在上述现有复合步进电机中，磁性板卡夹在转子磁轭之间、缠绕在定子磁轭的每一个齿上的定子绕组设置在壳体的内侧。因此，给每一齿绕上线圈是一个困难的任务，而且，增加绕组的圈数也将变得困难。

本发明的目的就是要解决上面提到的不便之处，通过简化线圈绕组和线圈安装、增加线圈的密度，提供一种高效率、低成本的复合步进电机。

为达到上述目的，本发明的复合步进电机包括：一对相互间隔的安装在一根固定轴上的轴承，一个可转动地支承在该轴承上的转子壳体，一个带有多个转子齿的、设置于转子壳体内表面的环形转子磁轭，安装在该固定轴上的第一和第二定子磁轭以及装在它们之间的磁性板，多个位于每一个定子磁轭外表面上的定子齿，在每一个定子磁轭的外表面、在其纵向中心处形成的第一和第二绕组座，分别安装在第一和第二绕组座上的第一和第二绕组，其中定子磁轭之间的极性并不相同。

本发明的复合步进电机包括：一对设置在一个壳体两端的轴承，一根可旋转地支承在每一轴承的转动轴，在壳体中、沿壳体轴线方向设置着第一和第二环形的定子磁轭以及位于它们之间的一个环形磁性板，多个位于每一个环形定子磁轭内表面上的定子齿，在每一个定子磁轭的内表面的轴向中间处形成的第一和第二绕组座，分别安装在第一和第二绕组座上的第一和第二绕组，在转动轴上、对应每一个定子磁轭的位置上装有一个转子磁轭，以及在每一个转子磁轭的外表面上形成的多个转子齿。

本发明的复合步进电机包括：一对相互间隔的、安装在一根固定轴上的轴承，一个可转动地支承在该轴承上的转子壳体，一个带有多个转子齿的、设置在壳体内表面的环形转子磁轭，一个设置在固定轴外周面的磁性筒体，一对与磁性筒体外面啮合的环形的第一和第二定子磁轭，多个位于每一个环形定子磁轭外表面上的定子齿，形成于每一个定子磁轭的外表面的轴向中间处的第一和第二绕组座，以及第一和第二绕组、分别安装在第一和第二绕组座上，其中环形定子磁轭之间的极性并不相同。

图面的简要说明。

图1是现有步进电机的纵向剖视图。

图2是现有步进电机早期产品的横向剖视图。

图3表示本发明的转子外置式复合步进电机的纵向剖视图。

图4是图3中的复合步进电机的横向剖视图。

图5表示磁性板形成的磁力线。

图6表示线圈绕组形成的磁力线。

图7表示线圈绕组中输入电流时与磁性板共同形成的磁力线，以及转子磁轭的步进运动。

图8是本发明的另一个实施例的剖视图。

图9是本发明的另一个实施例的剖视图。

图10表示图7中的磁性板形成的磁力线。

图11表示图7中的线圈绕组形成的磁力线。

图12表示线圈绕组中输入电流时与磁性板共同形成的磁力线，以及转子磁轭的步进旋转运动。

现在参考这些图示来介绍本发明的优选实施例。在下面的介绍中，与现有技术中的部件相同的部件用相同的标号表示。

图3所示的是转子外置式复合步进电机。标号1所指为一根非磁性材料做成的固定轴。支承着固定轴1的是一对相互分开的轴承2、3。这一对轴承2、3可转动地支承着一个基本上为圆筒状的转子壳体4。设置于转子壳体4内表面的是一个圆环形的转子磁轭6，在其上有多个转子齿。