利用轴向线圈调节转子磁场的混合式步进马达制造技术

一种双极混合式步进马达，包括具有初级绕组的定子。定子和初级绕组定位在壳体内。转子具有磁分量。转子相对于定子可旋转地运行。轴向线圈组件定位在壳体内并位于转子的端部附近，并具有次级绕组。转子的磁分量的至少一部分由处于通电状态的轴向线圈组件产生。通电状态在转子和定子之间产生电磁通信。

【技术实现步骤摘要】
利用轴向线圈调节转子磁场的混合式步进马达
本专利技术总体上涉及一种电动马达，更具体地，涉及一种利用轴向线圈的混合式步进马达，该轴向线圈可以被通电以改变在混合式步进马达的运行期间由转子产生的磁场。
技术介绍
在常规马达中，步进马达通常包括定子和转子，该定子和该转子协作以产生电动势，该电动势使转子相对于定子旋转。定子和转子中的每个均具有多个齿，该多个齿彼此电磁协作以在转子相对于定子的位置中产生小的且递增的旋转变化。在混合式步进马达中，转子产生的电磁场与由缠绕在定子齿上的通电绕组产生的单独的电磁场协作。转子和定子的这些电磁场协作以产生电动势，该电动势使转子相对于定子旋转。转子的运动是通过给缠绕在定子齿上的绕组按不同顺序通电而产生的，该绕组使转子的磁场旋转以将两个磁场对齐，从而使转子和定子的相对极彼此对齐。转子相对于定子的连续旋转运动可以通过对传输到定子各个绕组的电流进行排序来实现。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种电动马达组件，包括定子，具有初级绕组。转子相对于所述定子可旋转地运行。轴向线圈组件定位在所述转子的端部附近，并具有次级绕组。至少当所述次级绕组通电时，所述转子与所述定子电磁连通。当所述初级绕组和所述次级绕组通电时，所述转子通过电动势与所述定子电磁连通，所述电动势相对于所述定子旋转地运行所述转子。根据本专利技术的另一方面，一种双极混合式步进马达，包括定子，具有初级绕组。所述定子和所述初级绕组定位在壳体内。转子具有磁分量。所述转子相对于所述定子可旋转地运行。轴向线圈组件定位在所述壳体内并位于所述转子的端部附近，并具有次级绕组。所述转子的所述磁分量的至少一部分由处于通电状态的所述轴向线圈组件产生。所述通电状态在所述转子和所述定子之间形成电磁通信。根据本专利技术的另一方面，一种用于运行双极混合式步进马达的方法，包括给定子的绕组通电。转子相对于所述定子旋转地运行。通过轴向线圈组件产生所述转子的第一磁分量。使用由所述定子的所述通电绕组和所述转子的所述第一磁分量产生的第一电动势运行所述转子。改变流向所述轴向线圈组件的电流。通过所述轴向线圈组件的所述改变的电流产生所述转子的第二磁分量。所述第一磁分量不同于所述第二磁分量。使用由所述定子的所述通电绕组和所述转子的所述第二磁分量产生的第二电动势运行所述转子。本领域技术人员在研究以下说明书、权利要求书和附图后，将会理解本专利技术的这些以及其他的方面、目的和特征。附图说明在附图中：图1是混合式步进马达的透视图，该混合式步进马达结合有用于向转子提供磁通量以改变转子的磁场的轴向线圈的一个方面；图2是图1的马达沿II-II线的剖视图；图3是混合式步进马达的一个方面的侧立视图，其中，壳体被移除，并且示出了轴向线圈相对于定子和转子的定位；图4是混合式步进马达的一个方面的分解透视图，该混合式步进马达结合有用于将磁通量传输到转子以改变由转子产生的磁场的轴向线圈；图5是结合有轴向线圈的一个方面的混合式步进马达的示意性立视图；图6是图1的步进马达沿VI-VI线的剖视图，并且示出了处于通电状态的轴向线圈；图7是在区域VII处截取的图6的混合式步进马达的放大剖视图；图8是混合式步进马达的一方面的示意图，其中，轴向线圈组件未通电；图9是图8的混合式步进马达的示意图，其中，轴向线圈组件已通电；图10是用于车辆的选档盘的顶部透视图，该选档盘结合有具有轴向线圈的混合式步进马达的一个方面；图11是旋转拨盘的一方面的示意性平面图，该旋转拨盘结合有利用轴向线圈的混合式步进马达；图12是旋转拨盘的一方面的示意性平面图，该旋转拨盘结合有利用轴向线圈的混合式步进马达；图13是旋转拨盘的一方面的示意性平面图，该旋转拨盘结合有利用轴向线圈的混合式步进马达；图14是旋转拨盘的一方面的示意性平面图，该旋转拨盘结合有利用轴向线圈的混合式步进马达；以及图15是线性流程图，示出了用于利用将磁通量传输到转子的轴向线圈运行混合式步进马达的方法。具体实施方式本文中为了描述目的，如图1所定向的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生词应与本专利技术相关。但是，应当理解，除非明确相反地指出，否则本专利技术可以采取各种替代的定向。还应理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的特定装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的本专利技术构思的示例性实施例。因此，与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的，除非权利要求另有明确说明。如图1至图9所例示，附图标记10一般是指电动马达或电动马达组件，并且通常是混合式步进马达12，该混合式步进马达具有转子14，该转子相对于定子16旋转地运行以使联接到转子14的驱动轴18旋转。驱动轴18然后连接到装置的某个机械部件上，用于旋转或以其他方式运行较大组件的一部分。根据装置的各个方面，电动马达10包括定子16，该定子具有一组初级绕组20，可以通过向初级绕组20施加电流22来给该初级绕组通电。转子14也包括在电动马达10内，其中，转子14相对于定子16可旋转地运行。轴向线圈组件24定位在转子14的端部26附近，并且包括一组次级绕组28。在装置的各个方面，当次级绕组28通过次级电流30通电时，转子14置于与定子16的电磁连通中。当初级绕组20和次级绕组28各自通电时，转子14通过电动势32与定子16电磁连通，该电动势使转子14相对于定子16旋转地运行。再次参考图2至图9，在电动马达10的运行期间，电流22被传输到定子16的绕组。该电流22被分配在定子的初级绕组20中以通电，通常，在不同的时间使用相反的绕组。以这种方式给初级绕组20通电，会根据预设的模式或序列来改变通过电流22给初级绕组20通电而产生的磁场40。转子14包括磁分量42，该磁分量被配置为与由通电的初级绕组20产生的磁场40相互作用。该磁分量42产生趋于与由定子16的通电的初级绕组20产生的磁场40对齐的转子磁场44。因此，当定子16的不同的初级绕组20通电时，转子14的磁分量42使转子14趋于与磁场40对齐。结果，转子14相对于定子16中的通电的初级绕组20的预设序列旋转。如图2至图9所例示，为了产生转子14的磁分量42，轴向线圈组件24的次级绕组28通过传输到轴向线圈组件24的次级电流30通电。在轴向线圈组件24通电时，轴向线圈组件24产生线圈磁场50，该线圈磁场提供穿过转子14的端部26的磁通量52。该磁通量52反过来生成转子14的磁分量42，并产生转子磁场44，该转子磁场与由通电的初级绕组20产生的磁场40相互作用。传输到轴向线圈组件24的次级绕组28的次级电流30可以变化。以这种方式，由通电的轴向线圈组件24生成的线圈磁场50也可以变化，以将不同强度的磁通量52引导到转子14的端部26中。传输到转子14的磁通量52的变化可以改变产生转子磁场44的转子14的磁分量42的强度。换句话说，增加和减少传输到轴向线圈组件24的次级电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动马达组件，包含：/n定子，具有初级绕组；/n转子，相对于所述定子可旋转地运行；以及/n轴向线圈组件，定位在所述转子的端部附近，并具有次级绕组，其中：/n至少当所述次级绕组通电时，所述转子与所述定子电磁连通，并且/n当所述初级绕组和所述次级绕组通电时，所述转子通过电动势与所述定子电磁连通，所述电动势使所述转子相对于所述定子旋转地运行。/n

【技术特征摘要】
20190328 US 16/367,7441.一种电动马达组件，包含：
定子，具有初级绕组；
转子，相对于所述定子可旋转地运行；以及
轴向线圈组件，定位在所述转子的端部附近，并具有次级绕组，其中：
至少当所述次级绕组通电时，所述转子与所述定子电磁连通，并且
当所述初级绕组和所述次级绕组通电时，所述转子通过电动势与所述定子电磁连通，所述电动势使所述转子相对于所述定子旋转地运行。


2.根据权利要求1所述的电动马达组件，其中，当所述定子和所述转子处于闲置状态时，所述转子相对于所述定子基本自由地旋转。


3.根据权利要求1所述的电动马达组件，其中，所述转子包括磁性构件，所述磁性构件限定与所述定子的电磁连通。


4.根据权利要求3所述的电动马达组件，其中，处于通电状态的所述次级绕组将磁通量引导到所述转子中，其中，所述磁通量增加由所述转子产生的电磁场的强度。


5.根据权利要求1至4中任一项或多项所述的电动马达组件，其中，所述转子是内转子，所述内转子在由所述定子和所述初级绕组限定的内部空腔内旋转地运行。


6.根据权利要求1至5中任一项或多项所述的电动马达组件，其中，所述初级绕组由交流电选择性地通电。


7.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的电动马达组件，其中，所述次级绕组由直流电选择性地通电。


8.根据权利要求1至7中任一项或多项所述的电动马达组件，其中，所述初级绕组和所述次级绕组的通电限定电动止动力，所述电动止动力选择性地将所述转子相对于所述定子固定在旋转上的固定位置。


9.根据权利要求1至8中任一项或多项所述的电动马达组件，其中，所述定子和所述转子限定双极混合式步进马达。


10.一种双极混合式步进马达，包含：
定子，具有初级绕组，其中，所述定子和所述初级绕组定位在壳体内；
转子，具有磁分量，其中，所述转子相对于所述定子可旋转地运行；以及
轴向线圈组件，定位在所述壳体内并位于所述转子的端部附近，并具有次级绕组，其中，所述转子的所述磁分量的至少一部分由处于通电状态的所述轴向线圈组件产生，其中，所述通电状态在所述转子和所述定子之间产生电磁通信。


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【专利技术属性】
技术研发人员：L·D·里葛，J·T·巴格利，
申请(专利权)人：GHSP公司，
类型：发明
国别省市：美国;US