复合步进电机制造技术

一种复合步进电机，其线圈或者卷绕在装在固定轴上的定子磁轭上，或是卷绕在定子磁轭的内圆周上。该复合步进电机易于卷绕线圈，可使线圈具有相当高的密度并减少制造费用。在定子磁轭体两侧采用亚圆筒磁铁和亚磁性凸缘可使定子磁轭体的两侧形成磁路。这种装置可使转矩增加。多相电机容易用此法制成。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合步进电机，更具体地说，涉及复合步进电机的新改进，该改进可方便线圈的卷绕和安放，可使线圈达到高密度从而得到高效而低成本的构造，并可按任意相位数如两相、三相和五相驱动。如附图说明图1所示，现有技术的差动电机有一根旋转轴1可旋转地支承在一对固紧在壳体4两端的轴承2、3上。载有定子线圈5的一般为环形的定子磁轭6装在定子壳体4的内表面上。多个定子齿7按一定间隔排列在定子磁轭6的内圆周上。在两个轴承2、3之间设有安排在转轴上一个整体内的两个环形的第一和第二转子磁轭9、10及一个介乎其间的平磁铁8。每一转子磁轭9、10在其圆周上设有转子齿9a、10a，并且两个转子磁轭9、10的极性相互交替转换。从一未示出的驱动电路将一驱动脉冲送到定子线圈5时，转子磁轭9、10便步进地旋转。这样构造的现有技术的复合步进电机存在下列问题。在设有转子磁轭和插在该转子磁轭中间的平磁铁的复合步进电机中，卷绕在定子磁轭的每一个齿上的定子线圈位在机壳的内侧。难于将线圈卷绕到每一齿上，也难于增加线圈的密度。当要将多台电机连结在一起以便得出较大转矩时，轴的纵长尺寸将会过长。这种布置会使线圈卷绕更为困难。在现有技术的复合步进电机中，两相、三相、五相电机各需对它们自己合适的定子铁芯。本专利技术的研制就是要解决上述问题，本专利技术的一个目的是要提供一种低成本的复合步进电机，其中线圈的卷绕和安放容易进行，线圈的密度可提高从而可得到高效率，制出两相、三相、五相和n相的电机，如果需要，可用完全相同的定子磁轭和转子磁轭，该结构采用的平磁铁能强烈地励磁从而能增大转矩，并且如果需要，N个n相电机可有效地串联在轴上。按照本专利技术的采用外转子结构的复合步进电机具有一对设置在一固定轴上而相互间隔开的轴承，有一转子壳体可旋转地被轴承支承着，安装在转子壳体上的一个环形转子磁轭设有多个转子齿，由n个定子磁轭沿着固定轴的方向并排排列在固定轴上并在磁轭与磁轭之间插入平磁铁而组成的一个定子磁轭体，在每一个定子磁轭的圆周上制有多个定子齿，在定子磁轭轴向中央位置的圆周上还制有n个圆形线圈槽，n个线圈就坐落在该圆形线圈槽内，并有一对亚磁板这样装在固定轴上，使定子磁轭体被插置在两个亚平磁铁之间而这两个亚平磁铁又被插置在一对亚磁板之间，从而在定子磁轭改变磁的极性时磁力线便可从亚平磁铁流到亚磁板。更具体地说，本专利技术的复合步进电机包含用于三相驱动的三个磁轭。更具体地说，本专利技术的复合步进电机包含用于两相驱动的两个磁轭。按照本专利技术的采用内转子结构的复合步进电机，具有一对设置在壳体两端的轴承，有一旋转轴可旋转地被轴承支承着，由n个环形定子磁轭沿着旋转轴的方向并排排列在壳体的内圆周上，并在磁轭与磁轭之间插置环形平磁铁从而组成定子磁轭体，在环形定子磁轭的内圆周上制有多个定子齿，有一对亚磁板装在壳体内侧使定子磁轭体被插置在两个亚平磁铁之间，而这两个亚平磁铁又被插置在一对亚磁板之间，在环形定子磁轭的内圆周上还制有n个位于轴向中心的圆形线圈槽，n个线圈就坐落在该圆形线圈槽内，有一个转子磁轭装在旋转轴上并与定子磁轭对应，在转子磁轭的圆周上设有多个转子齿，从而磁力线可从亚平磁铁流到亚磁板。更具体地说，本专利技术的复合步进电机包含用于三相驱动的三个磁轭。更具体地说，本专利技术的复合步进电机包含用于两相驱动的两个磁轭。更具体地说，本专利技术的采用外转子结构的复合步进电机还可使具有插置在其间的平磁铁的N个定子磁轭体串接。更具体地说，本专利技术的采用内转子结构的复合步进电机还可使具有插置在其间的平磁铁的N个定子磁轭体串联。按照本专利技术的采用外转子结构的复合步进电机具有一对设置在一固定轴上而相互间隔开的轴承，有一转子壳体可旋转地被轴承支承着，安装在转子壳体上的环形转子磁轭设有多个转子齿，由N个定子磁轭沿着固定轴的方向并排排列在固定轴上而组成的定子磁轭体，每一个定子磁轭都安装在与固定轴连结的相应的圆筒磁铁上，在每一个定子磁轭的圆周上制有多个定子齿，在定子磁轭的圆周上还制有几个位于轴向中心位置的圆形线圈槽，n个线圈就坐落在该圆形线圈槽内，并有一对亚磁性凸缘安装在固定轴上，各自的亚圆筒磁铁上使定子磁轭体插置在这对亚磁性凸缘之间，从而定子磁轭交替改变磁的极性并使磁力线可从亚圆筒磁铁流到亚磁性凸缘。更具体地说，本专利技术的复合步进电机包含用于三相驱动的三个磁轭。更具体地说，本专利技术的复合步进电机包含用于两相驱动的两个磁轭。按照本专利技术的采用内转子结构的复合步进电机具有一对设置在壳体两端的轴承，有一旋转轴可旋转地被轴承支承着，由N个环形定子磁轭沿着旋转轴的方向并排排列在壳体的内圆周上而组成的一个定子磁轭体，每一定子磁轭都安置在一装在壳体内圆周上的圆筒磁铁上，在环形定子磁轭的内圆周上制有多个定子齿，有一对亚磁性凸缘装在壳体内圆周上各自的亚圆筒磁铁上、而且该定子磁轭置于该对亚磁性凸缘之间，在环形定子磁轭的内圆周上还制有n个位于轴向中心位置的圆形线圈槽，n个线圈就坐落在该圆形线圈槽内，有一个转子磁轭装在旋转轴上与定子磁轭对应，在转子磁轭的圆周面上设有多个转子齿，从而磁力线可从亚圆筒磁铁流到亚磁性凸缘。更具体地说，本专利技术的复合步进电机具有用于三相驱动的三个磁轭。更具体地说，本专利技术的复合步进电机具有用于两相驱动的两个磁轭。更具体地说，本专利技术的采用外转子结构的复合步进电机还可使N个定子磁轭体和所采用的圆筒磁铁串联。更具体地说，本专利技术的采用内转子结构的复合步进电机，还可使N个定子磁轭体和所采用的圆筒磁铁串联。下面简要说明附图图1示出现有技术电机的结构。图2为本专利技术的外转子三相复合步进电机的剖视图。图3为图2中沿X-X’线切取的横剖视图。图4为示出平磁铁所产生的磁力线的流动的说明图。图5为示出线圈所产生的磁力线的流动的说明图。图6为示出(A)步进驱动和(B)微步进驱动或正弦波驱动的说明图。图7为示出由平磁铁和有电流通过的线圈在每一种状态下产生的复合磁力线的说明图。图8为结合图7示出转子齿相对于定子齿的位置的说明图。图9为示出图2中结构的两相变型的图。图10为示出图2中结构的五相变型的图。图11为示出具有图9中两个定子磁轭体的串联的两相电机的图。图12为示出图2的内转子式结构的图。图13为示出另一个实施例结构的剖视图。图14为示出平磁铁所产生的磁力线的流动的说明图。图15为示出线圈所产生的磁力线的流动的说明图。图16为示出由圆筒磁铁和有电流通过的线圈在每一种状态下产生的复合磁力线的说明图。图17为结合图16示出转子齿相对于定子齿的位置的说明图。图18为示出两相结构的图。图19为示出五相结构的图。图20为示出具有两个定子磁轭体的串联的两相电机的图。图21为示出的转子式结构的图。参阅附图，现论述本专利技术的复合步进电机。与现有技术相同或相当的零件用同一标号指出。图2示出采用外转子结构的复合步进电机。标号1为一由非磁性材料构成的固定轴，其上装有一对相互间隔开的轴承2、3。由前端盖4a、后端盖4b和圆筒形转子磁轭6构成的转子壳体4可旋转地支承在轴承2、3上。在转子壳体4的转子磁轭6的内圆周上设有多个转子齿7。第一、第二和第三环形定子磁轭9、10、11连同夹在其间的平磁铁8并排沿着固定轴的方向排列在固定轴1上构成一个包括平磁铁8在内的整体，在定子磁轭9、10和11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有外转子结构的复合步进电机，该电机具有：一对安装在一固定轴上而相互间隔开的轴承，一个可旋转地被该轴承支承着的转子壳体，一个安装在转子壳体上的环形转子磁轭，其上设有多个转子齿，一个由ｎ个定子磁轭沿着固定轴的方向并排排列在固定轴上并在其间插置平磁铁而组成的定子磁轭体，在其圆周上制有多个定子齿，ｎ个位于轴向中心位置的圆形线圈槽，每一定子磁轭的圆周上形成一槽，ｎ个坐落在圆形线圈槽内的线圈，和一对安装在固定轴上的亚磁板，使定子磁轭体被插置在两个亚平磁铁之间而这两个亚平磁铁又被插置在一对亚磁板之间，从而使定子磁轭改变磁的极性，磁力线从亚平磁铁流到亚磁板。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦恒雄，
申请(专利权)人：多摩川精机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]