本实用新型专利技术提供一种磁铁运动的步进装置，其包括定子，转子，磁铁，线圈以及铁壳，其中磁铁固定在转子上，线圈缠绕在导磁的铁壳里，线圈放置在磁铁旁，定子上有凸极，凸极面对磁铁，凸极和磁铁之间有气隙。本实用新型专利技术中的步进装置中多个磁铁固定在转子上，线圈缠绕在导磁的铁壳里，线圈放置在磁铁旁，定子上有多个凸极，凸极面对磁铁，磁铁在空间上不被线圈环绕，线圈产生的磁场在空间上是同极性的。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种步进装置，特别是一种磁铁运动的步进装置。
技术介绍
步进装置结构简单且有一定的控制精度，应用广泛，如驱动和控制系 统中。在小功率场合，常采用爪极结构。电机的线圈产生的电枢磁场在空 间上是交替变化的。步进装置通常由单相或者多相之分,其中单相步进装置包括一个定子， 一个线圈和多个极性交替变化的》兹铁，多相则包括多个单相装置。普通的两相步进爪极电机的结构如图1所示，其包括爪极电机定子101,爪极电 机线圈102，爪才及电枳J兹4失103以及爪才及电机转子104。在电才几径向上，线 圈102在爪极的外圈而磁铁在爪极的内圈。磁铁相对线圈较小，且由于磁 极较多，磁铁被做成形成磁环，对小磁环的充磁是件相当困难的事情。在美国专利US3356876中揭示了同极性的磁场结构，其凸极被构造在 沖芯上，冲芯转动而磁铁不动，对径向充;f兹的内转子电机而言，在磁铁内 表面和定子冲芯之间有一层气隙，因为磁铁在径向厚度的影响，气隙的外 径减小，装置通过气隙产生的能量变化小，装置出力变小。同时，对外径 较小的装置，其磁铁相对较小，需要整体充磁并在磁环的内圏形成均匀分 布的交替磁场，由于很难将充磁夹具塞入磁铁内孔，充磁更加困难。
技术实现思路
本技术为了克服上述现有技术的不足，本技术提供一种各相 形成同极性的电枢磁场的步进装置。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种磁铁运动 的步进装置，其包括定子，转子，磁铁，线圈以及铁壳，其中磁铁固定在 转子上，线圈缠绕在导磁的铁壳里，线圈放置在磁铁旁，定子设置上有凸 极，凸极面对磁铁设置，凸极和磁铁之间有气隙。本技术解决进一步技术问题的方案是所述的步进装置包括转子冲芯以及转轴，该转子沖芯固定在转轴上。本技术解决进一步技术问题的方案是所述的磁铁设置在转子冲芯o本技术解决进一步技术问题的方案是所述的磁铁设置在转轴上。本技术解决进一步技术问题的方案是该步进装置为单相步进装 置，其磁铁被充磁形成多个交替的磁极。本技术解决进一步技术问题的方案是磁铁被径向充磁形成12 个交替的磁极，铁壳上设置有6个凸极。本技术解决进一步技术问题的方案是该步进装置为外转子步进 装置，其包括4个磁极，对应的定子线架上有2个凸极。本技术解决进一步技术问题的方案是该步进装置包括两转子分 别位于该步进装置轴向两侧。本技术解决进一步技术问题的方案是线圈与磁铁分别位于沿转 子轴线方向的不同位置。相较于现有技术,本技术中的步进装置中多个磁铁固定在转子上， 线圈錄绕在导磁的铁壳里，线圈放置在磁铁旁，定子上有多个凸极，凸极 面对磁铁，磁铁在空间上不被线圈环绕，线圈产生的磁场在空间上是同极 性的。附图说明图l是现有技术中的两相步进爪极电机的结构示意图。 图2是本技术的单相步进装置采用径向充磁方式的结构示意图。 图3是本技术的单相步进装置采用轴向充磁方式的结构示意图。 图4是本技术的两相步进装置采用径向充磁方式的结构示意图。 图5是本技术的外转子步进装置采用径向充磁方式的结构示意图。图6是本技术的外转子步进装置的凸极和磁铁结构示意图。 图7至图8是本技术的两相步进装置将两个转子放置在该两相步 进装置轴向的两侧的结构示意图。具体实施方式以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细 说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新 型所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下， 还可以做出若千简单推演或替换,都应当视为属于本技术的保护范围。步进装置可分为旋转和往复步进装置，其中单相步进旋转结构可称为 同步马达，两相步进旋转装置为步进电机。单相步进装置包括一组磁回路 部件，即一个转子， 一个线圈， 一个铁壳以及一个平面上的磁铁。本技术中的步进装置中多个磁铁固定在转子上，线圈缠绕在导磁 的铁壳里，线圈放置在磁铁旁，定子上有多个凸极，凸极面对磁铁，磁铁 在空间上不被线圈环绕，线圈产生的磁场在空间上是同极性的。本技术的单相步进装置采用径向充磁方式的结构示意图如图2所 示，该单相步进装置19包括转子冲芯11,磁铁12,凸极13，定子铁壳14, 转轴15,《失轭16，线圈17以及线架18。所述的单相步进装置19中，磁铁12纟皮径向充磁形成12个交替的磁极， 定子铁壳14上有6个凸极13,磁铁12粘接在转子沖芯11上，转子冲芯 11被固定在转轴15上。装配后，磁《失12将面对凸极13，其在两者之间形 成气隙。线圈17缠绕在铁轭16上，线圈17和线架18被放置入铁壳14 里。在线架18中有轴承结构，以限制转轴15在轴向的移动。在凸极12 和石兹铁12之间有气隙。该轴承结构可位于线架的前端或者后端，也可作为一个元件加工。当轴承结构位于线架的前端，轴承靠近运动的磁铁，该轴承，通常称 为杯士，具有一定的导磁能力。在图4中，轴承结构位于线架的后端。有时线架的内圈经润滑处理，也可作为轴承结构。所述的磁铁12也可以直接固定在转轴15上。图3所示的是本技术的单相步进装置采用轴向充磁方式的结构示 意图，该单相步进装置29的结构与图2所示的单相步进装置19的结构相 似，只是其磁铁为轴向充磁。如果凸极有p个，磁铁数可以为不大于2承p 的任何整数。每个磁铁的角度约为180/p。正常情况下，2* 个磁铁被采用，这意味着更高的电磁输出，并容易形成磁环。磁铁可以在轴向和径向等方向被磁化；其他极化方向，例如极向磁化也是可以的。总体而言，磁环外 圈的充磁是最容易的，轴向和内圈很困难，尤其对小磁环而言。该单相步进装置19, 29的线圈产生的磁通将通过铁壳，凸极，气隙， 磁铁和转子，在各自相的凸极上形成电枢磁场，这个同极性的磁场，比方 说N才及，会推动磁铁的N极并吸引》兹铁的S极。当》兹铁的S极被拉到凸 极下，线圈中的电流改变方向，凸极形成S极，此时凸极将会排斥处于凸 极下的S极并吸引N极，在惯性的作用下，装置通常可以沿一个方向运动 下去。请参阅图4，是本技术的两相步进装置采用径向充磁方式的结构 示意图。相对于两相电机，每相包括一个基本结构(19或者29)。各相的铁 壳可以通过注塑或者粘接的方法耦合起来，甚至形成一个铁壳，并保证同 心度和圆度。在最佳情况下，各相的磁路应该相互独立，由于两相在空间 上接近，每相回路产生的磁场将会进入其他相，由于这部分磁场并非主要 部分，不致产生很大的负作用。在图中，将两个转子放在该两相步进装置 的中心，也可以将其中一个或者两个转子放置在该两相步进装置轴向的两 侧。两相步进装置包括两个磁回路并以机械方法相连。对两相步进装置， 两相的磁回路和电路有一定的相位差，通过都是90度电角度，可以使得步 进装置沿指定方向旋转， 称为步进电机。逻辑控制也可加入到线圈电流的 控制，例如改变电流的时序来改变电机的转向，步进细分控制等。当然该 两相步进装置也可制执行有限角度的往复运动，这取决于电路板的控制策 略。该两相步进装置的电源可以是交流正弦，方波或者其他。请参阅图5以及图6,分别是本技术的外转子步进装置采用径向 充磁方式的结构示意图以及凸极和磁铁示意图。该外转子步进装置包括转 轴40,非导》兹材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁铁运动的步进装置，其包括定子，转子，磁铁，线圈以及铁壳，其特征在于：磁铁固定在转子上，线圈缠绕在导磁的铁壳里，线圈放置在磁铁旁，定子上设置有凸极，凸极面对磁铁设置，凸极和磁铁之间有气隙。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李越，赵健，
申请(专利权)人：德昌电机深圳有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]
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