[发明专利]双磁盘步进电机

说明书

技术领域

  本发明属于电机技术领域，尤其与一种双磁盘步进电机有关。

背景技术

常用步进电机的定子和转子由铁芯、线圈绕组构成，电机的轴向尺寸都较大，难以在一些需要轴向尺寸较小的特定场合使用。专利号为201010566897.6的发明专利公开了一种盘式步进电机，该发明创造特征是包括由前端盖和后端盖扣合固定而成且呈盘状的电机壳体，电机轴穿设于电机壳体中且能相对于电机壳体转动，在电机轴上固定有位于电机壳体内的多极充磁的环形磁盘，在电机壳体内固定有位于环形磁盘一侧的两组成对称设置的腰形绕组，环形磁盘的两侧分别固定有铁芯，采用这样盘式结构定子和转子的电机大大缩短了电机轴向尺寸，能够满足一些需要轴向尺寸较小的特定场合使用。但是，由于是在环形磁盘同一侧的两组腰形绕组交替作用驱动环形磁盘旋转，驱动时只能作用半个环形磁盘，驱动力较小，无法满足需要较大旋转驱动力场合使用，并且腰形绕组制造难度相对较大，制造成本高。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有盘式步进电机存在的旋转驱动力较小、制造难度相对较大的问题，提供一种制造容易、具有较大旋转驱动力的双磁盘步进电机。

为此，本发明采用以下技术方案：双磁盘步进电机，其特征是，所述步进电机包括电机壳、电机轴和固定于电机轴上的两个相同的环形多极永磁盘，每个永磁盘由多个N、S磁极沿圆周方向交替排列组成，两个永磁盘之间的同一种磁极错开一个角度，电机壳由筒状电机体和固定对接在电机体两端的左端盖和右端盖组成，电机轴穿设于左端盖和右端盖的中心通孔中且能转动，电机体两端分别固定有沿圆周排列的多个电机体铁芯，左端盖和右端盖上都固定有与所述电机体铁芯对应配对的端盖铁芯，电机轴上的两个永磁盘分别位于电机体两端的电机体铁芯与端盖铁芯之间，每个永磁盘的一侧都设置有一固定于电机体铁芯与端盖铁芯之间的圆形线圈绕组。线圈绕组通电后产生磁场，磁力线在电机铁芯与端盖铁芯之间形成磁路。

本发明中永磁盘上的磁极作为转子极，电机体上的电机体铁芯作为定子极，定子极的对数和转子极的对数相同，工作原理过程是：1）当电机一端（设为A端）线圈通电流后，一半的转子极（如为N极）与定子极对齐，通过气隙组成一个闭合回路，此时电机另一端（B端）的定、转子极（如为N极）错开一个步距角；2）当另一端（B端）线圈通电流时，一半的转子极（如为N极）与定子极对齐，通过气隙组成一个闭合回路，转子便转过一个步距角，此时电机另一端（A端）的转子极同时也转过一个步距角，因此也与定子错过一个步距角；3）当电机A端线圈通与第一次相反方向电流后，另一半的转子极（S极）与定子极对齐，通过气隙组成一个闭合回路，转子便转过一个步距角，此时电机B端的转子极同时也转过一个步距角，因此也与定子错过一个步距角；4）当电机一端（B端）线圈通与第一次相反方向电流后，另一半的转子极（S极）与定子极对齐，通过气隙组成一个闭合回路，转子便转过一个步距角，此时电机B端的转子极同时也转过一个步距角，因此也与定子错过一个步距角；如此循环就会连续运转。

作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括下述技术特征。

所述的电机体铁芯固定于电机体两端的内嵌容纳部中，所述的端盖铁芯固定于左端盖和右端盖的内嵌容纳部中，电机体铁芯上设置有凹槽，所述的线圈绕组嵌装于所述的凹槽中，可以减小电机的轴向尺寸。

所述的电机轴通过设置于所述电机体中心内腔两端的两个轴承支撑安装，使其与左端盖和右端盖的中心孔不接触。

所述的两个永磁盘分别通过左、右支撑套支撑固定于电机轴上。

所述的电机轴一端安装有编码器，可以形成闭环控制。

使用本发明可以达到以下有益效果：通过在电机轴上固定两个磁极错开一定角度的薄片环形永磁盘的磁极作为转子极，在电机壳上固定两组圆形线圈绕组驱动的定子极与之对应，工作时整个永磁盘的同种磁极参与驱动，在缩小电机轴向尺寸的前提下又能有较大的旋转驱动力，并且制造相对比较容易，降低了制造成本。

附图说明

图1是本发明的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方法的具体实施方式进行详细描述。

如图1所示，本发明所述的双磁盘步进电机包括电机壳、电机轴4、两个相同的圆形线圈绕组8和两个相同的环形多极永磁盘11，每个永磁盘11的多个N、S磁极沿圆周方向交替排列形成转子极，电机壳由筒状电机体1和固定对接在电机体1两端的左端盖2和右端盖3组成，永磁盘11分别通过左支撑套5和右支撑套6支撑固定于电机轴4上，两个永磁盘11之间的同一种磁极错开一个角度；电机轴4穿设于左端盖2和右端盖3的中心通孔中且由设置于所述电机体中心内腔两端的两个轴承10支撑安装，能相对于电机壳转动并不与左端盖和右端盖接触；电机体1两端分别设置有内嵌的容纳部，多个电机体铁芯7沿圆周排列固定嵌装于容纳部中，电机体铁芯7上设置有凹槽，线圈绕组8嵌装于所述的凹槽中，线圈绕组通电后产生磁场，磁力线在电机铁芯与端盖铁芯之间形成磁路；左端盖2和右端盖3与电机体1对接的端面上设置有内腔的容纳部，容纳部中都固定有与电机体铁芯7对应配对的端盖铁芯9，一起形成定子极，电机体每一侧的定子极对数和转子极对数相同；电机体铁芯7与端盖铁芯9之间留有间隙，永磁盘11分别位于电机体两端的电机体铁芯与端盖铁芯之间的间隙，使每个永磁盘的一侧都设置有所述的线圈绕组8；电机轴4一端安装有编码器，可以形成闭环控制。