[实用新型]一种永磁式爪极步进电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电气驱动装置，特别是一种永磁式爪极步进电机。 

背景技术                                                    

随着永磁材料、特别是高磁能积稀土材料利用技术的发展,极大地促进了以永磁激磁取代电激磁电机技术的发展。由此，各种体积小、质量轻、且高效节能的永磁电机应运而生。其中的永磁式爪极步进电机，由于在转子上增加了永磁体、省去了电磁线圈、碳刷及滑环结构，带来了结构简单，控制功率小，断电情况下有定位力矩的功能优势，在办公自动化和工业自动控制领域中获得广泛应用。现有的永磁式爪极步进电机的典型结构一般如图1所示，主体由包含有上爪极定子铁芯11、下爪极定子铁芯13、上绕组线圈12和下绕组线圈14的定子组件1，包含有中心转轴21和固定设置在中心转轴21外围上的上下环形磁钢22的转子组件2，和由上端盖、下端盖，设置在上端盖和下端盖之间、上设有上下导线引出孔的圆筒状中间壳体构成的机壳组件（图中未画）构成，转子组件2中的上下环形磁钢22和定子组件1中的上下爪极定子铁芯11和13及上下绕组线圈12和14在轴向由中间隔磁环6上下分隔，其中：所述的爪极定子铁芯由在圆周上均布冲压有多个辐射状爪极的硅钢片叠加而成的圆柱体构成，所述的绕组线圈分别设置在爪极之间的槽内，所述的磁钢的厚度与绕组线圈的长度相近，在装配状态下，上下两段爪极定子铁芯之间按需错开一个步距角。在实际使用中发现存在以下不足之处：首先，由于设置在转轴上的磁钢厚度与绕组线圈的高度相近，所以永磁体的体积较大、用料多又重，除制作时的材料成本较高外，还导致电机工作时的转动惯量较大，因而在输入功率一定的条件下，电机自身的功耗也大；其次，爪极定子铁芯是由普通硅钢片叠加而成，爪极之间存有较大的间隙，因而漏磁也较大，这在一定程度上会降低气隙磁通的有效利用率，从而导致影响电机的工作效率；此外，由于机壳一般均由表面光滑的圆柱形钢管或铝材制成，既重又耗材多，且电机工作时散热效果也差，这在一定程度上会影响电机的正常工作寿命。所以，从节能、节材、工作效率和工作可靠性角度考虑，现有的永磁式爪极步进电机总体结构欠合理，很有必要加以改进。

发明内容

本实用新型的目的是要克服现有的永磁式爪极步进电机由于结构方面的欠合理所导致的自身功耗较大、工作效率不高和工作寿命较难保证的不足之处，提供一种有利于降低能耗、提高工作效率和确保有效工作寿命、结构新颖的永磁式爪极步进电机。 

本实用新型的永磁式爪极步进电机主体由包含有上爪极定子铁芯、下爪极定子铁芯和上绕组线圈、下绕组线圈的定子组件，包含有中心转轴和固定设置在中心转轴外围上的上下环形磁钢的转子组件，和包含有上设有上中心轴装孔和螺栓、螺钉装配孔的上端盖、上设有下中心轴装孔和螺栓、螺钉装配孔的下端盖、和通过螺栓、螺钉装配设置在上端盖和下端盖之间、上设有上导线引出孔 和下导线引出孔的圆筒状中间壳体的机壳组件构成，转子组件中的上下环形磁钢和定子组件中的上爪极定子铁芯、下爪极定子铁芯、上绕组线圈和下绕组线圈在轴向由中间隔磁环上下分隔，其特征在于：所述的转子组件中中心转轴的两端还固定设置有上下磁环架、中间外围上还活动套装设置有内设有上下轴承、外设有铁芯架和所述的中间隔磁环的中间轴套；所述的定子组件中的上爪极定子铁芯和下爪极定子铁芯、上绕组线圈和下绕组线圈由所述的中间隔磁环区隔构成上下两个定子组件，其中的上爪极定子铁芯包含有由圆周上均布冲压有多个辐射状爪极的硅钢片叠加而成的上爪极定子和由硅钢片叠加而成的上中爪极定子，下爪极定子铁芯包含有由圆周上均布冲压有多个辐射状爪极的硅钢片叠加而成的下爪极定子和由硅钢片叠加而成的下中爪极定子；所述的机壳上端盖的内表面上还设置有上环形凹槽和嵌压粘设在所述的上环形凹槽内的所述上爪极定子，下端盖的内表面上还设置有下环形凹槽和嵌压粘设在所述的下环形凹槽内的所述下爪极定子，下端盖的外表圆周面上还设置有可供按需使用的编码控制器设置位，中间壳体由外表面上设置有凹凸状齿条的铝材拉伸件制成，上面设置有所述的上导线引出孔和下导线引出孔；此外，所述的上下环形磁钢主体呈扁平圆环状、由钕铁硼稀土材料制成，对应粘贴设置在所述的上下磁环架上。