[实用新型]一种直线步进电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直线步进电机特别是涉及一种提高了定子铁芯和压板之间的受力性能和补偿吸引力的直线步进电机。

背景技术

步进电机已在业界广泛使用多年。优势之一：由于其设计简单，无需大量稀土磁铁，因此制造成本低。另一个优点是其控制简单。步进电机控制为开环，无需复杂的闭环、伺服控制电子器件和软件。

虽然步进电机具有上述优点，步进电机的使用很大程度上局限于传统旋转步进电机，即使是直线运动也不例外。通常使用传动装置，如皮带、滚珠螺杆或丝杠将旋转运动转换成直线运动。美国专利6603229 bL介绍了这种电机运用旋转式步进电机将旋转运动转换成直线运动的例子。该设计使用锚定丝杠和旋转步进电机，将旋转运动转换成直线运动。该电机机械部件容易磨损。此外，由于这种电机的控制使用开环控制，运动接触部件产生的摩擦亦有不利影响。任何不均匀摩擦都会影响定位精度。

虽然过去设计出一些直接驱动的直线步进电机，但近年来对直接驱动直线步进电机的研究和新开发较少。其中一个原因是，直线电机通常用作冲头和压板，要求用户将其他部件设计并集成到一个完整的集成系统中。换句话说，直线电机不易使用，需进行一些工程计划才能将其纳入机械设计之中。此外，步进电机要求的气隙非常小，通常在0.05×0.05毫米至0.10×0.10毫米范围内，才能有效利用磁通，产生作用力。

由于冲头线圈和压板啮齿之间得气隙很小，与电机生成的力相比，冲头和压板之间的引力变得极大。因此，支撑部件、引导这些部件相对运动和防止两个部件同时倒塌所需的轴承必须够大够硬。从力学和控制的角度来看，这种引力都是不利的。因此，伴随此类电机系统而来的是巨大的静摩擦力，这会影响电机启动和止动操作中的电机响应。冲头运动还需要电机电源线一起移动，因此产生了不良的拖曳力。此外，由于冲头移动质量较大，限制其可达到的加速度，即使没有任何负荷，也限制了冲头可以达到的加速度。虽然可以移动压板和固定冲头，压板总质量也非常大。这是因为压板通常由层压硅钢或磁钢制成，以实现高磁导率。压板也须够厚，以便让磁通流过，不至饱和。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中直线步进电机所存在的诸多缺陷，提供一种提高了定子铁芯和压板之间的受力性能和补偿吸引力的直线步进电机来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种直线步进电机，包括定子铁芯和压板，所述定子铁芯设置于压板的侧边，所述定子铁芯面朝压板的一侧上设置有磁齿，磁齿上缠绕有线圈，其特征在于，所述定子铁芯包括两组，两组定子铁芯分别设置于压板的两侧，并且两组定子铁芯距离压板的距离相同。

上述一种直线步进电机，其特征在于，所述定子铁芯上设置有四个磁齿，每个磁齿上缠绕有线圈。

上述一种直线步进电机，其特征在于，所述压板由薄片层压钢材堆叠而成，所述压板的顶面和底面设置有复数个啮齿。

上述一种直线步进电机，其特征在于，所述每组定子铁芯包括两块定子铁芯，并且两块定子铁芯之间平行放置，两块定子铁芯之间通过永磁体连接。

上述一种直线步进电机，其特征在于，所述压板为一整块，压板的顶面和底面分别设置有两条平行的沿压板延伸方向设置的啮齿，所述两组的四块定子铁芯分别设置于压板两侧的啮齿外侧。

上述一种直线步进电机，其特征在于，所述压板为两块，所述每块压板的顶面和顶面均设置有一条啮齿，所述两组的四块定子铁芯分别设置于两块压板两侧的啮齿外侧。

上述一种直线步进电机，其特征在于，所述每组定子铁芯包括两块定子铁芯，并且两块定子铁芯之间平行放置，两块定子铁芯之间通过连接块连接。

上述一种直线步进电机，其特征在于，所述压板为两块，所述每块压板的顶面和顶面均设置有一条啮齿，两块压板之间通过永磁体连接，所述两组的四块定子铁芯分别设置于两块压板两侧的啮齿外侧。

上述一种直线步进电机，其特征在于，所述一种直线步进电机包括两个以上的压板，所述每组定子铁芯包括与压板数量相等的定子铁芯。

上述一种直线步进电机，其特征在于，还包括外壳，所述压板上连接有引导装置，所述引导装置包括连接在压板两侧的两个轴套和设置于两个轴套内的两个转轴，所述两根转轴的两端分别连接在外壳的两端壁上。

上述一种直线步进电机，其特征在于，在所述压板一侧的轴套上设置有限位开关，在限位开关相对应的外侧设置有限制传感器，在所述压板另一侧的轴套上设置有光栅尺，在光栅尺相对应的外侧设置有线形编码器读头。