[发明专利]用于步进电机的定子铁芯以及包括其的定子和步进电机

说明书

本发明提供一种用于步进电机的定子铁芯，其包括：轭部以及连接到轭部的在定子铁芯的周向布置的多个齿部，每个齿部具有周向交替设置的凹部和凸部，每个齿部具有在定子铁芯的轴线方向上布置的宽子齿部和窄子齿部，宽子齿部的齿宽比大于窄子齿部的齿宽比，齿宽比被限定为凸部相对于定子铁芯的轴线的中心角与凹部相对于定子铁芯的中心角的比。该定子铁芯允许可以方便且低成本地制造各种不同规格的定子铁芯。本发明还提供一种包括该定子铁芯的定子和一种步进电机。

技术领域

本发明涉及一种用于步进电机的定子铁芯以及包括其的定子和包括其的步进电机。

背景技术

步进电机的定子铁芯通常由定子冲片层叠形成。常规的混合式步进电机中的定子冲片规格是一致的以形成沿定子铁芯轴线方向齿宽一致的定子齿部(如图1所示)，其步进角一般为1.8度或0.9度。在电机整体尺寸、驱动电压等参数相同情况下，混合式步进电机的牵出转矩随着电机的驱动频率提高而减小，并且定子齿宽越大其下降越明显。

为使步进电机的牵出扭矩最大化，具有较宽的齿宽的定子铁芯(形成其的定子冲片的齿宽较宽)适用于低的驱动频率，具有较窄的齿宽的定子铁芯(形成其的定子冲片的齿宽较窄)则适用于高的驱动频率。因此，需要根据不同的驱动频段，制作具有不同齿宽的多个定子冲片模具，以模制不同的定子冲片，进而形成适用于不同驱动频段的具有不同相应齿宽的定子铁芯，尤其是在对驱动频段分段较多的混合式步进电机的应用中。

由于需要根据不同的驱动频段制作具有不同齿宽的多个定子冲片模具，因此造成模具浪费，导致生产步进电机的成本较高。此外，多个定子冲片模具的尺寸和形状可能相差较小，易导致不便于模具管理以及使用错误。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于步进电机的定子铁芯，包括：轭部，以及连接到轭部的在定子铁芯的周向布置的多个齿部，每个齿部具有周向交替设置的凹部和凸部，每个齿部具有在定子铁芯的轴线方向上布置的宽子齿部和窄子齿部，宽子齿部的齿宽比大于窄子齿部的齿宽比，齿宽比被限定为凸部相对于定子铁芯的轴线的中心角与凸部与凹部共同相对于定子铁芯的中心角的比。

因此，可以通过调整宽子齿部和窄子齿部占整个齿部的厚度比来调整定子铁芯的性质，降低定子铁芯的设计复杂度。

优选地，多个宽齿冲片层叠形成所述宽子齿部，多个窄齿冲片层叠形成所述窄子齿部。

因此，只制作宽齿冲片的模具和窄子冲片的模具就可以制造各种规格的定子铁芯。具体地，用不同的模具分别制造相同的宽子冲片和相同的窄子冲片，通过调整宽子冲片和窄子冲片的数量来调整宽子齿部和窄子齿部占整个齿部的厚度比，从而形成各种不同规格的定子铁芯。

优选地，定子铁芯的每一层由单个一体成型的宽齿冲片或单个一体成型的窄齿冲片形成，其中，多个宽齿冲片层叠形成轭部的一部分和宽子齿部，多个窄齿冲片层叠形成轭部的另一部分和窄子齿部。

这样，可以进一步降低模具成本和制造复杂性。

优选地，所述宽子齿部和所述窄子齿部在轴向方向上的总厚度均大于齿部的总厚度的10％。

优选地，所述宽子齿部和所述窄子齿部的齿宽比在0.3-0.6的范围内。

优选地，所述窄子齿部的总厚度在齿部的总厚度的20％-80％的范围内。

优选地，所述宽子齿部为两个，所述窄子齿部为一个，一个窄子齿部位于两个宽子齿部之间。

优选地，所述宽子齿部为一个，所述窄子齿部为两个，一个宽子齿部位于两个窄子齿部之间。

优选地，多个宽子齿部和多个窄子齿部交替布置。

本发明还提供一种用于步进电机的定子，其包括如前所述的定子铁芯。