[实用新型]一种改良的混合式步进电机定子与转子结构

说明书

本实用新型公开了一种改良的混合式步进电机定子与转子结构，包括有定子和转子，电极与转子相对的一面设有若干定子齿，而转子与电极相对的外表面设有与定子齿相配的转子齿，相邻定子齿之间具有定子齿槽，相邻转子齿之间则具有转子齿槽，各定子齿的齿顶宽与定子齿槽宽的尺寸比值为0.35‑0.62，转子齿的齿顶宽与转子齿槽宽的尺寸比值为0.30‑0.53。本实用新型通过将定子的齿及转子的齿分别设计成特殊比例的齿/槽比，不但可以提高步进电机的力矩，还可以改善电机的震动、噪音等性能，从而提高步进电机的整体性能。

技术领域

本实用新型涉及电机产品技术领域，具体涉及一种混合式步进电机的定子与转子结构。

背景技术

随着科技发展和自动化程度的提高，混合式步进电机作为可控电子元件，在各种领域得到了广泛应用。在使用过程中，对于混合式步进电机在力矩、转速、噪音及震动等方面的性能要求越来越高。

混合式步进电机的运转与电机定子和转子密切相关，而其中最主要的是电机定子与电机转子的齿形结构。选择合适的定子齿与转子齿的结构，不仅能够提高电机的输出力矩，同时对电机的转速、震动及噪音等性能具有明显的改善作用。然而，现有市面上的混合式步进电机在定子齿及转子齿的宽度等结构方面的设计较为随意，并未给出最为合理的齿宽等结构。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种结构简单、通过改变定子齿及转子齿的齿/槽宽比值以提高步进电机整体性能、改良的混合式步进电机定子与转子结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种改良的混合式步进电机定子与转子结构，包括有定子和转子，转子装配于定子内形成可相对定子的旋转结构；在定子的内孔壁上设置有若干朝转子伸出的电极，电极上绕设有线圈绕组，电极与转子相对的一面设置有若干定子齿，而转子与电极相对的外表面设置有与定子齿相配的转子齿，相邻定子齿之间具有定子齿槽，相邻转子齿之间则具有转子齿槽，其特征在于：各定子齿及定子齿槽分别具有均匀的结构和尺寸，而各转子齿及转子齿槽亦分别具有均匀的结构和尺寸；各定子齿的前端顶宽小于定子齿槽的宽度，两者的尺寸比值为0.35-0.62，即定子齿的前端顶宽为定子齿槽宽度的35-62％。

进一步地，所述转子齿的前端顶宽小于转子齿槽的宽度，两者的尺寸比值为0.30-0.53，即转子齿的前端顶宽为转子齿槽宽度的30-53％。

最佳地，定子齿的前端顶宽为定子齿槽宽度的48％，转子齿的前端顶宽为转子齿槽宽度的42％。

进一步地，所述定子齿的前端面均为弧形凹面，所有定子齿的前端面处于同一圆周面上；各转子齿的前端面均为弧形凸面，所有转子齿的前端面处于同一圆周面上。

进一步地，各定子齿前端面构成的圆周与各转子齿前端面构成的圆周具有相同的圆心。

本实用新型通过将定子的齿及转子的齿分别设计成特殊比例的齿/槽比(即齿顶宽与齿槽宽的比值)，当定子上的磁极与转子磁钢的磁极相异时，定子齿的齿顶与转子齿的齿顶在某一位置相互吸引，并达到平衡状态，带动电机转动。当定子绕组的电流变化方向时，定子电极上磁极随之变化，为到达平衡状态，转子随之转动，因此通过改变电机定子和转子的齿形尺寸，不但可以提高步进电机的力矩，还可以改善电机的震动、噪音等性能。

附图说明

图1为本实用新型定子与转子的配合示意图；

图2为定子齿的齿顶宽及齿槽宽尺寸示意图；

图3为转子齿的齿顶宽及齿槽宽尺寸示意图；

图4为参数确定的混合式步进电机随转速变化的输出力矩曲线；

图5为混合式步进电机随定子齿形尺寸Ws/We变化的输出力矩曲线；