定子跟进式步进电的制造方法
【专利摘要】定子跟进式步进电机由壳体、定子、转子、单向运动步幅装置等组成，本实用新型采用定子与转子迈步式步进推动原理，由定子推动转子迈进一步，随后定子再跟进一步，依次循环不断，实现转子步进转动。转子步进次数与定子极性交替变化次数相关，步幅精确。它具有能源利用率高，起动力矩大，发热少，体积小，重量轻，大功率，制造工艺简单，低碳环保和可作低速电机使用等特点。
【专利说明】定子跟进式步进电机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种定子跟进式步进电机装置，属于电机【技术领域】，尤其是一种结构简单、高效节能的步进电机。
【背景技术】
[0002]目前，公知的市售步进电机由于步进推动原理问题，一直以来存在着体积大、重量重、耗能高、发热、小功率、工艺复杂等问题不利于产品优化升级和低碳节能。
【发明内容】
[0003]为了克服目前步进电机发热、体积大、能源利用率低等诸多问题，本实用新型提供一种定子跟进式步进电机装置，该装置采用定子与转子迈步式步进推动原理，由定子推动转子迈进一步，然后定子再紧随转子转动方向跟进一步，依次循环不断，实现转子步进旋转。
[0004]本实用新型主要由壳体、定子、转子、限止齿、单向顶、单向转动装置、定子锁定器组成。定子锁定器设在壳体上，对停止工作状态的定子进行锁定，或者壳体上也可以不设定子锁定器。定子通过单向运动步幅装置与壳体联接或定子通过单向转动装置与壳体联接。单向运动步幅装置由限止齿和单向顶组成。限止齿与壳体联接，单向顶与定子联接或单向顶与壳体联接，限止齿与定子联接。单向顶可在定子或壳体上作开合动作，控制定子只作单向运动。单向顶设置数量不限，沿周可以等距排列或不等距排列，单向顶可以全部进入或分批按顺序进入限止齿齿内。限止齿齿形的几何形状不限。定子受单向运动步幅装置或单向转动装置限制，只能单向转动，不能反向转动。单向运动步幅装置和单向转动装置的转动朝向可以转换。转子与定子联接或转子通过单向转动装置与壳体联接，转子受单向转动装置限制只作单向转动。定子转动方向与转子转动方向相同。转子磁极位于定子两磁极之间。转子磁极与定子磁极可以采用咬合组合结构，转子磁极进到定子相邻两磁极之间内，或者转子磁极与定子磁极也可以采用内外组合结构，转子磁极设置在定子磁极内径内，或者转子磁极与定子磁极也可以采用半包组合结构，转子磁极有二面或三面与定子磁极相对应或定子磁极有二面或三面与转子磁极相对应，或者转子与定子也可以采用面面组合结构，转子设置在左边，定子设置在右边或转子设置在右边，定子设置在左边。转子磁极极性不变，定子磁极极性交替变化或转子磁极极性交替变化，定子磁极极性不变。
[0005]采用转子磁极极性不变，定子磁极极性交替变化设计的，当开始工作时，定子锁定器首先对定子快速解锁，定子进入工作状态，此时当定子磁极极性与相邻转子磁极极性相同时，磁性排斥力将同时作用于定子和转子上。由于定子转向受单向运动步幅装置或单向转动装置限制，只能进不能退，故磁性排斥力只能作用于转子上，推动转子运动到定子下一个不同极性的磁极位置时停止。至此，转子转动了一步。随后，定子磁极极性改变，定子和转子同时受到相反磁性力的作用，由于转子受运动惯性和带负载的制约，对相反力矩的反应慢或受单向转动装置限制，转子不能反向运动。而定子却不存在转子这些制约因素，对力矩反应速度快，会迅速朝转子转动方向跟进一步，使定子又回到与转子相对应的起初位置。同时，定子也带动单向顶或限止齿在限止齿或单向顶上移动一定的距离。单向顶和限止齿不仅可以限制定子只进不能退的作用，还可以对定子每次的运动步距误差自动作调节。如此反复循环，转子便在磁性力推动下，步步向前运动，定子同样在磁性力推动下步步向前跟进。当停止工作时，定子锁定器会快速将定子锁定，制止定子的惯性运动。转子和定子都能对外输出动力。转子和定子的运动步数与定子磁极极性交替变化次数相关。如果采用转子磁极极性交替变化，定子磁极极性不变设计，其工作原理与上述相同。
[0006]本实用新型的有益效果是，采用定子跟进式推动转子步进的电机，由于定转子之间的磁性作用力基本转化在作功上，所以，不仅能源利用率高，起动力距大，发热少和可制造大功率步进电机，而且，电机耗材少，体积小，重量轻和可作低速电机使用等。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0008]图1是本实用新型第一个实施例横剖面构造图
[0009]图2是本实用新型第二个实施例纵剖面构造图
[0010]图3是本实用新型第三个实施例纵剖面构造图
[0011]图4是本实用新型第四个实施例横剖面构造图
[0012]图5是本实用新型第五个实施例横剖面构造图
[0013]图6是本实用新型第六个实施例纵剖面构造图
[0014]图中:1、壳体2、定子3、转子4、限止齿
[0015]5、单向顶6、单向转动装置7定子锁定器
【具体实施方式】
[0016]在图1中，本实用新型主要由壳体1、定子2、转子3、限止齿4、单向顶5、单向转动装置6、定子锁定器7组成。定子锁定器7设在壳体I上，对停止工作状态的定子2进行锁定，或者壳体I上也可以不设定子锁定器7。定子2通过单向运动步幅装置与壳体I联接或定子2通过单向转动装置6与壳体I联接。单向运动步幅装置由限止齿4和单向顶5组成。限止齿4与壳体I联接，单向顶5与定子2联接或单向顶5与壳体I联接，限止齿4与定子2联接。单向顶5可在定子2或壳体I上作开合动作，控制定子2只作单向转动。单向顶5设置数量不限，沿周可以等距排列或不等距排列，单向顶5可以全部进入或分批按顺序进入限止齿4齿内。限止齿4齿形的几何形状不限。定子2转向受单向运动步幅装置或单向转动装置6限制，只能单向转动，不能反向转动。单向运动步幅装置和单向转动装置6的转动朝向可以转换。转子3与定子2联接或转子3通过单向转动装置6与壳体I联接，转子3受单向转动装置6限制只作单向转动。定子2转动方向与转子3转动方向相同。转子3磁极位于定子2两磁极之间。转子3磁极与定子2磁极采用咬合组合结构，转子3磁极进到定子2相邻两磁极之间内。转子3磁极极性不变，定子2磁极极性交替变化或转子3磁极极性交替变化，定子2磁极极性不变设计。
[0017]在图2中，本实用新型定子2也可以通过单向转动装置6与壳体I联接，定子2受单向转动装置6限制,只能作单向转动,不能反向转动。[0018]在图3中，本实用新型转子3也可以通过单向转动装置6与壳体I联接，转子3受单向转动装置6限制,只能作单向转动,不能反向转动。
[0019]在图4中，本实用新型转子3磁极与定子2磁极也可以采用内外组合结构，转子3磁极设置在定子2磁极内径内。
[0020]在图5中，本实用新型转子3磁极与定子2磁极也可以采用半包组合结构，转子3磁极有二面或三面与定子2磁极相对应或定子2磁极有二面或三面与转子3磁极相对应。
[0021]在图6中，本实用新型转子3与定子2也可以采用面面组合结构，转子3设置在左边，定子2设置在右边或转子3设置在右边，定子2设置在左边。
[0022]采用转子磁极极性不变，定子磁极极性交替变化设计的，当开始工作时，定子锁定器7首先对定子2快速解锁，定子2进入工作状态，此时当定子2磁极极性与相邻转子3磁极极性相同时，磁性排斥力作用于定子2和转子3上，由于定子2转向受单向运动步幅装置或单向转动装置6限制，定子3不能反向运动，磁性作用力只能作用于转子3上，推动转子3转动到定子2下一个异性磁极位置时停止。随后，定子2磁极极性改变，定子2和转子3受到相反磁性力作用，由于转子3受运动惯性和带负载影响，转子3对反向力距的反应速度慢或受单向转动装置6限制，转子3不能反向转动。而定子2却没有转子3上的这些制约因素，对力矩反应速度快，定子2会迅速向转子3运动方向跟进，使定子2又回到与转子3相对应的起初位置。同时，定子2带动单向顶5或限止齿4在限止齿4或单向顶5上走过一定的距离。限止齿4和单向顶5不仅可以限制定子2只进不能退的作用，还可以对定子2每次的运动步距误差进行自动调节。如此反复循环，转子3便在磁性力作用下一步步向前步进转动，定子2同样在磁性力推动下步步向前跟进。当停止工作时，定子锁定器7会快速将定子2锁定，制止定子2的惯性运动。转子3和定子2都能对外输出动力。转子3和定子2的运动步数与定子2磁极极性交替变化次数相关。如果采用转子3磁极极性交替变化，定子2磁极极性不变设计，其工作原理与上述相同。
【权利要求】
1.定子跟进式步进电机，它主要由壳体(1)、定子(2)、转子(3)、限止齿(4)、单向顶(5)、单向转动装置(6)、定子锁定器(7)组成，其特征在于定子锁定器(7)设在壳体(1)上，对停止工作状态的定子(2)进行锁定或壳体(1)上也可以不设定子锁定器(7)，定子(2)通过单向运动步幅装置与壳体⑴联接或定子⑵通过单向转动装置(6)与壳体⑴联接，单向运动步幅装置由限止齿⑷和单向顶(5)组成，限止齿⑷与壳体⑴联接，单向顶(5)与定子⑵联接或单向顶(5)与壳体⑴联接，限止齿⑷与定子(2)联接，单向顶(5)可在定子(2)或壳体(1)上作开合动作，控制定子(2)只作单向转动，定子(2)转向受单向运动步幅装置或单向转动装置(6)限制，只能单向转动，转子(3)与定子(2)联接或转子(3)通过单向转动装置(6)与壳体(1)联接，转子(3)磁极位于定子(2)两磁极之间，转子(3)磁极极性不变，定子(2)磁极极性交替变化或转子(3)磁极极性交替变化，定子(2)磁极极性不变。
2.根据权利要求1所述的定子跟进式步进电机，其特征在于:单向顶(5)设置数量不限，沿周可以等距排列或不等距排列，可以全部进入或分批按顺序进入限止齿(4)齿内。
3.根据权利要求1所述的定子跟进式步进电机，其特征在于:定子(2)转动方向与转子⑶转动方向相同。
4.根据权利要求1所述的定子跟进式步进电机，其特征在于:单向运动步幅装置和单向转动装置出)的转动朝向可以转换。
5.根据权利要求1所述的定子跟进式步进电机，其特征在于转子(3)磁极与定子(2)磁极可以采用咬合组合结构，转子(3)磁极进到定子(2)相邻两磁极之间内。
6.根据权利要求1所述的定子跟进式步进电机，其特征在于:转子(3)磁极与定子(2)磁极也可以采用内外组合结构，转子(3)磁极设置在定子(2)磁极内径内。
7.根据权利要求1所述的定子跟进式步进电机，其特征在于:转子(3)磁极和定子(2)磁极也可以采用半包组合结构，转子(3)磁极有二面或三面与定子(2)磁极相对应或定子(2)磁极有二面或三面与转子(3)磁极相对应。
8.根据权利要求1所述的定子跟进式步进电机，其特征在于:转子(3)与定子(2)也可以采用面面组合结构，转子(3)设置在左边，定子(2)设置在右边或转子(3)设置在右边，定子(2)设置在左边。
【文档编号】H02K37/00GK203800793SQ201420058525
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】周宗元 申请人:周宗元