步进电机的定子及步进电机的制作方法

本发明创造涉及步进电机技术领域。

背景技术：

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在正常情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，这个角度称为步距角。通过控制脉冲的数量来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；通过控制脉冲的频率来控制电机的转速和加速度。

步进电机主要包括定子和转子，定子设有多个磁极，磁极上设有定子齿，转子设有转子齿，静止时转子齿对准定子齿，步进电机每接收到一个脉冲信号，转子转动，因转子齿和定子齿之间的磁场作用，转子齿移动一个定子齿的间距，而对准行进方向的下一个定子齿，此时步进电机转动一个步距角，步进电机就是这样一步一步的转动运行的。

现有的步进电机的定子，如中国专利ZL201120476235.X公开的步进电机，参见该中国专利的说明书附图1，其定子的横截面中，定子齿的结构是近似矩形的，相邻定子齿之间的槽，即齿槽的结构也与矩形相近，定子齿与齿槽是相互交错直线式排列然后再弯折呈圆形排列而成的形状。现有的这种步进电机的定子，定子齿与齿槽交界处的磁场变化比较激烈，步进电机在转动过程中，每转过一个步距角，因为激烈的磁场变化，转子的速度变化也比较激烈，由此使得步进电机在运行过程中振动较大，产生比较大的噪音。另外，所述中国专利公开的步进电机的定子中，参见该中国专利的说明书附图1，设在定子外侧四角，用于安装的安装部的位置设置不合理，每个安装部都与一个磁极同轴，该磁极相邻的磁极则没有安装部与之相接，导致定子结构不均匀，磁场也不均匀，转子受此影响，转速难以做到平缓均匀，加剧了电机的振动和噪音。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明创造提供一种步进电机的定子及具有该定子的步进电机，能减小步进电机运行过程中的振动和降低噪音。

为实现上述目的，本发明创造提供以下技术方案。

步进电机的定子，包括多个磁极，每个磁极设有多个定子齿，设于同一个磁极的相邻的定子齿之间具有齿槽，每个定子齿的与齿槽相接的侧面包括竖面和斜面，每个定子齿的所述竖面高0.21mm～0.255mm，且与该定子齿的顶面垂直，与该定子齿的所述斜面的交接处具有半径为0.3mm的倒角，每个定子齿的所述斜面与相邻的定子齿的所述斜面的夹角为70°，且两者的交接处具有半径为0.3mm的倒角。此为技术方案1。

定子齿的侧面除了与顶面垂直的竖面，还设置有斜面，并在各交接处设置倒角，相比现有的定子的结构，本发明创造的定子在相邻的定子齿之间以及齿槽的结构过渡比较缓和，使得定子齿和齿槽交界处的磁场变化比较缓和，环定子一周的磁场变化相应地也比较缓和，如此，转子在转动的过程中速度变化比较缓和，步进电机的振动较小，运行的噪音也就降低了。

根据技术方案1所述的步进电机的定子，定子齿的高度为1.71mm～1.875mm。此为技术方案2。

根据技术方案1所述的步进电机的定子，定子齿顶面的宽度为0.85±0.015mm。相比现有0.9mm的宽度更小，定子齿的磁场更集中，步进电机的力矩也就更大了。此为技术方案3。

根据技术方案1所述的步进电机的定子，定子齿的内直径为33.9mm。此为技术方案4。

根据技术方案1所述的步进电机的定子，磁极有8个，它们均匀地呈圆环状排布，每个磁极设有均匀排布的6个定子齿。此为技术方案5。

根据技术方案5所述的步进电机的定子，每个磁极的对称轴与相邻的磁极的对称轴的夹角为45°±0.05°。此为技术方案6。

根据技术方案1所述的步进电机的定子，所述定子长和宽均为56.4±0.08mm。此为技术方案7。

根据技术方案1所述的步进电机的定子，所述定子外侧设有多个用于安装所述定子的安装部，安装部均匀地环所述定子外侧设置，每个安装部的对称轴与相邻两个磁极之间的对称轴重合。如此，定子的结构更加均匀，其产生的磁场分布也更为均匀，有助于减小步进电机运行过程中的振动，从而降低噪音。此为技术方案8。

根据技术方案8所述的步进电机的定子，磁极有8个，它们均匀地呈圆环状排布，安装部有4个。此为技术方案9。

步进电机，包括定子和转子，定子为技术方案1-9任一项所述的定子。此为技术方案10。

附图说明

图1为本发明创造的步进电机的定子的结构示意图；

图2为本发明创造的步进电机的定子的磁极的结构示意图。

附图标记包括：

磁极1，定子齿2，顶面21，竖面22，斜面23，齿槽3，安装部4。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。

本发明创造的步进电机包括定子和转子，如图1所示，定子包括均匀地呈圆环状排布的8个磁极1，每个磁极1设有均匀排布的6个定子齿2，参见图2，设于同一个磁极1的相邻的定子齿2之间具有齿槽3，每个定子齿2的与齿槽3相接的侧面包括竖面22和斜面23，每个定子齿2的所述竖面22高H1为0.21mm～0.255mm，且与该定子齿2的顶面21垂直，与该定子齿2的所述斜面23的交接处具有倒角，该倒角的半径R1为0.3mm，每个定子齿2的所述斜面23与相邻的定子齿2的所述斜面23的夹角∠2为70°，且两者的交接处具有倒角，该倒角的半径R2为0.3mm。定子齿2的侧面除了与顶面21垂直的竖面22，还设置有斜面23，并在各交接处设置倒角，相比现有的定子的结构，本发明创造的定子在相邻的定子齿2之间以及齿槽3的结构过渡比较缓和，使得定子齿2和齿槽3交界处的磁场变化比较缓和，环定子一周的磁场变化相应地也比较缓和，如此，转子在转动的过程中速度变化比较缓和，步进电机的振动较小，运行的噪音也就降低了。

优选地，定子齿2的高度，即直径D1-直径D2的差值为1.71mm～1.875mm。定子齿2顶面21的宽度W2为0.85±0.015mm。相比现有0.9mm的宽度更小，定子齿2的磁场更集中，步进电机的力矩也就更大了。定子齿2的内直径D2为33.9mm。每个磁极1的对称轴与相邻的磁极1的对称轴的夹角∠1为45°±0.05°。所述定子长L1和宽W1均为56.4±0.08mm。所述定子外侧设有4个用于安装所述定子的安装部4，安装部4均匀地环所述定子外侧设置，相对的两个安装部4的对称轴均为轴a，另两个安装部4的对称轴均为轴b，每个安装部4的对称轴与与之相接的相邻两个磁极1之间的对称轴重合。如此，定子的结构更加均匀，其产生的磁场分布也更为均匀，有助于减小步进电机运行过程中的振动，从而降低噪音。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。