本发明涉及一种具有错齿结构的转子铁心及其应用，属于混合式步进电机技术领域。
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，是现代数字控制系统中的重要执行元件。由于其具有控制简单、角度误差不积累、步距角不受干扰等优点，步进电机在机械、电子、纺织、自动化等行业得到广泛应用，同样，在航天领域也得到了广泛的应用，如卫星太阳帆板驱动机构、天线展开驱动机构等。
为了提高转矩密度，在原有步进电机拓扑结构发展形成了混合式步进电机，它综合了永磁式步进电机和反应式步进电机的优点。典型两相混合式步进电机结构示意图如图1所示。电机定子铁心有8个均布的磁极，每个磁极上绕制集中线圈形成两相绕组，每个磁极上都有5个均布的齿。单元转子由两段铁心和夹在间的磁钢组成，磁钢轴向充磁，转子铁心分别形成N极端和S极端，每段铁心上都有50个均布的齿，转子齿距为7.2°，两段铁心上的小齿在周向互错半个转子齿距，电机整步步距角为1.8°。对于轴向尺寸较长的电机，转子可以由多个单元转子组成。
每个单元转子中两段铁心齿槽错开是混合式步进电机的固有特征。错齿的精度对步进电机的性能有重要影响，特别是步距角、定位力矩等。在现有的技术中实现两段铁心齿槽错开的常用的方法是通过装配工装实现的。但是这种技术转子装配复杂，特别对于电机研发阶段较难实现，实用性不强。
技术实现要素：
本发明的技术解决问题：为克服现有技术的不足，提供一种具有错齿结构的转子铁心及其应用，以实现齿槽精确错开角度，便于使用。
本发明的技术解决方案：
一种具有错齿结构的转子铁心，转子铁心外圆面均匀分布N个齿，N 为正整数，转子齿距为360°/N，转子铁心内圆面上设置第一定位槽和第二定位槽，第一定位槽的中心线与任意齿的中心线对齐，第二定位槽中心线与该任意齿的中心线之间夹角为
第一定位槽和第二定位槽宽度为2-3mm，高度为0.5-1.5mm。
一种具有错齿结构的转子，上述转子铁心应用于转子上。
将两个转子铁心及磁钢组成转子单元，装配时，在磁钢内表面设置磁钢定位槽，磁钢定位槽尺寸与第一定位槽和第二定位槽尺寸一致，将第一转子铁心的第一定位槽、磁钢定位槽和第二转子铁心的第二定位槽中心线对齐，实现两个转子铁心的齿槽错开。
将至少一个转子单元安装于转子的转轴上，不同转子单元之间通过隔磁盘隔开。
一种具有错齿结构的混合式步进电机，将上述转子铁心应用于混合式步进电机上。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明能够实现齿槽精确错开角度，提高了步距角的精度，使输出转动稳定，通过开键槽即可实现，使用方便，成本低。
附图说明
图1是参考实施例的混合式步进电机结构示意图；
图2是参考实施例的转子铁心正面示意图；
图3是本发明实施例的转子铁心正面示意图；
图4是本发明实施例的磁钢正面示意图；
图5是本发明实施例的单元转子立体示意图；
图6是本发明实施例的转子剖视图；
图7是本发明实施例的混合式步进电机剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
一种具有错齿结构的转子铁心，转子铁心外圆面均匀分布N个齿，N 为正整数，转子齿距为360°/N，转子铁心内圆面上设置第一定位槽和第二定位槽，第一定位槽的中心线与任意齿的中心线对齐，第二定位槽中心线与该任意齿的中心线之间夹角为第一定位槽和第二定位槽宽度为2-3mm，高度为0.5-1.5mm。
一种具有错齿结构的转子，将上述转子铁心应用于转子上。具体地，将两个转子铁心及磁钢组成转子单元，装配时，在磁钢内表面设置磁钢定位槽，磁钢定位槽尺寸与第一定位槽和第二定位槽尺寸一致，将第一转子铁心的第一定位槽、磁钢定位槽和第二转子铁心的第二定位槽中心线对齐，实现两个转子铁心的齿槽错开；将至少一个单元转子安装于转子的转轴上，不同转子单元之间通过隔磁盘隔开。
一种具有错齿结构的混合式步进电机，将上述转子铁心应用于混合式步进电机上。
实施例
本发明以定子铁心8个磁极、转子铁心50个齿的两相混合式步进电机为例加以说明，但并不局限于这种拓扑结构。
图1是参考实施例的混合式步进电机剖视图。电机定子铁心有8个均布的磁极，每个磁极上绕制集中线圈形成两相绕组，每个磁极上都有5个均布的齿。转子由两段铁心和夹在其中的磁钢组成，磁钢轴向充磁，转子铁心分别形成N极端和S极端。第一段铁心和第二段铁心齿槽错开是通过装备工装实现的；
图2参考实施例的转子铁心正面示意图，转子铁心上有50个均布的齿，转子齿距为7.2°。
图3是本发明实施例的转子铁心正面示意图。转子铁心上有50个均布的齿，转子齿距为7.2°，内圆面设置两个形状一致的定位槽，第一定位槽以转子铁心齿中心线OD对称，第二定位槽中心线与该任意齿的中心线之间夹角为即与转子铁心槽中心线对称；
优选的，定位槽宽度t＝2～3mm，高度h＝0.5～1.5mm；
图4是本发明实施例的磁钢正面示意图。环形磁钢设置一个定位槽，几何形状与铁心的定位槽一致；
优选的，定位槽宽度t＝2～3mm，高度h＝0.5～1.5mm；
图5是本发明实施例的单元转子立体示意图。单元转子由两段铁心和夹在其中的磁钢组成。转子装配时，使第一段铁心的第一定位槽、磁钢定位槽和第二段铁心的第二定位槽对齐，实现两段铁心的齿槽错开。磁钢轴向充磁，由第二段铁心沿轴向指向第一段铁心。
图6是本发明实施例的转子剖视图。转子由两个单元构成，沿轴向装配在轴上，由一个长键实现所有铁心和磁钢的定位；
图7是本发明实施例的混合式步进电机剖视图。电机定子铁心有8个均布的磁极，每个磁极上绕制集中线圈形成两相绕组，每个磁极上都有5 个均布的齿。转子由两个单元转子构成，沿轴向装配在轴上，由一支键实现所有铁心和磁钢的定位。
对于其他采用依据本发明实施例及其变异结构的形成转子铁心齿槽错开方法仍然属于本发明的范围之内。
以上，对本发明的实施方式进行了简要说明，但如果是所谓的本领域的技术人员，在不脱离本发明重要内容的范围内，可以对本发明的上述实施方式进行适当变更，而且也可以适当组合利用基于上述实施方式和变更例的方法。换句话说，即使是这样的加以变更等的技术也包含在本发明的范围内。