一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種步進(jìn)電機(jī)技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]步進(jìn)馬達(dá)或步進(jìn)電機(jī)在當(dāng)今社會(huì)中所扮演的角色日趨重要，特別是在計(jì)算機(jī)相關(guān)的裝置和汽車工業(yè)領(lǐng)域，其貢獻(xiàn)更是不可或缺，如磁盤驅(qū)動(dòng)器、列表機(jī)、繪圖機(jī)、或汽車儀表等；又如CNC工具機(jī)，機(jī)械人，順序控制系統(tǒng)等各種信息工業(yè)產(chǎn)品中，無不以步進(jìn)馬達(dá)作為其傳動(dòng)的重心。步進(jìn)馬達(dá)必須加驅(qū)動(dòng)電路才能轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)輸出端，必須輸入脈波信號(hào)，若無脈波輸入時(shí)，則轉(zhuǎn)子保持一定的位置，維持靜止?fàn)顟B(tài)；反之，若加入適當(dāng)?shù)拿}波信號(hào)時(shí)，則轉(zhuǎn)子是以一定的角度(稱為步進(jìn)角)轉(zhuǎn)動(dòng)，故加入連續(xù)脈波時(shí)，則轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角度與脈波頻率成正比。
[0003]由于被廣泛又大量的使用，所以業(yè)內(nèi)技術(shù)人員無不絞盡腦汁研發(fā)運(yùn)轉(zhuǎn)效率高、又能控制在預(yù)定生產(chǎn)成本的步進(jìn)馬達(dá)，以滿足市場(chǎng)的需求而又具有競(jìng)爭(zhēng)力。例如中國專利200620130640，提供了一種期待能夠降低生產(chǎn)成本，易于組裝的步進(jìn)馬達(dá)產(chǎn)品；該項(xiàng)先前技術(shù)為一種二相步進(jìn)電機(jī)(馬達(dá))結(jié)構(gòu)，是由一具有三個(gè)相隔120度角磁軛的定子對(duì)應(yīng)一永磁式轉(zhuǎn)子，且定義該轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)為大于2且不被3整除的偶數(shù)；雖然其所揭露的實(shí)施例確實(shí)利于組裝，如附圖6所示，該馬達(dá)的設(shè)計(jì)仍存在有相當(dāng)?shù)娜毕荩?、所述步進(jìn)馬達(dá)其整步進(jìn)角度的調(diào)整與轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)量相關(guān)聯(lián)；2、在所述步進(jìn)馬達(dá)的運(yùn)行過程中，即線圈被激磁后，磁軛間局部無鐵芯，存在不完整的磁回路，造成磁場(chǎng)產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象，如漏磁區(qū)17所示，并直接影響步進(jìn)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，優(yōu)化步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)，采用環(huán)形多組等角度分布鐵芯磁軛，使轉(zhuǎn)子磁極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，都能有效地流經(jīng)定子，并對(duì)轉(zhuǎn)矩起作用，有效降低在運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中漏磁的產(chǎn)生，從而提升了步進(jìn)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子、定子、線圈A、線圈B、馬達(dá)軸、磁極S、磁極N、鐵芯、主磁軛A、主磁軛B、副磁軛C、副磁軛D、副磁軛E、副磁軛F、中性區(qū)、磁場(chǎng)區(qū)，其特征在于:
[0006]所述轉(zhuǎn)子為中心設(shè)置馬達(dá)軸的永久磁鐵圓柱體，其徑向圓環(huán)陣列有偶數(shù)個(gè)磁極，所述磁極包括磁極S和磁極N，每個(gè)磁極N均與其異性的磁級(jí)S相鄰；所述相鄰磁極的相異兩極之間設(shè)置有中性區(qū)；所述定子由鐵芯及兩組線圈所組成，所述鐵芯環(huán)繞于所述轉(zhuǎn)子外周，所述鐵芯外形為中心左右對(duì)稱式六邊形結(jié)構(gòu)，所述鐵芯內(nèi)側(cè)一體式設(shè)置有六個(gè)凸起端、且中心徑向相隔有60度角的磁軛，所述磁軛前端環(huán)狀配置，并分別與所述轉(zhuǎn)子外周等距對(duì)應(yīng)，所述磁軛包括主磁軛A、主磁軛B、副磁軛C、副磁軛D、副磁軛E和副磁軛F，所述主磁軛為長(zhǎng)凸起端，所述副磁軛為短凸起端；所述線圈包括線圈A和線圈B ;所述主磁軛A和主磁軛B上分別纏繞有所述線圈A和線圈B ;所述線圈A與線圈B之間相隔120度夾角，并分別與主磁軛A和主磁軛B套接固定；所述定子外側(cè)設(shè)置有步進(jìn)馬達(dá)殼體，所述線圈A和線圈B與驅(qū)動(dòng)電路電氣連接，通過驅(qū)動(dòng)電路分別對(duì)線圈A或/和線圈B進(jìn)行激磁，依序形成四個(gè)步序，所述四個(gè)步序?qū)?yīng)于四種磁路分布，形成不同的磁場(chǎng)區(qū)，所述磁場(chǎng)區(qū)作用于轉(zhuǎn)子磁極，并驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
[0007]所述轉(zhuǎn)子的磁極S與磁極N數(shù)量相同,所述磁極S和N數(shù)目合計(jì)為8個(gè)或10個(gè)。
[0008]所述定子內(nèi)側(cè)的六個(gè)凸出的磁軛，其依順時(shí)針方向排列的順序?yàn)橹鞔跑桝、副磁軛C、主磁軛B、副磁軛D、副磁軛E、副磁軛F ;所述主磁軛A與所述主磁軛B對(duì)稱設(shè)置，所述副磁軛C和副磁軛E位于中間位置，所述副磁軛D與副磁軛F對(duì)稱設(shè)置；所述馬達(dá)軸為驅(qū)動(dòng)軸，帶動(dòng)連接對(duì)象旋轉(zhuǎn)。
[0009]所述鐵芯由鐵磁性材料一體或堆棧方式構(gòu)成。
[0010]本發(fā)明的工作原理，通過驅(qū)動(dòng)電路對(duì)所述線圈A或/和線圈B的激磁方式設(shè)置有四個(gè)步序:
[0011]所述步序一，分別套接有線圈A、線圈B上的主磁軛A與主磁軛B分別對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子磁極的中性區(qū)偏向S極一側(cè)位置，當(dāng)兩組線圈A、線圈B經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路通電被激磁后，所述主磁軛A和主磁軛B被磁化為N極,此時(shí)異極相吸使得所述轉(zhuǎn)子維持不動(dòng)。
[0012]所述步序二，所述驅(qū)動(dòng)電路停止對(duì)主磁軛A上的線圈A激磁，使得主磁軛A的極性消失，所述轉(zhuǎn)子磁極受到主磁軛B的N極吸引，朝逆時(shí)針方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，并作用于所述轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0013]所述步序三，通過驅(qū)動(dòng)電路停止對(duì)主磁軛B上的線圈B激磁，并同時(shí)對(duì)主磁軛A上的線圈激磁，使得主磁軛B的極性消失，同時(shí)主磁軛A被磁化為S極，并吸引所述轉(zhuǎn)子磁極朝逆時(shí)針方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0014]所述步序四，所述驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)對(duì)主磁軛A和主磁軛B上的線圈A、線圈B進(jìn)行激磁，使得主磁軛A及主磁軛B同時(shí)被磁化為S極，并對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子I朝逆時(shí)針方向產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
[0015]所述轉(zhuǎn)子在完成上述每個(gè)步序?qū)⑹沟盟鲛D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個(gè)確定的步進(jìn)角，通過驅(qū)動(dòng)電路載入連續(xù)的脈波，則所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角度將與脈波頻率成正比；假設(shè)步進(jìn)角為12度角，所述轉(zhuǎn)子要旋轉(zhuǎn)一周(360度角)則需要30個(gè)步進(jìn)數(shù)才可以完成；另外，若要改變馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的方向，則只要改變線圈A、線圈B被激磁的順序即可。
[0016]從以上所述的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)步序及磁路分布的狀況中可以清楚發(fā)現(xiàn):本發(fā)明的二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所述轉(zhuǎn)子磁極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)均能有效地流經(jīng)所述定子，并對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩作用，而明顯改善了先前技術(shù)容易發(fā)生漏磁的問題，使馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率得到提升。
[0017]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:優(yōu)化步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)，采用環(huán)形多組等角度分布鐵芯磁軛，使轉(zhuǎn)子磁極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，都能有效地流經(jīng)定子，并對(duì)轉(zhuǎn)矩起作用，有效降低在運(yùn)轉(zhuǎn)過程當(dāng)中漏磁的產(chǎn)生，從而提升了步進(jìn)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)步序一磁路分布示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)步序二磁路分布示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)步序三磁路分布示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)步序四磁路分布示意圖；
[0024]圖6為現(xiàn)有技術(shù)二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱:
[0026]1.轉(zhuǎn)子2.定子3.線圈A4.線圈B
[0027]5.馬達(dá)軸 6.磁極S7.磁極N8.鐵芯
[0028]9.主磁軛A 10.主磁軛B 11.副磁軛C 12.副磁軛D
[0029]13.副磁軛E 14.副磁軛F 15.中性區(qū)16.磁場(chǎng)區(qū)
[0030]17.漏磁區(qū)
【具體實(shí)施方式】
[0031 ] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0032]根據(jù)圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，本發(fā)明提供了一種二相步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子
1、定子2、線圈A3、線圈B4、馬達(dá)軸5、磁極S6、磁極N7、鐵芯8、主磁軛A9、主磁軛B10、副磁軛C11、副磁軛D12、副磁軛E13、副磁軛F14、中性區(qū)15、磁場(chǎng)區(qū)16。
[0033]所述轉(zhuǎn)子I為中心設(shè)置馬達(dá)軸5的永久磁鐵圓柱體，其徑向圓環(huán)陣列有偶數(shù)個(gè)磁極，所述磁極包括磁極S6和磁極N7，每個(gè)磁極N7均與其異性的磁級(jí)S6相鄰；所述相鄰磁極的相異兩極之間設(shè)置有中性區(qū)15 ;所述定子2由鐵芯8及兩組線圈所組成，所述鐵芯8環(huán)繞于所述轉(zhuǎn)子I外周，所述鐵芯8外形為中心左右對(duì)稱式六邊形結(jié)構(gòu)，所述鐵芯8內(nèi)側(cè)一體式設(shè)置有六個(gè)凸起端、且中心徑向相隔有60度角的磁軛，