一種雙邊直線步進電機的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種雙邊直線步進電機，包括動子及定子，動子由兩個動子塊組成，每個動子塊包括殼體、設于殼體內的動子單元及設于殼體外部且與定子配合的支撐導引機構，定子包括第一定子及第二定子，動子設于第一定子與第二定子之間，每個動子塊為一相，每個動子塊包括兩個所述動子單元，每個動子單元包括與第一定子相鄰的第一鐵芯及與第二定子相鄰的第二鐵芯，第一鐵芯與第二鐵芯之間設有永磁鐵。本發明將直線步進電機設計成雙邊結構，有效地減少動子運動過程中的產生形變以及受到的摩擦力，提高了電機直線運行精度，而且，動子設計為雙邊結構，可有效增加電機機械力輸出，提高電機運行效率。
【專利說明】
一種雙邊直線步進電機
技術領域
[0001 ]本發明涉及電機領域，尤其涉及一種雙邊直線步進電機。
【背景技術】
[0002]步進電機一般包括定子、動子及動子線圈，定子一般固定不動，動子線圈通電時，動子能夠相對定子直線移動。步進電機的基本工作原理是:電機通過永磁體或勵磁線圈產生主磁場，動子每相繞組通電后產生與主磁場相同或相反的磁場，進而增加或減少動子齒和定子齒之間的磁場強度，從而改變動子齒與定子齒之間的拉力，使得電機可以沿著直線方向移動，但是現有的單邊直線步進電機的動子在直線運動過程中很容易產生形變，從而導致其運行精度降低，而且其單邊直線步進電機輸出力較小、其電機運行效率較低。
【發明內容】
[0003]為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種雙邊直線步進電機。
[0004]本發明提供了一種雙邊直線步進電機，包括動子及定子，所述動子由兩個動子塊組成，每個動子塊包括殼體、設于所述殼體內的動子單元及設于所述殼體外部且與所述定子配合的支撐導引機構，所述定子包括第一定子及第二定子，所述動子設于所述第一定子與所述第二定子之間，每個所述動子塊為一相，每個動子塊包括兩個所述動子單元，每個所述動子單元包括與所述第一定子相鄰的的第一鐵芯及與所述第二定子相鄰的第二鐵芯，所述第一鐵芯與所述第二鐵芯之間設有永磁鐵，所述第一鐵芯設有第一線槽，所述第二鐵芯設有第二線槽，第一線槽開口朝向第一定子，第二線槽開口朝向第二定子，所述第一線槽與所述第二線槽內均設有線圈，所述定子與所述動子相鄰的端面設有若干個沿所述定子長度方向均勻分布的定子齒，所述動子與所述定子相鄰的端面設有若干個與所述定子齒相對應的動子齒，所述動子齒與所述定子齒之間設有氣隙。
[0005]作為本發明的進一步改進，所述支撐導引機構包括支撐滾輪及導向輪，所述支撐滾輪與所述定子設有定子齒的一側接觸，所述導向輪與所述定子兩側面接觸。
[0006]作為本發明的進一步改進，每個所述動子塊每側設有四個支撐滾輪及四個導向輪。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述動子齒齒距與所述定子齒齒距相同。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述動子齒齒寬與所述定子齒齒寬相同。
[0009]作為本發明的進一步改進，同一所述動子塊內的兩個第一鐵芯或兩個第二鐵芯的動子齒相對第一定子或第二定子的齒槽位置相同。
[0010]作為本發明的進一步改進，每個所述鐵芯具有兩個磁極，分別位于線槽的兩側，同一鐵芯內的兩個磁極的動子齒相對定子的定子齒錯開一齒距。
[0011 ]作為本發明的進一步改進，每個所述鐵芯具有兩個磁極，分別位于線槽的兩側，同一鐵芯內的兩個磁極的動子齒相對定子的定子齒錯開一齒距。
[0012]本發明的有益效果是:將直線步進電機設計成雙邊結構，一方面減少了電機動子運動時所受法線方向的作用力，從而有效地減少動子運動過程中的產生形變以及受到的摩擦力，對提高電機直線運行精度控制效果明顯，而且，動子設計為雙邊結構，可有效增加電機機械力輸出，增大電機功率密度，提高電機運行效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明一種雙邊直線步進電機的結構示意圖；
圖2是本發明一種雙邊直線步進電機的剖視圖；
圖3是本發明一種雙邊直線步進電機的一個角度的動子與定子的連接關系圖；
圖4是本發明一種雙邊直線步進電機的另一角度的動子與定子的連接關系圖；
圖5是本發明一種雙邊直線步進電機的又一個角度的動子與定子的連接關系圖。
【具體實施方式】
[0014]附圖標記:1-永磁鐵2-動子3-線圈21-動子201-固定板202-殼體401-第一定子402-第二定子61-定子齒601-導向輪602-支撐滾輪
如圖1至圖5所示，本發明公開了一種雙邊直線步進電機，包括動子2及定子，所述動子2由兩個動子塊組成，每個動子塊包括殼體202、設于所述殼體202內的動子單元及設于所述殼體202外部且與所述定子配合的支撐導引機構，所述定子包括第一定子401及第二定子402，所述動子2設于所述第一定子401與所述第二定子402之間，每個所述動子塊為一相，每個動子塊包括兩個所述動子單元，每個所述動子單元包括與所述第一定子401相鄰的的第一鐵芯203及與所述第二定子402相鄰的第二鐵芯204，所述第一鐵芯203與所述第二鐵芯204之間設有永磁鐵I，所述第一鐵芯203設有第一線槽，所述第二鐵芯204設有第二線槽，第一線槽開口朝向第一定子401，第二線槽開口朝向第二定子402，所述第一線槽與所述第二線槽內均設有線圈3，所述定子與所述動子相鄰的端面設有若干個沿所述定子長度方向均勻分布的定子齒61，所述動子與所述定子相鄰的端面設有若干個與所述定子齒相對應的動子齒21，所述動子齒21與所述定子齒61之間設有氣隙，動子2設有雙邊結構通過雙邊定子達到直線運動，其有效增大了電機的輸出力，并且減少了電機動字運動時所受法線方向的作用力，從而有效減少了動子運動過程中產生的形變，大大提高了電機直線運行的精度控制。
[0015]所述支撐導引機構包括設于殼體202兩側面的兩個固定板201及設置在固定板201上的支撐滾輪602及導向輪601，所述支撐滾輪602與所述定子設有定子齒61的一側接觸，用于支撐動子并保證了動子2與定子之間保持均勻的氣隙，所述導向輪601與所述定子兩側面接觸，起到了定位和引導作用。可以根據動子2的尺寸來確定支撐輪和導向輪的數量。
[0016]本實施例中，每個所述動子塊每側設有四個支撐滾輪602及四個導向輪601，支撐及定位效果更好。
[0017]所述動子齒21齒距與所述定子齒61齒距相同，所述動子齒21齒寬與所述定子齒61齒寬相同，當然動子齒21、定子齒61的齒距、齒寬和氣隙的相對關系可以根據要求設計。
[0018]每個所述動子塊內的第一鐵芯203與第二鐵芯204沿所述永磁體I水平中心線對稱分布，所述第一定子401的位置與第二定子402的位置沿永磁體I水平中心線對稱分布，且第一定子401定子齒與第二定子402的定子齒相互錯開，即第一定子401的定子齒正對第二定子402的齒槽，第二定子402的定子齒正對第一定子401的齒槽。
[0019]同一所述動子塊內的兩個第一鐵芯203或兩個第二鐵芯204的動子齒21相對第一定子401或第二定子402的齒槽相對位置相同。
[0020]每個所述鐵芯具有兩個磁極，分別位于線槽開口的兩側，同一鐵芯內的兩個磁極的動子齒21相對定子的定子齒61錯開一齒距。
[0021]不同動子塊內的相對位置相同的兩個鐵芯的動子齒21相對定子的定子齒61錯開二分之一齒距。
[0022]永磁體極化方向與所述線槽開口方向相同，永磁體被極化后產生電機主磁場。當然，可用電磁鐵替換所述永磁體產生電機主磁場。
[0023]如圖2所示，動子2可分為左側的A相及右側的B相，當某一相定子的定子齒和動子齒對齊時，另外一相定子的動子齒和定子齒不對齊。由于定子固定，電磁拉力拖動動子在定子長度方向向前移動;移動到位后，A相定子齒和動子齒對齊，而B相定子齒和動子齒均不對齊。即，對于兩相步進電機，一般的，某一相對齊的時候，另外一相不對齊。
[0024]本實施方式中，A相，B相線圈中通有相位差為90度的交流電流，使得電機能沿著直線方向移動。
[0025]對于對稱雙邊直線步進電機，動子能夠相對定在在直線方向直線移動，為了保證動子的移動精度，定子設置成直線軌道形式，該動子與該直線軌道定子直線移動配合。
[0026]本發明將直線步進電機設計成雙邊結構，一方面減少了電機動子運動時所受法線方向的作用力，從而有效地減少動子運動過程中的產生形變以及受到的摩擦力，對提高電機直線運行精度控制效果明顯，而且，動子設計為雙邊結構，可有效增加電機機械力輸出，增大電機功率密度，提高電機運行效率。
[0027]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種雙邊直線步進電機，其特征在于:包括動子及定子，所述動子由兩個動子塊組成，每個動子塊包括殼體、設于所述殼體內的動子單元及設于所述殼體外部且與所述定子配合的支撐導引機構，所述定子包括第一定子及第二定子，所述動子設于所述第一定子與所述第二定子之間，每個所述動子塊為一相，每個動子塊包括兩個所述動子單元，每個所述動子單元包括與所述第一定子相鄰的的第一鐵芯及與所述第二定子相鄰的第二鐵芯，所述第一鐵芯與所述第二鐵芯之間設有永磁鐵，所述第一鐵芯設有第一線槽，所述第二鐵芯設有第二線槽，第一線槽開口朝向第一定子，第二線槽開口朝向第二定子，所述第一線槽與所述第二線槽內均設有線圈，所述定子與所述動子相鄰的端面設有若干個沿所述定子長度方向均勻分布的定子齒，所述動子與所述定子相鄰的端面設有若干個與所述定子齒相對應的動子齒，所述動子齒與所述定子齒之間設有氣隙。2.根據權利要求1所述的雙邊直線步進電機，其特征在于:所述支撐導引機構包括支撐滾輪及導向輪，所述支撐滾輪與所述定子設有定子齒的一側接觸，所述導向輪與所述定子兩側面接觸。3.根據權利要求2所述的雙邊直線步進電機，其特征在于:每個所述動子塊每側設有四個支撐滾輪及四個導向輪。4.根據權利要求1所述的雙邊直線步進電機，其特征在于:所述動子齒齒距與所述定子齒齒距相同。5.根據權利要求1所述的雙邊直線步進電機，其特征在于:所述動子齒齒寬與所述定子齒齒寬相同。6.根據權利要求1所述的雙邊直線步進電機，其特征在于:同一所述動子塊內的兩個第一鐵芯或兩個第二鐵芯的動子齒相對第一定子或第二定子的齒槽位置相同。7.根據權利要求1所述的雙邊直線步進電機，其特征在于:每個所述鐵芯具有兩個磁極，分別位于線槽的兩側，同一鐵芯內的兩個磁極的動子齒相對定子的定子齒錯開一齒距。8.根據權利要求1所述的雙邊直線步進電機，其特征在于:不同動子塊內的相對位置相同的兩個鐵芯的動子齒相對定子的定子齒錯開二分之一齒距。
【文檔編號】H02K41/03GK106026608SQ201610331826
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】鄒宇, 楊沖沖
【申請人】深圳市斯特諾科技有限公司