【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
?本專利技術(shù)涉及一種混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)子具有一個(gè)永久磁體以實(shí)現(xiàn)一種高效率并被加工成象一個(gè)齒輪以實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常小的角位移，特別是涉及一種容易驅(qū)動(dòng)、在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有穩(wěn)定性并且確保高生產(chǎn)率的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。目前，由于能夠高精確度地控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，所以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)被廣泛使用在各種工業(yè)領(lǐng)域中。特別是混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)因?yàn)樗性S多優(yōu)點(diǎn)而引人注意。一種典型的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)包括一個(gè)由兩個(gè)直立地延伸的棒形塊（N極塊和S極塊）組成的轉(zhuǎn)子和一個(gè)設(shè)置有4對(duì)或5對(duì)電磁體的定子。如果定子有4對(duì)電磁體（總共是8個(gè)電磁體），那么對(duì)于一個(gè)步進(jìn)移動(dòng)的轉(zhuǎn)角是45°（360/8＝45），如果定子有5對(duì)電磁體（總共是10個(gè)電磁體），那么對(duì)于一個(gè)步進(jìn)移動(dòng)的轉(zhuǎn)角是36°（360/10＝36）。這8個(gè)或10個(gè)電磁體在定子的周邊方向以恒定的間隔被設(shè)置在定子的內(nèi)壁上。一般來說，能夠獨(dú)立地激磁每對(duì)電磁體。電磁體按照它們?cè)诙ㄗ拥闹苓叿较蛏系奈恢庙樞虮患ご?。為了吸引N極和S極塊來進(jìn)行激磁。為了轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子180°（即步進(jìn)電機(jī)有4對(duì)電磁體）需要4個(gè)步進(jìn)移-->動(dòng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)叫作“4相”步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，而需要5個(gè)步進(jìn)移動(dòng)的（即步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有5對(duì)電磁體）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)叫做“5相”步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)與4相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相比較時(shí)，5相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有一個(gè)用于一個(gè)步進(jìn)移動(dòng)（36°）的更小的旋轉(zhuǎn)角，它導(dǎo)致了一個(gè)更高分辨度和穩(wěn)定性。然而5相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不具有一個(gè)90°關(guān)系的電磁體（10個(gè)電磁體以36°的間隔被設(shè)置）以致于如果一個(gè)電磁體吸引N極塊，那么直立地橫過該N極塊的S極塊由兩個(gè)電磁體吸引（在72°和108°位置上第2和第3個(gè)下面的電磁體）。技術(shù)上...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，它包括：一個(gè)具有轉(zhuǎn)子齒的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子有一個(gè)軸向方向、一個(gè)周邊方向和一個(gè)與軸向方向垂直的徑向方向，該轉(zhuǎn)子齒包括沿轉(zhuǎn)子的周邊方向以恒定間隔交替地設(shè)置的Ｎ極齒和Ｓ極齒，轉(zhuǎn)子齒具有一個(gè)轉(zhuǎn)子齒距，該轉(zhuǎn)子齒距等于兩個(gè)相鄰Ｎ極齒或兩個(gè)相鄰Ｓ極齒之間的一個(gè)齒距；一個(gè)具有１－２０號(hào)主極的定子，該主極沿著轉(zhuǎn)子的周邊方向包圍著轉(zhuǎn)子，每個(gè)主極沿著轉(zhuǎn)子的徑向方向朝著轉(zhuǎn)子延伸，每個(gè)主極有一個(gè)自由端和一個(gè)在其延伸方向的中心線，一個(gè)定子齒在每個(gè)主極的自由端上形成并面對(duì)轉(zhuǎn)子齒；和一個(gè)圍繞著每個(gè)主極用于該主極激磁的線卷，利用這個(gè)線卷根據(jù)主極的激磁實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，通過把轉(zhuǎn)子齒距除以１０來獲得步距的大??；１號(hào)至１０主極和１１號(hào)至２０號(hào)主極在轉(zhuǎn)子的徑向方向分別地相互面對(duì)面，一個(gè)任選的主極和一個(gè)它下面的第５個(gè)主極具有一個(gè)９０°的關(guān)系，和在１－１０號(hào)主極上的齒和１１－２０號(hào)主極上的齒分別具有的位置由下面一個(gè)表達(dá)式帶入不相重疊的ｍ來確定：Ｐｔ×ｋ＋ｍ×θ其中Ｐｔ代表轉(zhuǎn)子齒距，θ代表步距的大小，ｍ代表在０和９間的任意整數(shù)，ｋ代表在０和Ｋ－１之間的一個(gè)任意的整數(shù)，而Ｋ代表Ｎ極齒的數(shù)。
【技術(shù)特征摘要】
JP 1993-7-20 179298/93;JP 1992-7-31 205669/921、一種混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，它包括：一個(gè)具有轉(zhuǎn)子齒的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子有一個(gè)軸向方向、一個(gè)周邊方向和一個(gè)與軸向方向垂直的徑向方向，該轉(zhuǎn)子齒包括沿轉(zhuǎn)子的周邊方向以恒定間隔交替地設(shè)置的N極齒和S極齒，轉(zhuǎn)子齒具有一個(gè)轉(zhuǎn)子齒距，該轉(zhuǎn)子齒距等于兩個(gè)相鄰N極齒或兩個(gè)相鄰S極齒之間的一個(gè)齒距；一個(gè)具有1-20號(hào)主極的定子，該主極沿著轉(zhuǎn)子的周邊方向包圍著轉(zhuǎn)子，每個(gè)主極沿著轉(zhuǎn)子的徑向方向朝著轉(zhuǎn)子延伸，每個(gè)主極有一個(gè)自由端和一個(gè)在其延伸方向的中心線，一個(gè)定子齒在每個(gè)主極的自由端上形成并面對(duì)轉(zhuǎn)子齒；和一個(gè)圍繞著每個(gè)主極用于該主極激磁的線卷，利用這個(gè)線卷根據(jù)主極的激磁實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，通過把轉(zhuǎn)子齒距除以10來獲得步距的大??；1號(hào)至10主極和11號(hào)至20號(hào)主極在轉(zhuǎn)子的徑向方向分別地相互面對(duì)面，一個(gè)任選的主極和一個(gè)它下面的第5個(gè)主極具有一個(gè)90°的關(guān)系，和在1-10號(hào)主極上的齒和11-20號(hào)主極上的齒分別具有的位置由下面一個(gè)表達(dá)式帶入不相重疊的m來確定：Pt×k+m×θ其中Pt代表轉(zhuǎn)子齒距，θ代表步距的大小，m代表在0和9間的任意整數(shù)，k代表在0和K-1之間的一個(gè)任意的整數(shù)，而K代表N極齒的數(shù)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是在一個(gè)任意的主極上的一個(gè)定子齒具有一個(gè)位置，該位置是由把k＝K除以4得到的一個(gè)整數(shù)和m＝5代入到式Pt×k+m×θ中來確定的，如從遠(yuǎn)離所述任意的主極90°的一個(gè)主極上的另一個(gè)定子齒上所看到的。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：N極齒（K）的數(shù)量是由K＝2×j來確定的，其中j代表一個(gè)任意的奇數(shù)。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：N極齒數(shù)是50和在兩個(gè)相鄰的N極齒之間的一個(gè)齒距是7.2°，S極齒數(shù)是50和在兩相鄰的S極齒之間的一個(gè)齒距是7.2°且在相鄰的N極和S極齒之間的一個(gè)角間隔是3.6°。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：在每個(gè)主極的自由端上形成了多個(gè)定子齒，并且在每個(gè)主極上的定子齒相對(duì)于每個(gè)主極的中心線是對(duì)稱的。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：在每個(gè)主極的自由端上形成兩個(gè)定子齒，并且在一個(gè)主極上的兩個(gè)定子齒之間的一個(gè)齒距等于轉(zhuǎn)子齒距。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：設(shè)置1-10號(hào)主極所具有的位置是按照1、10、4、8、2、6、5、9、3和7號(hào)主極的順序，把m＝0至9按照0、1、2、3、4、5、6、7、8和9的順序代入由表達(dá)式Pt×k+m×θ來確定。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：θ是0.72°。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：在6個(gè)連續(xù)的主極之間的5個(gè)間隔中的4個(gè)間隔是彼此相等的，而剩下的一個(gè)間隔所具有的值由從90°減去4個(gè)相等間隔的總和來獲得。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：兩個(gè)相鄰的主極之間的一個(gè)間隔由下列等式來給定：P＝（2Pt-θ×n）+Pt其中P代表兩個(gè)相鄰主極之間的間隔，n代表除了5以外低于10的一個(gè)整數(shù)，用間隔Ps來設(shè)置1-5號(hào)主極，用從90°減去4×P得到的一個(gè)間隔P90來設(shè)置6號(hào)主極，用間隔Ps設(shè)置6-10號(hào)主極。11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：這樣確定n以由下面等式得到的∑P變成接近180°的一個(gè)值：∑P＝｛（2Pt-θ×n）+Pt｝×φ其中φ代表在定子的一半上的主極數(shù)，而∑P代表在定子的一半上以間隔Ps設(shè)置的主極之間的間隔的總和。12、根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：轉(zhuǎn)子齒距是7.2°，1-10號(hào)主極的中心線依次按：0°，17.28°，34.56°，51.84°，69.12°，90°，107.28°，124.56°，141.84°和159.2°的方向延伸，在每個(gè)主極的自由端上形成兩個(gè)定子齒，每個(gè)主極上的兩個(gè)定子齒在主極的中心線的兩邊上沿著離主極的中心線3.6°的方向延伸。13、根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：N極齒在一個(gè)第1平面沿著轉(zhuǎn)子的徑向方向延伸，S極齒在一個(gè)第2平面沿著轉(zhuǎn)子的徑向方向延伸，第1和第2平面在轉(zhuǎn)子的軸向上相互隔開。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是轉(zhuǎn)子包括：一個(gè)轉(zhuǎn)子軸，兩個(gè)安置在轉(zhuǎn)子軸的自由端上分別在第1和第2平面中延伸的齒輪，和一個(gè)安置在兩個(gè)齒輪之間以形成N極和S極齒輪的永久磁體，從而在N極和S極齒輪上分別形成N極齒和S極齒。15、根據(jù)權(quán)利要求14所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：定子具有一個(gè)包圍N極和S極齒輪的圓柱形體，該圓柱形體在轉(zhuǎn)子的軸向上延伸，在每個(gè)主極上的齒在轉(zhuǎn)子的軸向上有一個(gè)寬度，這樣以致于在每個(gè)主極上的齒能夠面對(duì)N極和S極齒輪的齒。16、一種混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其包括：一個(gè)具有轉(zhuǎn)子齒的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有一個(gè)軸向方向，一個(gè)周邊方向和一個(gè)與軸向方向垂直的徑向方向，轉(zhuǎn)子齒包括在轉(zhuǎn)子的周邊方向上用恒定的間隔交替地設(shè)置的N極齒和S極齒，轉(zhuǎn)子齒具有一個(gè)轉(zhuǎn)子齒距，該轉(zhuǎn)子齒距等于兩個(gè)相鄰N極齒或兩個(gè)相鄰S極齒之間的一個(gè)齒距;一個(gè)具有1-20號(hào)主極的定子，該主極在轉(zhuǎn)子的周邊方向上包圍轉(zhuǎn)子，每個(gè)主極沿著轉(zhuǎn)子的徑向方向朝著轉(zhuǎn)子延伸，每個(gè)主極具有一個(gè)自由端，一個(gè)極身部分和一個(gè)沿其延伸方向的中心線，一個(gè)定子齒在每個(gè)主極的自由端上形成并且面對(duì)轉(zhuǎn)子齒;和一個(gè)圍繞著每個(gè)主極用于該主極激磁的線卷，通過該線卷對(duì)主極進(jìn)行激磁來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，一個(gè)步距的大小由轉(zhuǎn)子齒距除以10來獲得;1號(hào)至10號(hào)主極和11號(hào)至20號(hào)主極在轉(zhuǎn)子的徑向方向上分別地彼此面對(duì)面，一個(gè)任意的主極和它下面的第5個(gè)主極具有一個(gè)90°的關(guān)系，在1-10號(hào)主極上的齒和在11-20號(hào)主極上的齒分別具有由下面表達(dá)式代入不相重疊數(shù)m來確定的位置：Pt×k+m×θ其中Pt代表轉(zhuǎn)子齒距，θ代表步距的大小，m代表在0和9之間的一個(gè)任意的整數(shù)，k代表在0和K-1之間的一個(gè)任意的整數(shù)，K代表N極齒的數(shù)量，在任意一個(gè)主極上的定子齒具有一個(gè)位置，該位置是由把k＝K除以4得到的一個(gè)整數(shù)和m＝5代入到式Pt×k+m×θ中來確定的，如從遠(yuǎn)離所述任意的主極90°的一個(gè)主極上的另一個(gè)定子齒所看到的，一個(gè)圍繞一規(guī)定的主極的線卷與圍繞遠(yuǎn)離該規(guī)定的主極90°的一個(gè)主極的線卷的纏繞方向相反。17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：圍繞著4個(gè)相互具有90°關(guān)系的主極的每4個(gè)線卷串聯(lián)連接形成5個(gè)支路，每個(gè)支路分別具有正向的繞組線卷和反向的繞組線卷。18、根據(jù)權(quán)利要求17所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：每個(gè)支路具有兩端以便允許一個(gè)電流從一端到另一端流動(dòng)或反過來也是一樣。19、根據(jù)權(quán)利要求18所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：一個(gè)支路的兩端是圍繞1號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由端和圍繞16號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由端，一個(gè)支路的兩端分別是圍繞5號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由端和圍繞20號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由端，一個(gè)支路的兩端分別是圍繞9號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由端和圍繞4號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由端，一個(gè)支路的兩端分別是圍繞13號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由端和圍繞8號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由，和一個(gè)支路的兩端分別是圍繞17號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由端和圍繞12號(hào)主極的一個(gè)線卷的一個(gè)自由端。20、根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其特征是：每個(gè)線卷圍繞主極的極身部分纏繞。21、一種驅(qū)動(dòng)混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的方法，該混合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)包括：一個(gè)具有轉(zhuǎn)子齒的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有一個(gè)軸向方向，一個(gè)周邊方向和一個(gè)垂直于軸向方向的徑向方向，轉(zhuǎn)子齒包括在轉(zhuǎn)子的周邊方向上用恒定的間隔交替設(shè)置的N極齒和S極齒，轉(zhuǎn)子齒具有一個(gè)轉(zhuǎn)子齒距，該轉(zhuǎn)子齒距與兩個(gè)相鄰的N極齒或兩個(gè)相鄰S極齒之間的一個(gè)齒距相等;一個(gè)具有1-20號(hào)主極的定子，這些主極在轉(zhuǎn)子的周邊方向上包圍著轉(zhuǎn)子，每個(gè)主極具有一個(gè)自由端和在轉(zhuǎn)子的徑向方向上朝著轉(zhuǎn)子延伸，一個(gè)定子齒在每個(gè)主極的自由端上形成以便面對(duì)轉(zhuǎn)子齒;一個(gè)圍繞著每個(gè)主極用于主極激磁的線卷，通過該線卷對(duì)根據(jù)主極的激磁來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，步距的大小由轉(zhuǎn)子齒距除以10來獲得，本方法包括下列步驟：這樣設(shè)置主極以致于1-10號(hào)主極和11-20號(hào)主極在轉(zhuǎn)子的徑向方向上分別地面對(duì)面，并且一個(gè)任意的主極和它下面的第5個(gè)主極具有一個(gè)90°的關(guān)系，設(shè)置1-10號(hào)主極和11-20號(hào)主極這樣以致于在1-10號(hào)主極上齒的位置和11-20號(hào)主極上齒的位置分別具有由用不相重疊數(shù)m代入下面表達(dá)式所確定的位置：Pt×k+m×θ其中Pt代表轉(zhuǎn)子齒距，θ代表步距的大小，m代表在0和9之間的一個(gè)任意的整數(shù)，k代表在0和K-1之間的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：大屋廣男，佐藤利明，高橋俊雄，若桑亮，水上雅夫，藤田勝，宮澤貞雄，有賀智昭，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：石川島播磨重工業(yè)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP[日本]
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