一种步进电机定子及具有定子的步进电机的制作方法

本发明涉及一种电机定子以及步进电机，尤其是涉及一种步进电机定子及具有该定子的步进电机。

背景技术：

现有的混合式步进电机铁芯冲片，结构如下图1所示，定子铁芯1圆周方向均布着若干个定子主极2，在定子主极的内端具有多个定子小齿3，定子小齿3和定子主极2通过定子极靴4进行连接。

定子绝缘骨架5套在定子主极2上，定子绝缘骨架5上绕制着定子线圈，第一定子绕组所占面积6受制于绕线机线嘴边界线7和定子绝缘骨架5。一个槽内的两条绕线机线嘴边界线7限定的区域为绕线机绕线时，线嘴进出的最小空间，狭小空间的宽度定义为l。绕线机线嘴边界线7和定子绝缘骨架5的交点为p，在定子齿靴4上面的绝缘骨架5的顶点为q，p和q的连线为定子绕组边界线8，它和骨架(m，n)一起限定了定子主极上第一定子绕组所占面积6。

第一定子绕组所占面积6为一近似梯形区域，mp为上底，nq为下底，mn为高。当nq长度和mp近似相等时，绕线的可利用面积最大；若mp远大于nq，会造成靠近p点区域附近的绕线向q点滑落，造成乱线，影响绕线面积的利用率。严重的，绕线会滑落到槽口区域，定子绕线失败。

同时，在电机齿距角ts和定子小齿宽bt一定的情况下，过宽的定子槽口宽b会造成电机的齿槽转矩增大，影响电机的定位精度。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种步进电机定子及具有定子的步进电机。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种步进电机定子，包括定子铁芯和定子绝缘骨架，所述的定子铁芯圆周方向均匀布置若干个定子主极，该定子主极的内端设有若干个定子小齿，该定子小齿和定子主极通过定子极靴进行连接，所述的定子绝缘骨架上绕制定子绕组，所述的定子极靴沿定子主极两侧的圆周方向延伸，且相邻所述的定极靴之间的距离l大于等于0.5mm。

所述的定子极靴的延伸部与绕线机线嘴边界线相交，且交点为一个。

所述的定子极靴的延伸部与绕线机线嘴边界线相交，且交点为两个。

每个所述的定子主极的内端设有ns个定子小齿，且2≤ns≤5。

所述的ns优选为2。

所述的ns优选为3。

一种具有定子的步进电机，包括转子，所述的电机还包括所述的步进电机定子。

所述的转子包括转子铁芯，该转子铁芯均匀分布nr个转子小齿，且14≤nr≤50。

所述的nr优选为18、22或26。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)向圆周方向延伸电机主极两侧的齿靴，能增加电机的绕线面积及提升电机绕线面积利用率，有利于增加电机的转矩，降低电机温升。

2)延伸的极靴能改善电机齿槽相对位置的磁场分布，降低电机的齿槽转矩，提升电机的运行精度。

附图说明

图1为现有的混合式步进电机铁芯冲片结构示意图；

其中1为定子铁芯，2为定子主极，3为定子小齿，4为定子齿靴，5为定子绝缘骨架，6为第一定子绕组所占面积，7为绕线机线嘴边界线，8为定子绕组边界线，l为绕线机线嘴绕线时进出最小宽度，b为定子槽口宽，bt为定子小齿宽，ts为定子齿距角；

图2为本发明实施例1的结构示意图；

其中6为第一定子绕组所占面积，7为绕线机线嘴边界线，9为第二定子绕组所占面积，l为绕线机线嘴绕线时进出最小宽度；

图3为本发明实施例1的定子槽口和绕线机线嘴绕线时进出最小宽度示意图；

其中l为绕线机线嘴绕线时进出最小宽度，b为定子槽口宽；

图4为本发明实施例2的结构示意图；

其中6为第一定子绕组所占面积，7为绕线机线嘴边界线，9为第二定子绕组所占面积，l为绕线机线嘴绕线时进出最小宽度，b为定子槽口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例1

如图2所示，将定子极靴向主极两侧圆周方向延伸，和绕线机线嘴边界线7相交，交点为r和s，这样，绝缘骨架也可以从点q延伸到和绕线机线嘴边界线7相交与q’点，此时定子绕组所占面积为第一定子绕组所占面积6和第二定子绕组所占面积9之和，其包络线为pmnq’所限定的区域，其中nq’和mp近似相等，有效地提升了绕线面积的利用率，同时也避免了电机绕线失败。大的绕线面积和高的绕线面积利用率有利于提升电机的运行转矩，降低电机温升。

如图3所示，在不改变电机小齿宽bt和定子齿距角ts的情况下，定子主极与主极之间的最小距离由现有方案的槽口宽b变为绕线机线嘴绕线时进出最小宽度l(l≥0.5mm)，改善了电机齿槽相对位置的磁场分布，减小了电机齿槽转矩，提升了电机运行精度。

实施例2

如图4所示，将定子极靴向主极两侧圆周方向延伸，和绕线机线嘴边界线7相交，交点为r，连接定子齿外侧点t和r，形成定子小齿的外侧的轮廓，这样，绝缘骨架也可以从点q延伸到和绕线机线嘴边界线7相交与q’点，此时定子绕组所占面积为第一定子绕组所占面积6和第二定子绕组所占面积9之和，其包络线为pmnq’所限定的区域，其中nq’和mp近似相等，有效地提升了绕线面积的利用率，同时也避免了电机绕线失败。大的绕线面积和高的绕线面积利用率有利于提升电机的运行转矩，降低电机温升。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种步进电机定子，包括定子铁芯(1)和定子绝缘骨架(5)，所述的定子铁芯(1)圆周方向均匀布置若干个定子主极(2)，该定子主极(2)的内端设有若干个定子小齿(3)，该定子小齿(3)和定子主极(2)通过定子极靴(4)进行连接，所述的定子绝缘骨架(5)上绕制定子绕组，所述的定子极靴(4)沿定子主极(2)两侧的圆周方向延伸，且相邻所述的定极靴(4)之间的距离L大于等于0.5mm。与现有技术相比，本发明能增加电机的绕线面积及提升电机绕线面积利用率，有利于增加电机的转矩，降低电机温升等优点。

技术研发人员：彭光明;金万兵;张喜臣
受保护的技术使用者：上海鸣志电器股份有限公司
技术研发日：2017.04.19
技术公布日：2018.11.02