[實用新型]永磁電機的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220047358.6
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN202524270U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 吳迪;陳金濤;諸自強
• 申請（專利權(quán)）人: 美的威靈電機技術（上海）有限公司
• 主分類號: H02K29/08
• 分類號: H02K29/08
• 代理公司: 佛山市粵順知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 44264
• 代理人: 唐強熙;鄒濤

技術領域

本實用新型涉及一種永磁電機，特別是一種永磁電機的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置。

背景技術

表面貼裝式永磁電機由于具有制作成本較低以及工藝可靠的特點，已經(jīng)成為目前工業(yè)自動化及家電、汽車等行業(yè)的主要驅(qū)動電機之一。但是，無論是永磁無刷直流電機還是永磁同步電機，其都需要一個位置檢測裝置為驅(qū)動器提供轉(zhuǎn)子位置信號，因而位置檢測裝置的準確性和可靠性成為了系統(tǒng)可靠性的關鍵。

在不考慮成本或者需要極高精度的精密驅(qū)動場合，常常采用光電編碼器或者旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置檢測裝置，但是，這兩種位置檢測裝置的成本較高，有時甚至超過了永磁電機本身的成本價格。因而在低成本應用領域中常常采用霍爾位置傳感器作為位置檢測元件。

現(xiàn)有基于霍爾位置傳感器的檢測系統(tǒng)常常通過加長永磁體，如中國專利文獻號CN?1856924A于2006年11月1日公開的一種電動機轉(zhuǎn)子，以及中國專利文獻號CN?201813240U于2010年09月22日公開的一種外轉(zhuǎn)子永磁電機殼體結(jié)構(gòu)；或者，檢測系統(tǒng)單獨安裝提供位置信號的磁環(huán)，如中國專利文獻號CN?101243598A于2008年8月13日公開的一種電動機，以及中國專利文獻號CN?201860242U于2011年06月08日公開的一種電機轉(zhuǎn)子位置及速度的檢測裝置，并使永磁體的充磁方向本身垂直于霍爾元件的檢測面。在永磁體價格高漲的今天，通過增加永磁體用量來提供位置檢測信號無疑會大幅增加成本，并且單獨安裝或增加永磁體長度將增加軸向空間，不利于電機結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、感應能力強、適用范圍廣的永磁電機的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，以克服現(xiàn)有技術中的不足之處。

按此目的設計的一種永磁電機的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，包括霍爾位置傳感器以及構(gòu)成永磁電機的永磁體、轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯，永磁體位于轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯之間，永磁體與轉(zhuǎn)子鐵芯相接，其結(jié)構(gòu)特征是霍爾位置傳感器設置在永磁體的上表面的上方，霍爾位置傳感器與永磁體的上表面之間預留有一定的空間。

所述霍爾位置傳感器的軸線與永磁體的上表面之間的夾角為θ。

所述霍爾位置傳感器的檢測面朝向永磁體的上表面。

所述霍爾位置傳感器的背面設置有導磁襯板。

所述霍爾位置傳感器通過不導磁支架與PCB板相接，PCB板通過PCB板支架與定子鐵芯相接。

所述霍爾位置傳感器的信號線及電源線與PCB板上的前置處理電路電連接。

所述定子鐵芯位于轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)側(cè)，永磁體與轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)壁相接；或者，轉(zhuǎn)子鐵芯位于定子鐵芯的內(nèi)側(cè)，永磁體與轉(zhuǎn)子鐵芯的外周相接。

所述霍爾位置傳感器為鎖存型的單極性或雙極性霍爾位置傳感器。

本實用新型采用上述的技術方案后，霍爾位置傳感器與永磁體的上表面及充磁方向(充磁方向與磁力線閉合方向不是同一個概念，但充磁方向在此處與磁力線閉合方向相同)呈夾角θ設置，該夾角θ可由有限元計算得出；設置在霍爾位置傳感器背面的導磁襯板用來進一步引導端部漏磁場的走向，可增強霍爾位置傳感器對漏磁場的感應能力。

當轉(zhuǎn)子鐵芯的位置變化時，霍爾位置傳感器感應到永磁體的上表面的磁場的變化并將其轉(zhuǎn)化為電信號，通過PCB板上的前置處理電路放大和穩(wěn)相，然后提供給控制器進行相關操作。

本實用新型既可以適用于外轉(zhuǎn)子表面貼裝式永磁電機，又可以適用于內(nèi)轉(zhuǎn)子表面貼裝式永磁電機，還可以適用于稀土類永磁電機或非稀土類永磁電機，其具有結(jié)構(gòu)簡單合理、感應能力強、適用范圍廣的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的虛線處放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型中的霍爾位置傳感器的安裝角度的設計流程圖。

圖4為霍爾位置傳感器的軸視安裝位置示意圖

圖5為簡化后的霍爾位置傳感器的軸視安裝位置示意圖。

圖6為三相霍爾位置信號與三相反電動勢的關系示意圖

圖7為簡化后的三相霍爾位置信號與三相反電動勢的相位關系示意圖。

圖8為本實用新型第二實施例的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖8中的虛線處放大結(jié)構(gòu)示意圖。