[實用新型]設有剩磁檢測轉速/轉角傳感器的電機

有效

• 申請號: 201420606783.3
• 申請日: 2014-10-18
• 公開（公告）號: CN204103678U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 劉貽樟;劉平
• 申請（專利權）人: 廣東戈蘭瑪汽車系統有限公司
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00;G01B7/30;G01P3/481
• 代理公司: 廣州市一新專利商標事務所有限公司 44220
• 代理人: 劉興耿

技術領域

本實用新型涉及電機技術領域，包括電動機和發電機，尤其是帶有轉速/轉角檢測裝置的上述電機。

背景技術

自從人類實用新型電機以來，電機得到了越來越廣泛的應用。各式各樣的發電機、電動機用于人類活動的各個場合。在很多應用中，需要知道電機的旋轉速度或角度位置。在許多場合，對這個旋轉速度的測量精度還有較高的要求，甚至對電機轉子的相對位置也必須知道。通常的做法是加轉速傳感器來探測電機的轉動速度。如光電數字編碼系統、VR、MR、霍爾脈沖裝置等。但是這些轉置或傳感器都比較大尤其難以裝進小的電機里面，所以常常在電機外面安裝，這增加了空間需求，且成本也高，而這在某些應用領域空間參數極大地限制了其應用。另外，除光電編碼傳感器外，其它傳感器的測量精度都受每圈能產生的脈沖數的限制。就像很多直流無刷電機一樣，電機里面雖安裝了較小的霍爾傳感器用于探測相位和轉速，但是每圈能產生的脈沖數由于受到磁極數的限制測量精度還較低，無法滿足高精度的要求。

實用新型內容

本實用新型的任務是要解決現有電機存在配置外置轉速傳感器后其體積大和內置轉速傳感器后探測精度低的問題，從而提供一種可以克服上述缺陷的設有剩磁檢測轉速/轉角傳感器的電機。

本實用新型任務之一是通過下面的技術方案得以完成的：

一種設有剩磁檢測轉速/轉角傳感器的電機，包括電機的殼體、定子和轉子，定子固定在殼體的內圓柱面上，轉子間隙配合同軸設在定子的內圓柱面內，定子包括至少一對均布在殼體內圓柱面上的永磁或電磁極靴，轉子包括轉子鐵芯和轉子繞組線圈，轉子鐵芯的外圓柱面上均布有嵌槽和其槽間隔構成的槽齒，嵌槽內嵌入有轉子繞組線圈，其特征在于：在所述定子的某兩個相鄰的極靴的空隙之間設有一個剩磁檢測傳感器，剩磁檢測傳感器的感應面正對著所述轉子。

所述剩磁檢測傳感器為磁通量檢測傳感器。

進一步來說，所述剩磁檢測傳感器優選體積小、價格低的霍爾元件，即：霍爾傳感器。

為提高產品的集成度和可靠性，所述剩磁檢測傳感器的信號輸出端上連接有信號放大器和/或濾波器。

由于采取了上述措施，本實用新型公開的設有剩磁檢測轉速/轉角傳感器的電機，其剩磁檢測轉速/轉角傳感器嵌置在一對相鄰的電磁極靴之間，不僅可以使用體積極小的霍爾傳感器作為磁通傳感器，更可以利用極靴之間的空間，加之利用了剩磁磁通曲線的周期規則變化特性及轉角、轉數與槽齒的數量對應關系，可以在保證體積小、造價低的優點的基礎上滿足精度高檢測轉速/轉角的要求。

以下結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的描述。

附圖說明

圖1是電機結構圖；

其中：1-定子，2-轉子，3-永久磁鐵或電磁鐵，4-轉子鐵芯，6-嵌槽，7-槽齒，8-剩磁檢測傳感器，13-間隙，14-勵磁線圈，16-電磁極靴。

圖2?是電機間隙磁場示意圖；

其中：5-轉子繞組線圈，15-主磁力線，?17-磁場的幾何中性線，18-磁場的物理中性線。

圖3?剩磁檢測轉速/轉角傳感器的原理圖；

其中：7-槽齒，8-剩磁檢測傳感器，9-信號放大器和/或濾波器，10-電信號輸出電路，12-外接的數據采集計算裝置（不屬于本專利產品本身的必要部件），19-剩磁磁力線。

圖4?是理想剩磁信號圖。

圖5?是實際剩磁信號圖。

圖6?是采用輸出和微分組合法探測角度的波形圖。

具體實施方式

一種設有剩磁檢測轉速/轉角傳感器的電機，包括電機的殼體（圖中未示出）、定子1和轉子2，定子固定在殼體的內圓柱面上，轉子間隙13配合同軸設在定子的內圓柱面內，定子1包括兩對均布在殼體內圓柱面上的永久磁鐵或電磁鐵3，轉子2包括轉子鐵芯4和轉子繞組線圈5，轉子鐵芯的外圓柱面上均布有嵌槽6和其槽間隔構成的槽齒7，嵌槽7內嵌入有轉子繞組線圈5。在定子的兩個相鄰的電磁極靴16的空隙之間設有剩磁檢測傳感器8，剩磁檢測傳感器8的感應面正對著轉子2。

剩磁檢測傳感器8具體為磁通量檢測傳感器，本實施例選用霍爾傳感器。剩磁檢測傳感器的信號輸出端上連接有信號放大器和/或濾波器9，由此可以將經過放大、濾波的信號經信號輸出電路10傳送給外接的數據采集計算裝置12。