[實用新型]一種角度檢測設備、旋轉體及電動機系統

有效

• 申請號: 201720952403.5
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN207339581U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 高翔
• 申請（專利權）人: 上海世昱電子技術有限公司
• 主分類號: H02K11/225
• 分類號: H02K11/225;H02K11/33
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松;張潔

本實用新型提出了一種角度檢測設備、旋轉體及電動機系統，屬于檢測技術領域。該角度檢測設備包括旋轉角度檢測裝置和信號處理裝置；旋轉角度檢測裝置包括至少一套檢測線圈系統，每套檢測線圈系統包括由多個線圈組成的至少4列并聯的多橋臂橋式電路，多橋臂橋式電路的兩個并聯接點引出兩根引線作為勵磁引線，從每列橋臂的上下橋臂的接點均引出一根引線作為信號引線。信號處理裝置包括勵磁電路、信號采集電路以及角度計算電路。兩根信號引線的差分信號與另外兩根信號引線的差分信號均隨轉子的旋轉角度變化。旋轉體包括上述角度檢測設備和旋轉體本體。本實用新型測量精度和可靠性高，能夠對電感式旋轉變壓器進行有效的信號處理與計算且結構較為簡單。

技術領域

本實用新型屬于檢測技術領域，涉及一種檢測設備，尤其是一種角度檢測設備、旋轉體及電動機系統。

背景技術

電動汽車、工業自動化、機器人、紡織機械和航空航天等行業均離不開旋轉電機的高性能控制，因而需要電機旋轉角度傳感器，并且經常要求將其應用在高溫環境下。當前，光電式角度編碼器因可以容易地實現電機旋轉角度的檢測而得到了廣泛應用，但這種光電式角度編碼器含有光電元器件和半導體器件，因而無法應用在高溫環境中。旋轉變壓器是一種可以實現旋轉角度檢測的傳感器，由于其不使用光電轉換器件，因而可以在較高溫度的環境中使用。

現有電感式旋轉變壓器有兩根勵磁線和兩根信號線，兩根信號線中一根為正弦信號,另一根為余弦信號。在長距離傳輸過程中，容易受到周圍的信號干擾，使檢測精度受到不良影響，特別是周圍干擾強烈情況下，可能導致無法正常地測量轉子的旋轉角度。

當前旋轉變壓器中，定子檢測齒上繞有多組繞組，通常繞有三組繞組，使得其制造工藝很復雜，且由于繞組的位置不同使得旋轉變壓器的一致性受到不利影響；同時，由于在同一定子檢測齒上繞有多組繞組，在生產和使用過程中，很容易由于振動沖擊等原因出現繞組短路和斷線等問題，進而導致旋轉變壓器失效，可靠性較差。

現有旋轉變壓器基本上為感應式旋轉變壓器,其信號處理裝置與電感式旋轉變壓器的適配性較差，因此更適應于電感式旋轉變壓器的信號處理技術具有較強的研究意義和應用價值。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種測量精度和可靠性高的、能夠對電感式旋轉變壓器進行有效的信號處理與計算且結構較為簡單的角度檢測設備、旋轉體及電動機系統。

為了達到上述目的，本實用新型的解決方案是：

一種角度檢測設備，包括旋轉角度檢測裝置和信號處理裝置。所述旋轉角度檢測裝置包括定子、轉子和多個線圈；所述定子包括定子軛和位于所述定子軛上的定子檢測齒；各所述線圈繞在定子檢測齒上，每個所述定子檢測齒上最多繞一個所述線圈，每個所述線圈的電感隨著所述轉子的旋轉角度的變化而變化，以用于檢測所述轉子的旋轉角度；所述旋轉角度檢測裝置包括至少一套檢測線圈系統，每套所述檢測線圈系統包括由多個所述線圈組成的至少4列并聯的多橋臂橋式電路，每列橋臂包含至少兩個橋臂，每個橋臂包括至少一個線圈；所述多橋臂橋式電路的兩個并聯接點引出兩根引線作為勵磁引線，從每列橋臂的上下橋臂的接點均引出一根引線作為信號引線；所述信號處理裝置包括勵磁電路，以連接所述勵磁引線且為所述勵磁引線提供勵磁信號；包括連接所述信號引線的信號采集電路，以采集所述信號引線輸出的信號；以及包括角度計算電路，以連接所述信號采集電路并計算所述轉子的旋轉角度；每套所述檢測線圈系統中，兩根所述信號引線連接到所述信號采集電路，其差分信號生成隨所述轉子的旋轉角度變化的第一信號電壓；另外兩根所述信號引線連接到所述信號采集電路，其差分信號生成隨所述轉子的旋轉角度變化的第二信號電壓，以根據第一信號電壓和第二信號電壓檢測所述轉子的旋轉角度。

所述轉子具有轉子凸極；所述定子軛、所述定子檢測齒和所述轉子凸極的材料均為導磁材料。

優選地，所述多橋臂橋式電路僅包含4列并聯的橋臂；所述旋轉角度檢測裝置共含有2根勵磁引線和4根信號引線。