[發明專利]一種省去霍爾位置傳感器調試過程的直流無刷電機

有效

• 申請號: 201811315522.5
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109256927B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 楊凡;高俊麗;楊光;侯果文;惠旋;胡昊;鄧南;權艷娜;郭炳岐;吳連波
• 申請（專利權）人: 西安航天動力測控技術研究所
• 主分類號: H02K29/08
• 分類號: H02K29/08;H02K11/215
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明提出一種省去霍爾位置傳感器調試過程的直流無刷電機，包括電機本體和霍爾位置傳感器；電機本體包括殼體，端蓋，定子組件，將電性能轉化為軸向輸出動力的轉子組件以及設置于所述轉子組件中的轉子軸；霍爾位置傳感器包括傳感器定子和傳感器轉子；位置傳感器的位置磁鋼與電機本體的轉子磁鋼實現磁鋼極性的軸向投影一致。本發明中電機本體靜止部分都參照殼體有明確的相對位置，因此通過此結構設計可以提前規劃電機相繞組和霍爾位置傳感器定子的相對位置，而借助仿真設計能夠高效率地優化位置傳感器的分布位置，并最終依靠此電機結構設計實現位置傳感器定子位置的精確固定。

技術領域

本發明涉及直流無刷電機技術領域，具體為一種省去霍爾位置傳感器調試過程的直流無刷電機。

背景技術

隨著計算機技術、電子技術、控制技術、永磁材料和功率電子器件的不斷進步，永磁無刷電機產品應用越來越廣泛。永磁無刷電動機由電動機本體及驅動控制器組成，通常在電動機本體中裝有進行換向位置檢測的霍爾元件。

霍爾傳感器一般有兩種安裝方式，一種是與電機本體分離的安裝方式，采用這種安裝方式的霍爾傳感器由靜止部分和轉動部分組成，即位置傳感器定子和傳感器轉子。傳感器轉子可以直接利用電動機本體磁鋼也可以在轉軸上另外安裝傳感器專用的永磁轉子。傳感器定子可以借助將若干個霍爾片按一定的位置間隔距離集成在電路板上并安裝到主定子支架或端蓋上實現。這種單獨安裝方式可便于調整傳感器定子的位置，但會花費時間成本。

另一種安裝方式是將霍爾芯片直接安裝在定子鐵心的槽口或齒頂的凹槽上。這種方式可以節省空間，但容易受到定子電樞反應磁場變化的干擾和發熱的影響，并且工藝性比較復雜。

發明內容

為解決上述現有技術存在的問題，申請人希望能夠設計出一種新穎的直流無刷電機，將這兩種霍爾位置傳感器安裝方法的優勢結合起來，將霍爾元件按照第二種方法的定位精確軸向投影分布在第一種方法提到的霍爾集成電路板上，既實現了霍爾提供換向位置信號的功能，又節省了調試的時間，可謂是一舉雙得。

本發明的技術方案為：

所述一種省去霍爾位置傳感器調試過程的直流無刷電機，包括電機本體和霍爾位置傳感器；

所述電機本體包括殼體，端蓋，定子組件，將電性能轉化為軸向輸出動力的轉子組件以及設置于所述轉子組件中的轉子軸；所述霍爾位置傳感器包括傳感器定子和傳感器轉子；

其特征在于：

所述殼體上有圓周向定位凹槽和軸向定位直口；所述圓周向定位凹槽為在殼體內側圓周方向120°均勻分布的三條軸向凹槽；

所述定子組件由定子鐵心、繞組和電性連接線纜組成；所述定子鐵心在圓周方向具有120°均勻分布的三條軸向凸臺，與殼體內側三條軸向凹槽對應實現定子組件與所述殼體的圓周向定位；定子組件通過軸向直口與所述殼體的軸向定位直口配合實現軸向定位；所述定子組件與所述殼體固定連接；所述繞組布置在定子鐵心槽中，所述電性連接線纜與電機繞組焊接在一起并作為引出線引出在電機本體外部；

所述端蓋通過三個周向均布的螺釘固定在所述殼體一端，且螺釘位置與電機繞組的三相磁勢軸線一一對應；

所述轉子組件由轉子磁鋼和轉子軛部組成；所述轉子軛部與所述轉子軸以方軸和方孔的配合形式壓配成為一體，實現圓周向相對位置固定；在轉子軸與轉子軛部配合的方軸軸段的一邊做有標志S”，依據標志S”，在所述轉子軛部外圓周上均布粘接所述轉子磁鋼；

所述傳感器轉子由位置磁鋼座和位置磁鋼組成；所述位置磁鋼座與所述轉子軸以方軸和方孔的配合形式壓配成為一體，實現圓周向相對位置固定；在轉子軸與位置磁鋼座配合的方軸軸段的一邊做標志S’，依據標志S’，在所述位置磁鋼座內圓孔中粘接位置磁鋼；所述轉子軸的兩方軸段上所做的標志S”和S’在圓周方向上所選的邊是對應的，實現轉子磁鋼與位置磁鋼的極性在投影上是一一對應的；