[發明專利]用于測量機軸的角位置的裝置

在審

• 申請號: 202010742545.5
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN112398286A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: P·斯拉瑪
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H02K11/215
• 分類號: H02K11/215;G01D5/14;G01B7/00;G01P3/44
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 閆昊

在此描述用于測量機軸的角位置的裝置。以下描述用于測量機軸的角位置或旋轉運動的裝置。根據一個實施例，該裝置具有第一殼體部分以及布置在第一殼體部分中并且可繞旋轉軸線旋轉的機軸。機軸具有孔，該孔從機軸的端面沿著旋轉軸線延伸到機軸中。該裝置還包括：具有至少一個永磁體的磁體單元，該永磁體布置在孔內并固定至機軸；第二殼體部分帶有沿旋轉軸線延伸到孔中的突起；以及布置在第二殼體部分的突起內部的磁場傳感器元件。

技術領域

本說明書涉及角度測量系統領域，該角度測量系統例如可以用于測量機軸的角位置。

背景技術

為了控制電動機，例如需要用于測量電機軸的角位置的測量系統。這種測量系統經常基于探測旋轉磁場，并且通常(另外)包括：一個或多個永磁體，該永磁體與機軸連接并因此隨機軸旋轉；以及一個或多個磁場傳感器，用于檢測所產生的磁場。可以看出，本發明所基于的一個目的是使現有的傳感器系統更加有效(例如，考慮到成本、安裝、零件數量、減小結構空間等)。

發明內容

上述目的是通過根據本發明的裝置來實現。各種實施例和改進方案是以下內容。

以下描述一種用于測量機軸的角位置或旋轉運動的裝置。以下描述用于測量機軸的角位置或旋轉運動的裝置。根據一個實施例，該裝置具有第一殼體部分以及布置在第一殼體部分中并且可繞旋轉軸線旋轉的機軸。機軸具有孔，該孔從機軸的端面沿著旋轉軸線延伸到機軸中。在空心軸的情況下，所提及的孔是通孔。該裝置還包括：具有至少一個永磁體的磁體單元，該永磁體布置在孔內并固定至機軸；第二殼體部分帶有沿旋轉軸線延伸到孔中的突起；以及布置在第二殼體部分的突起內部的磁場傳感器元件。

此外，描述了一種具有電動機的驅動裝置。根據一個實施例，該裝置具有電動機，其布置在第一殼體部分中并帶有可繞旋轉軸線旋轉的電機軸，電機軸具有從機軸的端面沿旋轉軸線延伸的孔。該裝置還具有：磁體單元，該磁體單元帶有至少一個布置在孔內部并固定至機軸的永磁體；以及驅控單元，該驅控單元布置在殼體中，該殼體具有沿旋轉軸線延伸到孔中的突起。在驅控單元中布置有用于驅控電動機的電子電路，并且在突起的內部布置有磁場傳感器元件，該磁場傳感器元件與用于驅控電動機的電子電路耦聯。

附圖說明

下面，借助附圖更詳細地說明實施例。這些圖示不一定按比例繪制，并且實施例不限于所示出的方面。相反，重要的是提出實施例所基于的原理。對于附圖：

圖1示出了磁性傳感器的示例，磁性傳感器在機軸的端部布置在機軸的中心軸向孔中；傳感器可以通過殼體中的開口被推到中心軸向孔中。

圖2是示例性示出用于電動機的驅控單元、例如用于無刷DC電動機的變流器的框圖。

圖3示出了具有集成在殼體蓋中的磁性傳感器的實施例。

圖4示出了類似于圖3的實施例，但是在這種情況下，用于電動機的驅控單元用作殼體蓋，這使得能夠實現更加緊湊的設計。

圖5示出了圖4中的示例的改型。

具體實施方式

圖1描述了一種與機軸耦聯的傳感器系統，該傳感器系統用于測量安置在殼體中的機軸、特別是電動機的電機軸的角位置(angular position)和/或轉速(angularvelocity角速度)。電動機例如可以是永磁同步電動機(PMSM)，其通常也被稱為無刷直流電動機(brushless DC motor)。這種電動機的結構原則上是已知的，因此在圖1中未示出，以便使圖示簡潔。