[發明專利]一種適用于無刷電動機的轉子位置傳感器及所述無刷電動機

在審

• 申請號: 202011129719.7
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112311156A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 解茜
• 申請（專利權）人: 上海俊烈汽車科技有限公司
• 主分類號: H02K11/215
• 分類號: H02K11/215;H02K11/30
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

1.一種無刷電動機的轉子位置傳感器，其用于檢測所述無刷電動機的轉子的位置，所述無刷電動機還包括無刷電動機本體、轉軸、定子、控制器；所述轉軸、所述定子、所述轉子均安裝在所述無刷電動機本體上；所述控制器用于控制所述轉子的轉動；其特征在于，

所述轉子同軸固定在所述轉軸的軸心上，所述轉子采用金屬制成，且具有呈環形布局的若干金屬扁平齒輪，所述齒輪的數量等于所述無刷電動機的極對數；

所述傳感器包括殼體，印刷電路板，以及設置在所述印刷電路板上的初級線圈、次級線圈、和測量電路；所述殼體包括上殼體以及與所述上殼體卡合出一個收容空間的下殼體，所述印刷電路板收容在所述收容空間內，且通過一個連接器與所述控制器通訊；所述印刷電路板與所述定子為一體結構，使得所述定子即為所述印刷電路板；所述殼體安裝在所述無刷電動機本體的端蓋內側且保證所述次級線圈是位于所述轉子正上方的，同時所述轉子的每個齒輪到所述印刷電路板之間的距離相同且為一個預設的設計值；所述次級線圈和所述初級線圈同軸，且還與所述轉子、所述轉軸同軸；

其中，所述控制器控制所述測量電路的電流輸出電路給所述初級線圈施加一個預設頻率的交變電流，從而所述初級線圈中產生交變磁場；所述次級線圈因耦合所述交變磁場而產生電壓，當所述轉子相對所述次級線圈轉動時，所述次級線圈內的磁場發生變化，從而導致所述次級線圈的電壓產生相應的變化并輸出隨轉子位置變化的電壓信號；所述測量電路的解碼電路接收所述電壓信號通過差分轉換得到差分正余弦信號，所述控制器將所述差分正余弦信號換算成電角度即可獲得所述轉子當前的位置，并根據當前的位置輸出所述轉軸的控制信號以控制整個無刷電動機的工作。

2.如權利要求1所述的無刷電動機的轉子位置傳感器，其特征在于，所述次級線圈相對于所述初級線圈，所述次級線圈位于外圈，所述初級線圈位于內圈。

3.如權利要求1所述的無刷電動機的轉子位置傳感器，其特征在于，所述殼體為塑料殼體。

4.如權利要求1所述的無刷電動機的轉子位置傳感器，其特征在于，所述電流輸出電路通過信號輸入線、所述解碼電路通過信號輸出線分別與所述控制器通訊。

5.如權利要求1所述的無刷電動機的轉子位置傳感器，其特征在于，所述解碼電路采用解碼芯片。

6.如權利要求1所述的無刷電動機的轉子位置傳感器，其特征在于，所述印刷電路板為柔性電路板。

7.一種無刷電動機，其包括無刷電動機本體、轉軸、定子、轉子、控制器、以及傳感器；所述轉軸、所述定子、所述轉子均安裝在所述無刷電動機本體上；所述控制器用于控制所述轉子的轉動，所述傳感器用于檢測所述轉子的位置；其特征在于，

所述轉子同軸固定在所述轉軸的軸心上，所述轉子采用金屬制成，且具有呈環形布局的若干金屬扁平齒輪，所述齒輪的數量等于所述無刷電動機的極對數；

所述傳感器包括殼體，印刷電路板，以及設置在所述印刷電路板上的初級線圈、次級線圈、和測量電路；所述殼體包括上殼體以及與所述上殼體卡合出一個收容空間的下殼體，所述印刷電路板收容在所述收容空間內，且通過一個連接器與所述控制器通訊；所述印刷電路板與所述定子為一體結構，使得所述定子即為所述印刷電路板；所述殼體安裝在所述無刷電動機本體的端蓋內側且保證所述次級線圈是位于所述轉子正上方的，同時所述轉子的每個齒輪到所述印刷電路板之間的距離相同且為一個預設的設計值；所述次級線圈和所述初級線圈同軸，且還與所述轉子、所述轉軸同軸；

其中，所述控制器控制所述測量電路的電流輸出電路給所述初級線圈施加一個預設頻率的交變電流，從而所述初級線圈中產生交變磁場；所述次級線圈因耦合所述交變磁場而產生電壓，當所述轉子相對所述次級線圈轉動時，所述次級線圈內的磁場發生變化，從而導致所述次級線圈的電壓產生相應的變化并輸出隨轉子位置變化的電壓信號；所述測量電路的解碼電路接收所述電壓信號通過差分轉換得到差分正余弦信號，所述控制器將所述差分正余弦信號換算成電角度即可獲得所述轉子當前的位置，并根據當前的位置輸出所述轉軸的控制信號以控制整個無刷電動機的工作。