[發明專利]一種電機轉子轉動角度檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202211245461.6
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115441794A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 王立平;余平
• 申請（專利權）人: 江蘇盛海智能科技有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 唐燕玲

本發明公開了一種電機轉子轉動角度檢測裝置及方法，包括激勵線圈、接收線圈和轉子金屬板。接收線圈包括數量以及形狀大小均相同的第一線圈和第二線圈；第一線圈和第二線圈設置在轉子上且位置環繞電機的轉軸，第一線圈和第二線圈相互間隔且等間距設置，第一線圈和第二線圈均與電機的轉軸相垂直。激勵線圈環繞所有第一線圈和第二線圈設置。轉子金屬板設置于電機上，轉子金屬板在電機的轉軸的軸向方向上與第二線圈一一對應重疊。本發明在第一線圈和第二線圈上分別產生了第一感生電動勢和第二感生電動勢，進而確定電機轉子的轉動角度，采用無接觸式設計，不受限與機械疲勞等外部因素，結構穩定，使用壽命長。

技術領域

本發明涉及電機控制技術領域，特別涉及一種電機轉子轉動角度檢測裝置及方法。

背景技術

電機控制以及電機應用往往需要掌握電機實時的轉向角度以及電機位置。為此，現有常用的方法有滑膜定位法、磁性介質定位法等。然而，滑膜電阻定位法由于定子與轉子之間存在機械接觸，使用壽命受制于電刷的機械疲勞以及刷頭的氧化變質。磁性介質定位法又受制于磁性介質的性能及外部的磁場影響。由此可見，設計一種結構穩定、使用壽命長的電機轉動位置定位裝置及方法尤為重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種電機轉子轉動角度檢測裝置及方法，采用無接觸式設計，結構穩定，使用壽命長。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種電機轉子轉動角度檢測裝置，包括激勵線圈、接收線圈和轉子金屬板；

所述接收線圈包括數量以及形狀大小均相同的第一線圈和第二線圈；所述第一線圈和所述第二線圈設置在轉子上且位置環繞電機的轉軸，所述第一線圈和所述第二線圈相互間隔且等間距設置，所述第一線圈和所述第二線圈均與所述電機的轉軸相垂直；

所有所述第一線圈共同由一根導線繞制而成，所有所述第二線圈共同由另一根導線繞制而成；

所述激勵線圈環繞所有所述第一線圈和所述第二線圈設置，且用于接入正弦電信號；

所述轉子金屬板設置于所述電機上，所述轉子金屬板在所述電機的轉軸的軸向方向上與所述第二線圈一一對應重疊。

為了解決上述技術問題，本發明采用的另一種技術方案為：

一種電機轉子轉動角度檢測方法，應用于上述的一種電機轉子轉動角度檢測裝置，包括如下步驟：

S1、往激勵線圈上輸入一個正弦電信號，使其產生的磁場在第一線圈內產生第一感生電動勢，并在轉子金屬板上產生渦電流，而第二線圈上產生第二感生電動勢；

S2、根據所述第一感生電動勢和所述第二感生電動勢得到電機轉子的轉動角度。

本發明的有益效果在于：提供一種電機轉子轉動角度檢測裝置及方法，在電機的轉子上環繞轉軸設置了分別由一根導線繞成的第一線圈和第二線圈，將激勵線圈環繞第一線圈和第二線圈設置，當往激勵線圈上輸入一個正弦電信號時，依靠渦輪電流原理以及轉子金屬板的作用使得第一線圈和第二線圈上分別產生了第一感生電動勢和第二感生電動勢，根據第一感生電動勢和第二感生電動勢的不斷變化得到電機轉子的轉動角度，采用無接觸式設計，不受限與機械疲勞等外部因素，結構穩定，使用壽命長。

附圖說明

圖1為本發明實施例的一種電機轉子轉動角度檢測裝置的激勵線圈、轉子金屬板、第一線圈以及第二線圈的相對位置關系示意圖；

圖2為本發明實施例涉及的一種電機轉子轉動角度檢測方法的包絡檢波的結果示意圖；

圖3為本發明實施例涉及的一種電機轉子轉動角度檢測方法與圖1相對應的第一波形信號和第二波形信號的波形示意圖；

圖4為本發明實施例涉及的一種電機轉子轉動角度檢測方法的步驟示意圖。