[实用新型]永磁电机的转子位置检测装置有效
申请号: | 201220047358.6 | 申请日: | 2012-02-14 |
公开(公告)号: | CN202524270U | 公开(公告)日: | 2012-11-07 |
发明(设计)人: | 吴迪;陈金涛;诸自强 | 申请(专利权)人: | 美的威灵电机技术(上海)有限公司 |
主分类号: | H02K29/08 | 分类号: | H02K29/08 |
代理公司: | 佛山市粤顺知识产权代理事务所 44264 | 代理人: | 唐强熙;邹涛 |
地址: | 200000 上海市浦东新区张江高科技园区*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 永磁 电机 转子 位置 检测 装置 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种永磁电机,特别是一种永磁电机的转子位置检测装置。
背景技术
表面贴装式永磁电机由于具有制作成本较低以及工艺可靠的特点,已经成为目前工业自动化及家电、汽车等行业的主要驱动电机之一。但是,无论是永磁无刷直流电机还是永磁同步电机,其都需要一个位置检测装置为驱动器提供转子位置信号,因而位置检测装置的准确性和可靠性成为了系统可靠性的关键。
在不考虑成本或者需要极高精度的精密驱动场合,常常采用光电编码器或者旋转变压器作为位置检测装置,但是,这两种位置检测装置的成本较高,有时甚至超过了永磁电机本身的成本价格。因而在低成本应用领域中常常采用霍尔位置传感器作为位置检测元件。
现有基于霍尔位置传感器的检测系统常常通过加长永磁体,如中国专利文献号CN 1856924A于2006年11月1日公开的一种电动机转子,以及中国专利文献号CN 201813240U于2010年09月22日公开的一种外转子永磁电机壳体结构;或者,检测系统单独安装提供位置信号的磁环,如中国专利文献号CN 101243598A于2008年8月13日公开的一种电动机,以及中国专利文献号CN 201860242U于2011年06月08日公开的一种电机转子位置及速度的检测装置,并使永磁体的充磁方向本身垂直于霍尔元件的检测面。在永磁体价格高涨的今天,通过增加永磁体用量来提供位置检测信号无疑会大幅增加成本,并且单独安装或增加永磁体长度将增加轴向空间,不利于电机结构的优化。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、感应能力强、适用范围广的永磁电机的转子位置检测装置,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种永磁电机的转子位置检测装置,包括霍尔位置传感器以及构成永磁电机的永磁体、转子铁芯和定子铁芯,永磁体位于转子铁芯和定子铁芯之间,永磁体与转子铁芯相接,其结构特征是霍尔位置传感器设置在永磁体的上表面的上方,霍尔位置传感器与永磁体的上表面之间预留有一定的空间。
所述霍尔位置传感器的轴线与永磁体的上表面之间的夹角为θ。
所述霍尔位置传感器的检测面朝向永磁体的上表面。
所述霍尔位置传感器的背面设置有导磁衬板。
所述霍尔位置传感器通过不导磁支架与PCB板相接,PCB板通过PCB板支架与定子铁芯相接。
所述霍尔位置传感器的信号线及电源线与PCB板上的前置处理电路电连接。
所述定子铁芯位于转子铁芯的内侧,永磁体与转子铁芯的内壁相接;或者,转子铁芯位于定子铁芯的内侧,永磁体与转子铁芯的外周相接。
所述霍尔位置传感器为锁存型的单极性或双极性霍尔位置传感器。
本实用新型采用上述的技术方案后,霍尔位置传感器与永磁体的上表面及充磁方向(充磁方向与磁力线闭合方向不是同一个概念,但充磁方向在此处与磁力线闭合方向相同)呈夹角θ设置,该夹角θ可由有限元计算得出;设置在霍尔位置传感器背面的导磁衬板用来进一步引导端部漏磁场的走向,可增强霍尔位置传感器对漏磁场的感应能力。
当转子铁芯的位置变化时,霍尔位置传感器感应到永磁体的上表面的磁场的变化并将其转化为电信号,通过PCB板上的前置处理电路放大和稳相,然后提供给控制器进行相关操作。
本实用新型既可以适用于外转子表面贴装式永磁电机,又可以适用于内转子表面贴装式永磁电机,还可以适用于稀土类永磁电机或非稀土类永磁电机,其具有结构简单合理、感应能力强、适用范围广的特点。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的局部剖视结构示意图。
图2为图1中的虚线处放大结构示意图。
图3为本实用新型中的霍尔位置传感器的安装角度的设计流程图。
图4为霍尔位置传感器的轴视安装位置示意图
图5为简化后的霍尔位置传感器的轴视安装位置示意图。
图6为三相霍尔位置信号与三相反电动势的关系示意图
图7为简化后的三相霍尔位置信号与三相反电动势的相位关系示意图。
图8为本实用新型第二实施例的局部剖视结构示意图。
图9为图8中的虚线处放大结构示意图。
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