[实用新型]设有剩磁检测转速/转角传感器的电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，包括电动机和发电机，尤其是带有转速/转角检测装置的上述电机。

背景技术

自从人类实用新型电机以来，电机得到了越来越广泛的应用。各式各样的发电机、电动机用于人类活动的各个场合。在很多应用中，需要知道电机的旋转速度或角度位置。在许多场合，对这个旋转速度的测量精度还有较高的要求，甚至对电机转子的相对位置也必须知道。通常的做法是加转速传感器来探测电机的转动速度。如光电数字编码系统、VR、MR、霍尔脉冲装置等。但是这些转置或传感器都比较大尤其难以装进小的电机里面，所以常常在电机外面安装，这增加了空间需求，且成本也高，而这在某些应用领域空间参数极大地限制了其应用。另外，除光电编码传感器外，其它传感器的测量精度都受每圈能产生的脉冲数的限制。就像很多直流无刷电机一样，电机里面虽安装了较小的霍尔传感器用于探测相位和转速，但是每圈能产生的脉冲数由于受到磁极数的限制测量精度还较低，无法满足高精度的要求。

实用新型内容

本实用新型的任务是要解决现有电机存在配置外置转速传感器后其体积大和内置转速传感器后探测精度低的问题，从而提供一种可以克服上述缺陷的设有剩磁检测转速/转角传感器的电机。

本实用新型任务之一是通过下面的技术方案得以完成的：

一种设有剩磁检测转速/转角传感器的电机，包括电机的壳体、定子和转子，定子固定在壳体的内圆柱面上，转子间隙配合同轴设在定子的内圆柱面内，定子包括至少一对均布在壳体内圆柱面上的永磁或电磁极靴，转子包括转子铁芯和转子绕组线圈，转子铁芯的外圆柱面上均布有嵌槽和其槽间隔构成的槽齿，嵌槽内嵌入有转子绕组线圈，其特征在于：在所述定子的某两个相邻的极靴的空隙之间设有一个剩磁检测传感器，剩磁检测传感器的感应面正对着所述转子。

所述剩磁检测传感器为磁通量检测传感器。

进一步来说，所述剩磁检测传感器优选体积小、价格低的霍尔元件，即：霍尔传感器。

为提高产品的集成度和可靠性，所述剩磁检测传感器的信号输出端上连接有信号放大器和/或滤波器。

由于采取了上述措施，本实用新型公开的设有剩磁检测转速/转角传感器的电机，其剩磁检测转速/转角传感器嵌置在一对相邻的电磁极靴之间，不仅可以使用体积极小的霍尔传感器作为磁通传感器，更可以利用极靴之间的空间，加之利用了剩磁磁通曲线的周期规则变化特性及转角、转数与槽齿的数量对应关系，可以在保证体积小、造价低的优点的基础上满足精度高检测转速/转角的要求。

以下结合附图，对本实用新型作进一步详细的描述。

附图说明

图1是电机结构图；

其中：1-定子，2-转子，3-永久磁铁或电磁铁，4-转子铁芯，6-嵌槽，7-槽齿，8-剩磁检测传感器，13-间隙，14-励磁线圈，16-电磁极靴。

图2 是电机间隙磁场示意图；

其中：5-转子绕组线圈，15-主磁力线， 17-磁场的几何中性线，18-磁场的物理中性线。

图3 剩磁检测转速/转角传感器的原理图；

其中：7-槽齿，8-剩磁检测传感器，9-信号放大器和/或滤波器，10-电信号输出电路，12-外接的数据采集计算装置（不属于本专利产品本身的必要部件），19-剩磁磁力线。

图4 是理想剩磁信号图。

图5 是实际剩磁信号图。

图6 是采用输出和微分组合法探测角度的波形图。

具体实施方式

一种设有剩磁检测转速/转角传感器的电机，包括电机的壳体（图中未示出）、定子1和转子2，定子固定在壳体的内圆柱面上，转子间隙13配合同轴设在定子的内圆柱面内，定子1包括两对均布在壳体内圆柱面上的永久磁铁或电磁铁3，转子2包括转子铁芯4和转子绕组线圈5，转子铁芯的外圆柱面上均布有嵌槽6和其槽间隔构成的槽齿7，嵌槽7内嵌入有转子绕组线圈5。在定子的两个相邻的电磁极靴16的空隙之间设有剩磁检测传感器8，剩磁检测传感器8的感应面正对着转子2。

剩磁检测传感器8具体为磁通量检测传感器，本实施例选用霍尔传感器。剩磁检测传感器的信号输出端上连接有信号放大器和/或滤波器9，由此可以将经过放大、滤波的信号经信号输出电路10传送给外接的数据采集计算装置12。