[发明专利]一种无刷式直流测速发电机

说明书

一种无刷式直流测速发电机，包括转轴、前端盖及轴承、机座、定子铁心、定子线圈、霍尔元件、永磁转子、后端盖及轴承。其中定子铁心固定在机座内侧，定子铁心设有封闭槽，霍尔元件嵌放在封闭槽中，定子铁心另设有凹槽，定子线圈嵌放在凹槽中；定子线圈的轴线位置与霍尔元件的平面法线位置对齐，且定子线圈的两端分别与对应的霍尔元件的控制端相连；转子为两极的永久磁钢，转子中心设有通孔，转轴一端穿过前端盖的轴承后与机座固定，另一端穿过永磁转子中心通孔后与永磁转子固定，再穿过右端盖的轴承后与机座固定。本发明的无刷式直流测速发电机，输出特性的线性误差小，无剩余电压，结构简单，在低速时也能够精确的测量转速，不存在失灵区。

技术领域

本发明涉及一种测速发电机，更具体的是涉及一种基于霍尔效应的无刷式直流测速发电机。

背景技术

直流测速发电机是一种测量转速的微型电气装置，其功能是把输入的机械转速变换为电压信号输出，且输出的电压信号与转速成正比。直流测速发电机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两种，其中永磁式直流测速发电机的定子用永久磁钢制成，无需励磁绕组，具有结构简单、不需励磁电源、使用方便、温度对磁场的影响小等优点。

无论是电磁式还是永磁式直流测速发电机，其电枢电路包括电刷和换向片，会产生相应的接触电阻，该接触电阻为非线性，且随负载电流的变化而变化，导致测速发电机的输出特性存在线性误差。此外，当发电机转速较低时，相应的电枢电流较小，而接触电阻较大，电刷压降较大，此时测速发电机虽然有输入信号(转速)，但输出电压却很小，因而在输出特性上存在失灵区。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种无刷式直流测速发电机。

本发明的目的采取下述技术方案实现：

一种无刷式直流测速发电机，包括转轴、前端盖及轴承、机座、定子铁心、定子线圈、霍尔元件、永磁转子、后端盖及轴承；

所述定子铁心固定在机座内侧，定子铁心设有封闭槽，霍尔元件嵌放在封闭槽中，定子铁心另设有凹槽，定子线圈嵌放在凹槽中；所述定子线圈的两个有效边排放在相邻的两个凹槽中，定子线圈的轴线位置与霍尔元件的平面法线位置对齐，且定子线圈的两端分别与对应的霍尔元件的控制端相连；所述永磁转子为两极的永久磁钢制成，永磁转子中心设有通孔；所述转轴一端穿过前端盖的轴承后与机座固定，另一端穿过永磁转子中心通孔后与永磁转子固定，再穿过后端盖的轴承后与机座固定。

所述定子铁心的封闭槽数为四个，在空间平均分布，相互错开90度空间角。

所述定子铁心的凹槽数为四个，在空间平均分布，相互错开90度空间角。

所述定子铁心的封闭槽和凹槽相互错开45度空间角。

所述永磁转子表面气隙的磁场按照正弦规律分布。

所述四片霍尔元件的输出端按照电势叠加的形式，进行相应的正向串联和反向串联。

本发明的有益效果：本发明的无刷式直流测速发电机，由于采用无刷结构，不存在电刷接触电阻造成的非线性误差，且结构简单，在低速时也能够精确的测量转速，不存在低速失灵区。

附图说明

图1为无刷式直流测速发电机的结构图；

图2为无刷式直流测速发电机的剖视图；

图3为无刷式直流测速发电机的气隙磁场示意图；

图4为无刷式直流测速发电机的定子线圈和霍尔元件的接线图。

具体实施方式

以下结合附图进一步描述本发明的无刷式直流测速发电机的实施。