[实用新型]电机及微型云台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机及一种微型云台，尤其涉及一种电机的电角度测量部件内置的电机以及相应的一体化微型云台。

背景技术

传统的云台基本上都是将电机驱动部件放在电机外部，使用高级电机控制算法—磁场定向控制（Field Oriented Control，FOC）对电机进行控制。FOC控制算法的前提条件是需要获取电机的旋转电角度和电机三相电流。通常采用采样电阻测量方法获取电机三相电流；同时采用角度传感器或磁编码器的测量方法获取电机的旋转电角度。

采用角度传感器测量电机的旋转电角度时，角度传感器需套在电机轴上，获取电机的物理角度，然后利用该物理角度换算出电机的旋转电角度。通常在使用角度传感器测量电机的旋转电角度时，角度传感器与电机轴之间存在较多的物理摩擦，传感器的寿命短。而且角度传感器的体积比较大，无法将电机驱动板集成在电机内部，导致其驱动的云台整体的体积较大，从而无法实现云台的小型化、微型化。

采用磁编码器测量电机的旋转电角度时，因为磁编码为非接触式传感器，故不存在物理摩擦，故寿命比角度传感器长。但是磁编码器在工作过程中需要与外部磁铁相配合，因此，无法将磁编码器集成在电机内部，导致其驱动的云台整体的体积较大，从而也无法实现云台的小型化、微型化。

实用新型内容

为克服上述技术问题，本实用新型提供一种电机，包括：定子部件、转子部件以及至少两个霍尔元件；所述转子部件包括一个可旋转环形磁铁，所述定子部件包括若干电线圈绕组；所述霍尔元件设置在靠近定子部件的位置处，且在所述电机的旋转轴的径向方向上间隔排布，能够获取所述转子部件的磁场信号信息。

优选地，所述霍尔元件以相差120度固有电角度的位置设置。

优选地，所述定子部件上设置有若干凹槽，所述转子部件环绕所述定子部件设置，且所述霍尔元件设置所述凹槽内。

优选地，所述环形磁铁采用正弦波充磁的方式充磁。

优选地，还包括电机驱动部件；所述电机驱动部件为一电机驱动电路板，所述电机驱动电路板与所述电机的旋转轴垂直设置，具有容纳所述旋转轴的通孔结构，所述霍尔元件固定设置于所述电机驱动电路板的通孔结构的外侧。

优选地，还包括一驱动板压片和一定子底座；所述驱动板压片设置于所述定子部件和所述电机驱动部件之间；所述电机驱动部件通过驱动板压片安装于所述定子底座上。

优选地，所述旋转轴贯穿所述定子部件、所述转子部件、所述定子底座以及所述电机驱动部件的通孔结构。

本实用新型还提供一种微型云台，包括至少一个所述的电机、云台控制模块和IMU模块；所述电机和IMU模块分别与所述云台控制模块连接；其中所述IMU模块安装在所述云台的负载上，并向所述云台控制模块输入所述负载的姿态数据；所述云台控制模块根据所述姿态数据和所述霍尔元件获取的所述转子部件的磁场信号信息控制电机的转动。

本实用新型采用两个线性霍尔传感器测量电机的旋转电角度，线性霍尔传感器为非接触式传感器，规避了角度传感器寿命短的特点；同时与传统的电机驱动相比，本实用新型可去掉电流采样电路，从而精简了驱动电路，可将电机驱动部件集成于电机内部，例如电机驱动板，且线性霍尔传感器体积小，从而将电机驱动部件和线性霍尔传感器均能够微型化的集成在电机内部，与电机合二为一。云台中使用上述的电机，能够实现云台的小型化、微型化，降低成本。

附图说明

图1为本传统云台电机控制示意图；

图2为本实用新型所涉及的电机结构拆分示意图；

图3为本实用新型所涉及的电机的电机驱动电路板的结构示意图；

图4为本实用新型所涉及的线性霍尔传感器与电机定子相线之间的关系结构示意图的一例；

图5为本实用新型所涉及的微型云台结构框图的一例；

图6为本实用新型所涉及的微型云台的电机控制方法框图；

图7为本实用新型所涉及的电机中三个霍尔信号的正弦曲线的示意图的一例。

具体实施方式

下面根据附图所示实施方式阐述本实用新型。此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示，不具限制性。本实用新型的范围不受以下实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。