[发明专利]转子位置传感器

说明书

本发明公开了一种转子位置传感器，包括沿轴向对合的第一绕线支撑件和第二绕线支撑件，第一绕线支撑件和第二绕线支撑件之间固定有环形的固定铁芯，固定铁芯环内设有可随转动轴同步转动的导磁齿盘，固定铁芯上放射状嵌设有若干电感元件单元，电感元件单元上缠绕有励磁线圈和输出线圈，所述励磁线圈和输出线圈在电感元件单元的轴向上间隙排列。本发明的有益效果是：可以优化电感元件单元上线圈的布局，提高绕线效率。

技术领域

本发明涉及电机领域，具体是一种转子位置传感器。

背景技术

对于有刷电机而言，碳刷磨损后，不仅需要更换碳刷，还需更换转齿等电机周边的附件，因此寿命较短，需要经常维护。而无刷电机是由电动机主体和电子驱动器组成，利用驱动器来取代有刷电机的机械换向，具有较高的可靠性，工作寿命长，无需经常维护。无刷电动机的相绕组的换相过程是借助于位置传感器和电子逆变器的功率开关完成的。转子位置传感器的作用是检测出转子磁场轴线和定子相绕组轴线的相对位置，决定电子驱动器的公率开关器件的通/断状态，接通/断开电动机相应的相绕组，实现电机的旋转。可变磁阻式传感器是一种以磁场为媒介的电参数型数字式转速传感器。具有结构简单、灵敏度高、分辨率大、重复性好、线信号优良等优势，常被应用于无刷电机的转子位置传感器。该传感器结构主要是预变换元件和变换元件两部份组成。预变换元件通常是可随被测轴旋转的齿盘，变换元件是固定安装的作为变换电路的电感元件线圈。对于互感式传感器而言，电感元件线圈由励磁线圈和输出线圈两部分组成。中国专利文献CN101482393A于2009年7月15日公开了“分解器、电机、动力转向装置和制造分解器的方法”，分解器包括：关于中心轴线定心的静止单元；及旋转单元，该旋转单元布置在所述静止单元内部或外部，而能相对于所述静止单元绕所述中心轴线旋转。所述静止单元包括：绕所述中心轴线径向布置的多个齿；以及覆盖所述齿的表面的绝缘体。所述静止单元还包括：多个输出线圈，通过隔着所述绝缘体在各所述齿周围以第一匝数多层卷绕两个输出线中的至少一个输出线而在齿上形成所述输出线圈；以及多个励磁线圈，通过在所述输出线圈周围以小于所述第一匝数的第二匝数多层卷绕励磁线，而在齿上形成所述励磁线圈。在该技术方案中，存在着两个问题待优化：其一，电感元件单元上的线圈由多组励磁线圈和多组输出线圈组成，并且绕线顺序各不相同，绕线工艺复杂，工艺成本高；其二，多组线圈单独绕线，绕线匝数较多，工艺繁琐，时间长效率低。

发明内容

基于以上问题，本发明提供一种转子位置传感器，可以优化电感元件单元上线圈的布局，提高绕线效率。

为了实现发明目的，本发明采用如下技术方案：一种转子位置传感器，包括沿轴向对合的第一绕线支撑件和第二绕线支撑件，第一绕线支撑件和第二绕线支撑件之间固定有环形的固定铁芯，固定铁芯环内设有可随转动轴同步转动的导磁齿盘，固定铁芯上放射状嵌设有若干电感元件单元，电感元件单元上缠绕有励磁线圈和输出线圈，所述励磁线圈和输出线圈在电感元件单元的轴向上间隙排列。

本方案设计的转子位置传感器，设计有近似圆环结构的第一绕线支撑件和第二绕线支撑件，通过第一绕线支撑件与第二绕线支撑件在轴向对合，形成一个空间体，在该空间体中部固定有环形的固定铁芯，在固定铁芯环内设有可随转动轴同步转动的导磁齿盘，通常导磁齿盘是固定安装在转动轴上的。固定铁芯上放射状嵌设有若干电感元件单元，每个电感元件单元上都卷绕有励磁线圈和输出线圈，而励磁线圈和输出线圈是在电感元件单元的轴向上间隙排列的，在空间上彼此独立，从而有效的避免了线圈的混乱，便于后期维护和产品的检修。

作为优选，所述励磁线圈位于输出线圈的外侧端。这样布局的优点在于，多数情况下励磁线圈的数量多于输出线圈，或者是相同数量的前提下励磁线圈的绕线圈数多于输出线圈的绕线圈数，因此励磁线圈会占据更多的空间，而电感元件单元的轴向外侧端的空间更加宽裕，更适合励磁线圈的布局，也更适合绕线设备的操作。