[实用新型]一种适用于无磁轨直线电机的位置传感器

说明书

本实用新型公开了一种适用于无磁轨直线电机的位置传感器，它包括位置传感器本体，位置传感器本体安装在直线电机动子的一端，所述的位置传感器本体包括固定机壳、引线、PCB板、磁铁、铁芯和霍尔传感器，PCB板和铁芯固定在固定机壳上，磁铁和霍尔传感器固定在铁芯上，霍尔传感器的引脚焊接在PCB板上，固定机壳一端引出有引线。本实用新型结构设计合理，制造成本低、体积小以及结构简单等优点，且对电机运行性能影响较小。

技术领域

本实用新型涉及的是永磁同步直线电机技术领域，具体涉及一种适用于无磁轨直线电机的位置传感器。

背景技术

直线电机是一种能将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。永磁同步直线电机作为直线电机伺服系统中的核心部件，具有推力大、响应快、惯性低、结构简单、易安装等优点，在现代化工业领域得到了广泛的应用。

在永磁同步直线电机伺服系统中，对直线电机动子的位置检测至关重要，电机所应用的位置传感器的检测精度直接影响电机的控制精度。虽然目前有不少学者提出永磁同步电机的无位置检测技术，节约了电机成本，简化了电机结构，但此种技术的检测精度和稳定性都受到了一定程度的限制，不适用于位置精度要求高的场合。在实际应用中，多采用光栅尺、拉杆位移传感器等直线位移传感器来实现位置检测，但该类传感器造价高、体积大且对电机运行性能有影响，所以在工程应用中也受到了一定程度的限制。

综上所述，本实用新型设计了一种适用于无磁轨直线电机的位置传感器。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种适用于无磁轨直线电机的位置传感器，结构设计合理，制造成本低、体积小以及结构简单等优点，且对电机运行性能影响较小。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种适用于无磁轨直线电机的位置传感器，包括位置传感器本体，位置传感器本体安装在直线电机动子的一端，所述的位置传感器本体包括固定机壳、引线、PCB板、磁铁、铁芯和霍尔传感器，PCB板和铁芯固定在固定机壳上，磁铁和霍尔传感器固定在铁芯上，霍尔传感器的引脚焊接在PCB板上，固定机壳一端引出有引线。

作为优选，所述的霍尔传感器设置有四个，y轴上的两个霍尔传感器的相位差为180°，x轴上的两个霍尔传感器的相位差为90°。

作为优选，所述的固定机壳为导磁机壳，所述的导磁机壳为硅钢片、纯铁、电工钢、坡莫合金。

作为优选，所述的铁芯为导磁铁芯，所述的导磁铁芯采用硅钢片、纯铁、电工钢和坡莫合金。

本实用新型通过从霍尔元件中所获得的电机磁场信息从而解算出电机动子的位置。此种方法具有制造成本低、体积小以及结构简单等优点，且对电机运行性能影响较小。

本实用新型的位置传感器安装在无磁轨电机的动子上，即直线电机动子内部集成位置传感器，减小了直线电机整体的体积、结构简单，这样在直线电机的定子上就无需安装高造价的光栅磁栅，从而大大降低成本。

本实用新型的位置传感器内部总共有四个霍尔传感器， x轴方向为两个相位差为90°的霍尔传感器，y轴方向为两个相位差为180°的霍尔传感器，用来检测被检测区域的磁通密度的变化，从而通过反三角函数解算得到电机动子的位置信息，将y轴方向的两个霍尔传感器得到的两个正弦波信号进行差分相减，可以达到抑制信号中的直流分量、防止干扰的效果。

本实用新型具有以下有益效果：

1、位置传感器安装在无磁轨直线电机的动子上，此种技术条件下，直线电机的定子上无需光栅磁栅，从而大大降低成本。

2、直线电机动子内部集成位置传感器，制造成本低、体积小、结构简单，且对电机运行性能影响较小。