[发明专利]一种无刷式直流测速发电机

摘要

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。

主权项

1.一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；其特征在于：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；所述转子为两极的永久磁钢，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；永磁转子不转时，定子线圈中无感应电动势，定子线圈与霍尔元件的控制端相连，霍尔元件中无霍尔电势输出；当永磁转子以旋转角速度Ω转动时，永磁转子表面的气隙磁场为B＝Bm sinΩt  (1)，式(1)中的Bm为气隙磁场的幅值；定子线圈的气隙磁场分别为线圈的轴线与霍尔元件的平面法线对齐，根据变压器原理，定子线圈中分别产生感应电动势为式(3)中K1、K2、K3和K4为与定子线圈结构相关的常数；定子线圈与霍尔元件的控制端相连，则霍尔元件控制回路中的电流分别为式(4)中R4、R1、R2和R3分别为霍尔元件控制回路中的附加电阻，根据霍尔元件的工作原理，则霍尔元件输出的霍尔电势分别为式(5)中KH4、KH2、KH3和KH1分别为霍尔元件的灵敏度，调节霍尔元件控制回路中的附加电阻R4、R1、R2、和R3，使得霍尔元件输出的霍尔电势叠加后为EH＝EH1+EH2+EH3+EH4＝KΩ+HΩ   (7)，根据式(7)可知，总输出的霍尔电势与转子角速度Ω成正比。