轴向磁通电机的气隙配平方法及轴向磁通电机与流程

本技术涉及电机，尤其涉及一种轴向磁通电机的气隙配平方法及轴向磁通电机。

背景技术：

1、轴向磁通电机包括定子以及套设在转轴上的转子，定子产生的旋转磁场与转子上的永磁体的磁场相互作用，从而驱动转子绕转轴的中心轴旋转。轴向磁通电机因其高的扭矩密度和扁平式结构，在轮毂电机、紧凑布置等场景有很高的应用价值。

2、但因制造误差累积、装配误差的累积以及转子上所受的不平衡轴向磁拉力引起的变形，可能导致定子与转子之间的气隙的实际尺寸明显偏离预设值，存在功率下降、功耗上升、温度升高、轴承损坏等风险。

3、因此，如何在轴向磁通电机的装配制造过程中和使用过程中实时检测气隙大小并对气隙进行配平是本领域需要解决的重要问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术提供了一种可以实时检测气隙大小并对气隙大小进行调整的轴向磁通电机的气隙配平方法以及轴向磁通电机。

2、本技术第一方面提供一种轴向磁通电机的气隙配平方法，轴向磁通电机包括第一定子、转子以及设置于第一定子并朝向转子的第一霍尔传感器。气隙配平方法包括：转动转子，以产生变化的磁场。在变化的磁场内的第一霍尔传感器输出第一霍尔电压，获取第一霍尔电压的第一最大电压值。根据第一最大电压值确定第一峰值电压，根据第一峰值电压驱动转子沿轴向磁通电机的轴向运动。

3、在本技术中，根据第一峰值电压来判断第一气隙是否位于预设数值或预设范围内，可以便于对定子与转子之间的气隙进行检测和配平，且利用霍尔传感器对气隙进行实时检测，可以对轴向磁通电机使用过程中的气隙进行实时监测，当气隙在轴向上的实际尺寸与预设值偏差较大时，可以通过轴向移动转子，从而实现气隙的轴向尺寸的调整，可以提升气隙的轴向尺寸的精度，从而可以降低气隙偏差较大导致的功率降低、功耗上升、温度升高、轴承损坏等风险。

4、在一些可能的设计中，根据第一峰值电压驱动转子沿轴向磁通电机的轴向运动，包括：获取第一峰值电压的绝对值与对比电压值的差值，根据差值驱动转子沿轴向运动。

5、在本技术中，根据第一峰值电压与对比电压值的差值移动转子，可以直接根据第一霍尔传感器输出的第一霍尔电压直接调节第一气隙，可以简化第一气隙的检测和配平的难度和步骤。

6、在一些可能的设计中，根据差值驱动转子沿轴向运动，包括：差值大于预设值σ时，对比第一峰值电压的绝对值与对比电压值，第一峰值电压的绝对值大于对比电压值时，驱动转子向沿轴向远离第一定子。第一峰值电压的绝对值小于对比电压值时，驱动转子沿轴向靠近第一定子。

7、在本技术中，预设值σ可以根据轴向磁通电机的具体精度来灵活设置，根据预设值σ来判断是否需要移动转子，使得轴向磁通电机在不同的使用场景、使用精度下具有相适应的气隙配平精度。

8、在一些可能的设计中，轴向磁通电机包括第二定子以及设置于第二定子并朝向转子的第二霍尔传感器，在转动转子后，气隙配平方法包括：在变化磁场内的第二霍尔传感器输出第二霍尔电压，获取第二霍尔电压的第二最大电压值。根据第二最大电压值确定第二峰值电压，第二峰值电压为对比电压值。

9、在本技术中，当转子的两侧分别设置有第一定子和第二定子时，将第二霍尔传感器的输出电压用作对比电压，可以实现转子两侧的第一气隙和第二气隙的自动配平，可以使得转子与第一定子之间的第一气隙、转子与第二定子之间的第二气隙均保持在预设的范围内。

10、在一些可能的设计中，轴向磁通电机具有多个第二霍尔传感器，多个第二霍尔传感器沿第一定子的圆周方向间隔分布，根据第二最大电压值确定第二峰值电压，包括：根据各第二霍尔传感器的第二最大电压值计算第二均值，第二均值为第二峰值电压。

11、在本技术中，轴向磁通电机设置多个沿第一定子的圆周方向间隔分布的第二霍尔传感器，将第二最大电压的第二均值作为第二峰值电压，可以提升第一气隙和第二气隙的检测精度和配平精度。

12、在一些可能的设计中，根据第一峰值电压驱动转子沿轴向运动，包括：根据第一峰值电压确认转子与第一定子的实际第一气隙，根据实际第一气隙与目标第一气隙的差值移动转子。

13、在本技术中，先根据第一峰值电压直接确定第一气隙的实际大小，再调节第一气隙，可以提升第一气隙的检测精度和配平精度。

14、在一些可能的设计中，在第一霍尔传感器输出第一霍尔电压之前，气隙配平方法还包括：取标定电机，标定电机包括标定转子、标定定子和标定霍尔传感器。转动标定转子，以产生变化的磁场，沿轴向选取至少两个标定点，测量每个标定点对应的标定气隙以及标定霍尔传感器输出的标定霍尔电压，其中，标定气隙是指标定转子与标定定子在轴向上的距离，获取每个标定点对应的标定霍尔电压的标定最大电压值。根据每个标定点对应的标定最大电压值确定每个标定点对应的标定峰值电压。根据每个标定点对应的标定峰值电压和标定气隙构建峰值电压与气隙间的映射关系表。根据第一峰值电压确认转子与第一定子的实际第一气隙，包括：将第一峰值电压与映射关系表中的峰值电压进行比较，映射关系表中与第一峰值电压对应的气隙为实际第一气隙。

15、在本技术中，先建立霍尔传感器输出的峰值电压与气隙间的映射关系表，可以通过映射关系表根据第一霍尔传感器的第一峰值电压直接获取实际第一气隙，从而降低了实际第一气隙的测量难度，也可以提升实际第一气隙的测量精度。

16、在一些可能的设计中，轴向磁通电机具有多个第一霍尔传感器，多个第一霍尔传感器沿第一定子的圆周方向间隔分布，根据第一最大电压值确定第一峰值电压，包括：根据各第一霍尔传感器的第一最大电压值计算第一均值，第一均值为第一峰值电压。

17、在本技术中，轴向磁通电机设置多个沿第一定子的圆周方向间隔分布的第一霍尔传感器，将第一最大电压的第一均值作为第一峰值电压x，可以提升第一气隙的检测精度和配平精度。

18、在一些可能的设计中，轴向磁通电机还包括第一调节件、转轴和第二调节件，转子安装于转轴，驱动转子沿轴向运动，包括：旋转第一调节件和第二调节件，第一调节件和第二调节件推动转轴和转子沿轴向移动。

19、在本技术中，通过第一调节件和第二调节件的轴向移动，来推动第一轴承、转轴、转子和第二轴承沿轴向同步移动，从而实现气隙的轴向尺寸的调整，可以提升气隙的轴向尺寸的精度，从而可以降低气隙偏差较大导致的功率降低、功耗上升、温度升高、轴承损坏等风险。

20、在一些可能的设计中，轴向磁通电机还包括第一驱动件和第二驱动件，旋转第一调节件和第二调节件，包括：第一驱动件驱动第一调节件旋转，第二驱动件驱动第二调节件旋转。

21、在本技术中，通过第一驱动件控制第一调节件转动，通过第二驱动件控制第二调节件转动，可以降低气隙调节的难度，也可以通过第一驱动件和第二驱动件来精确控制第一调节件和第二调节件的转动角度、圈数等，从而提升气隙调节的精度。

22、本技术第二方面提供一种轴向磁通电机，包括机壳组件、转轴、第一霍尔传感器、第一调节件和第二调节件，机壳组件上安装有第一定子，转轴上安装有转子，沿转轴的轴向，转轴的两端分别连接有第一轴承和第二轴承。沿轴向，第一霍尔传感器设置于第一定子并朝向转子，第一霍尔传感器用于输出第一霍尔电压。第一调节件与第一轴承连接，第一调节件可沿轴向移动地安装于机壳组件，第二调节件可沿轴向移动地安装于机壳组件，第一调节件和第二调节件用于根据第一霍尔电压的第一最大电压值推动第一轴承、转轴、转子和第二轴承沿轴向移动。

23、在本技术中，设置第一霍尔传感器，可以便于对定子与转子之间的气隙进行检测和配平，当气隙在轴向上的实际尺寸与预设值偏差较大时，可以通过轴向移动转子，从而实现气隙的轴向尺寸的调整，可以提升气隙的轴向尺寸的精度，从而可以降低气隙偏差较大导致的功率降低、功耗上升、温度升高、轴承损坏等风险。

24、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。