开关磁阻电机的转子位置检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电机的转子位置检测装置技术领域，尤其涉及一种开关磁阻电机的转子位置检测装置。


背景技术：

2.开关磁阻电机是继直流电机和无刷直流电机之后发展起来的一种可调速型电机。其被广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等行业。在实际应用中，常常需要对开关磁阻电机的转子位置进行检测，根据检测结果来控制开关磁阻电机各相的通断时序和电流大小。
3.然而，传统的开关磁阻电机的转子位置检测装置用于检测转子的位置时，检测精度较低。


技术实现要素：

4.为解决传统的开关磁阻电机的转子位置检测装置用于检测转子的位置时，检测精度较低问题，本实用新型提供一种开关磁阻电机的转子位置检测装置。
5.为实现本实用新型目的提供的一种开关磁阻电机的转子位置检测装置，包括磁石柱、磁场传感器、驱动电路和控制电路；
6.磁石柱的一端适用于固定于开关磁阻电机的输出轴，一侧为n极，另一侧为s极；
7.磁场传感器与磁石柱的一侧正对设置，能够感应磁场的变化，产生磁场信号；
8.驱动电路分别与磁场传感器、控制电路连接；驱动电路能够接收磁场信号，并对磁场信号进行处理后传递给控制电路进行逻辑识别。
9.在其中一个具体实施例中，磁场传感器为霍尔位置传感器。
10.在其中一个具体实施例中，驱动电路包括长线驱动芯片；
11.长线驱动芯片分别与磁场传感器、控制电路连接。
12.在其中一个具体实施例中，控制电路包括数字信号处理器；
13.数字信号处理器与长线驱动芯片连接。
14.在其中一个具体实施例中，还包括整波电路，整波电路分别与磁场传感器、驱动电路连接。
15.在其中一个具体实施例中，整波电路为两个，其中一个设于磁场传感器的一侧，另一个设于磁场传感器的另一侧；
16.每个整波电路均包括电容和电阻；电容分别与电阻、磁场传感器连接；
17.电阻还与驱动电路连接。
18.在其中一个具体实施例中，还包括pcb板；
19.pcb板上固定有磁场传感器、驱动电路和整波电路。
20.在其中一个具体实施例中，pcb板为圆形结构。
21.本实用新型的有益效果：本实用新型的开关磁阻电机的转子位置检测装置通过将
磁石柱的一端固定在电机的输出轴上，当转子完成转动后，磁石柱跟着完成转动。此时，磁场感应器所处位置的磁场发生改变。磁场传感器能够感应磁场的变化，产生磁场信号。驱动电路能够接收磁场信号，并对磁场信号进行处理后传递给控制电路进行逻辑识别以判断出转子相对定子的位置。相对传统的转子位置检测装置，使得转子位置的检测精度大大提升，对开关磁阻电机的角度优化控制提供了精准的位置信号。而且，无需再增设开关磁阻编码器和齿盘等部件，有效地简化了检测装置的结构，降低了生产制造成本。同时，有效地缩短了开关磁阻电机和转子位置检测装置组装后的总长度，降低了对空间的占用，实现轻量化设计。适用于多种开关磁阻电机。
附图说明
22.图1是本实用新型一种开关磁阻电机的转子位置检测装置中磁石柱一具体实施例的结构示意图；
23.图2是本实用新型一种开关磁阻电机的转子位置检测装置中磁场传感器、驱动电路、整波电路和pcb板一具体实施例的组合结构示意图；
24.图3是本实用新型一种开关磁阻电机的转子位置检测装置的工作原理示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴线”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“衔接”、“铰接”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.参照图1、图2和图3，一种开关磁阻电机的转子位置检测装置包括磁石柱110、磁场传感器120、驱动电路130和控制电路。其中，磁石柱110的一端适用于固定于开关磁阻电机的输出轴，一侧为n极，另一侧为s极。磁场传感器120与磁石柱110的一侧正对设置，能够感
应磁场的变化，产生磁场信号。驱动电路130分别与磁场传感器120、控制电路连接。驱动电路130能够接收磁场信号，并对磁场信号进行处理后传递给控制电路进行逻辑识别。
31.在此实施例中，磁石柱110的一端能够固定于开关磁阻电机的输出轴，即，磁石柱110与转子通过转轴固定连接，且磁石柱110和转子的轴线共处同一直线上。磁石柱110的一侧为n极，另一侧为s极，会在空间产生磁场。此处，需要说明的是，开关磁阻电机和磁场感应器的位置恒定不变。当转子完成转动后，磁石柱110跟着完成转动。此时，磁场感应器所处位置的磁场发生改变。磁场传感器120能够感应磁场的变化，产生磁场信号。驱动电路130能够接收磁场信号，并对磁场信号进行处理后传递给控制电路进行逻辑识别以判断出转子相对定子的位置。相对传统的转子位置检测装置，使得转子位置的检测精度大大提升，精度误差可达
±
0.08度，对开关磁阻电机的角度优化控制提供了精准的位置信号。而且，无需再增设开关磁阻编码器和齿盘等部件，有效地简化了检测装置的结构，降低了生产制造成本。同时，有效地缩短了开关磁阻电机和转子位置检测装置组装后的总长度，降低了对空间的占用，实现轻量化设计。其适用于多种开关磁阻电机(如三相6/4、三相12/8、三相24/16、四相8/6以及四相16/12等)，应用范围较广。
32.在本实用新型一具体实施例中，磁场传感器120为霍尔位置传感器。其工作原理为：霍尔位置传感器所处位置的磁场发生变化时，其会产生霍尔电压。霍尔位置传感器具有响应时间短，结构牢固、体积小、重量轻、使用寿命长、安装方便和耐震动等优点。而且，霍尔位置传感器能极大的免除灰尘和油污的干扰，具有较强的抗电磁干扰性能，使得其在各种工况下均能够保持稳定的工作性能，进而使得转子位置检测装置对工况(如高粉尘和高油污)的适应性较强。
33.在本实用新型一具体实施例中，驱动电路130包括长线驱动芯片，长线驱动芯片能够整合信号在长距离传输中出现的拖尾重影等问题。其中，长线驱动芯片分别与磁场传感器120、控制电路连接。控制电路包括数字信号处理器，数字信号处理器与长线驱动芯片连接。长线驱动芯片能够接收磁场信号，并对磁场信号进行处理后，通过8芯屏蔽线缆上传于控制板上的数字信号处理器进行逻辑识别，以判断出转子相对定子的位置。之后，数字信号处理器将根据逻辑识别结果输出pwm波控制开关磁阻电机各相通断时序和电流大小。无需对传统的控制电路进行改进即可使用。
34.在本实用新型一具体实施例中，转子位置检测装置还包括整波电路140，整波电路140分别与磁场传感器120、驱动电路130连接。整波电路140能够对磁场信号的波形进行整形，并能够将磁场信号传入驱动电路130的长线驱动芯片。具体地，整波电路140为两个，其中一个设于磁场传感器120的一侧，另一个设于磁场传感器120的另一侧。如此，大大提高了数据传输效率，缩短了转子位置检测装置的响应时间。每个整波电路140均包括电容141和电阻142。其中，电容141分别与电阻142、磁场传感器120连接，电阻142还与驱动电路130连接。
35.在本实用新型一具体实施例中，还包括pcb板150，pcb板150上固定有磁场传感器120、驱动电路130和整波电路140。如此，pcb板150使得磁场传感器120、驱动电路130和整波电路140能够集中设置，大大降低了转子位置检测装置所占空间。根据转轴尾部的截面尺寸定制相应尺寸的磁石柱110，将磁石柱110固定在转轴的尾端，并将pcb板150固定在开关磁阻电机的尾端端盖上。然后，根据单相对位控制进行调节对位。其中，pcb板150为圆形结构，
相对方形结构，所占空间较小。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明的构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。