專利名稱：一種開關磁阻電機轉子位置檢測裝置的制作方法
技術領域：
—種開關磁阻電機轉子位置檢測裝置，屬于開關磁阻電機領域。
背景技術：
開關磁阻電機是定子、轉子雙凸極可變磁阻電機，定子、轉子均由硅鋼片疊壓而 成，定子極上繞有集中繞組，轉子上既無繞組也無永磁體。該電機可設計成多種不同的相數 結構，定轉子的極數也可有多種不同的搭配。這種電機具有結構簡單、性能可靠、起動電流 小，起動轉矩大、調速范圍寬及效率高等優點。 為了控制開關磁阻電機的運行，控制器需要知道轉子的位置信息，該信息可通過 位置檢測傳感器進行采集，將位置信號轉變為電脈沖信號送給控制器。位置傳感器需安裝 在印刷電路板上，并在以電機軸線為圓心的圓周上按一定角度進行排列。轉子轉動時，編碼 齒盤在各傳感器的槽內轉動產生位置編碼信號，并傳送給控制器，控制器根據該位置信號 控制電機每一相繞組的通電與斷電，從而控制開關磁阻電機的運行。 在開關磁阻電機上通常采用光電傳感器作為位置傳感器，具有位置檢測精度高， 成本低等優點，但光電傳感器在灰塵或油污嚴重的場合使用，容易導致光電管的堵塞，從而 導致位置信號采集錯誤，影響電機的運行。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是克服現有技術存在的問題，提供一種開關磁阻 電機可在灰塵、油污嚴重的場合長期可靠的使用，不需要采用復雜的密封措施的一種開關 磁阻電機轉子位置檢測裝置。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是該一種開關磁阻電機轉子位置 檢測裝置，包括位置傳感器、檢測電路板、編碼齒盤及安裝盤，其特征在于位置傳感器采用 霍爾位置傳感器，編碼齒盤的齒的寬度小于槽的寬度。 齒的寬度比槽的寬度小3-6mm。 編碼齒盤熱套在電機軸上，齒朝向安裝盤；檢測電路板安裝在安裝盤內，安裝盤固 定在電機的端蓋上。 與現有技術相比本實用新型的一種開關磁阻電機轉子位置檢測裝置所具有的有 益效果是設計采用霍爾位置傳感器，用霍爾效應檢測齒盤的位置；編碼齒盤采用槽寬大 于齒寬的設計，能夠保證產生開通和關斷寬度相同的位置信號。
1.可在灰塵、油污嚴重的場合長期可靠的使用，不用采用復雜的密封措施； 2.定位簡單，調節方便，可滿足不同電機控制器對位置編碼的要求； 3.檢測電路板安裝在安裝盤內，可維護性好，安裝、調整和拆卸都比較方便。
圖1是本實用新型一種開關磁阻電機轉子位置檢測裝置的裝配示意圖；[0014] 圖2是檢測電路板安裝在安裝盤上的結構示意圖； 圖3是檢測電路板的結構示意圖； 圖4是安裝盤的結構示意圖； 圖5是電機端蓋的結構示意圖； 圖6是編碼齒盤的結構示意圖； 圖7是編碼齒盤的齒、槽等寬時的位置信號波形； 圖8是編碼齒盤的槽寬大于齒寬時的位置信號波形。 圖1、2、3、4、5、6、8是本實用新型的最佳實施例。 其中l電機端蓋2安裝盤3電機軸4編碼齒盤5檢測電路板6霍爾位置 傳感器7電路板安裝孔8弧形槽9凹槽IO安裝盤止口 11電機軸孔12安裝盤頂出 螺絲孔13電路板固定螺絲孔14插座孔15安裝盤固定螺絲孔16端蓋止口 17齒 18槽 19高電平 20低電平 21高電平 22低電平。
具體實施方式
以下結合附圖1-8對本實用新型做進一步說明 如圖1所示安裝一臺本實用新型的開關磁阻電機轉子位置的檢測裝置的步驟如 下 1.將檢測電路板5安裝在安裝盤2內，并將連線引至插座； 2.將編碼齒盤4熱套在電機軸3上，齒17朝向安裝盤2 ; 3.將安裝盤2安裝在電機非軸伸端的端蓋1上； 4.根據控制器的要求，調節安裝盤2至正確的位置，并將安裝盤2固定好。 如圖2所示檢測電路板5通過螺絲固定在安裝盤2內，檢測電路板5需通過4個 支柱支起來，以保證檢測電路板5和安裝盤2良好的絕緣性能。 如圖3所示霍爾位置傳感器6可根據轉子的極數及編碼的要求，按一定角度分布 在以電機軸線為圓心的圓周上。4個電路板安裝孔7的大小只需根據螺絲的尺寸來確定，不 需要開弧形螺絲孔，這樣能夠保證當霍爾位置傳感器6安裝在安裝盤2內時，霍爾位置傳感 器6槽的中心線全部位于編碼齒盤4的圓周上，減小了轉子位置檢測誤差。在電機軸3上 熱套一個如圖6所示的編碼齒盤4，齒17朝向安裝盤2，編碼齒盤4的邊沿轉到距離霍爾位 置傳感器6槽的中心線前的某一個角度時，就會產生開通信號，當齒17的邊沿轉出霍爾位 置傳感器6槽的中心線時，將會滯后一定角度產生關斷信號。 如圖7所示若編碼齒盤4的槽18和齒17寬度相等，則會形成開通高電平19和 關斷低電平20寬度不同的信號，會導致位置信號不能正確反應轉子的位置。 如圖8所示為了解決該問題，本申請將齒17的寬度減小，槽18的寬度增大，這樣 能夠保證產生開通高電平21和關斷低電平22寬度相同的位置信號，該位置信號可正確地 反映轉子的位置。編碼齒盤4的齒17與槽18的寬度差可根據霍爾位置傳感器6的特性進 行確定，一般齒的寬度比槽的寬度小3-6mm。 如圖4所示安裝盤2的圓周上開有3個固定螺絲用的弧形槽8，在圓周位置上等 間距排列，弧形槽8的角度可根據霍爾位置傳感器6的角間距確定，如12/8極的電機，霍爾 位置傳感器6的排列角度為15度，則弧形槽要開到60度，才能保證安裝盤2在轉動范圍內可以產生所有的位置編碼。該安裝盤2帶有止口 10。安裝盤2的中心開有比軸的尺寸稍大 一些的軸孔ll。安裝盤2上開有4個螺絲孔13，用于安裝檢測電路板。另外安裝盤2上還 開有一個安裝檢測電路板5和控制器連接用的接插件的插座孔14，一般可采用航空插座， 密封性好，連接可靠。為了便于安裝盤2在定位時的調整，在圓周上開3個凹槽9，可通過敲 擊使其旋轉，這樣即使電機裝著風扇也可以進行位置的調整。另外還有3個螺絲孔12，拆卸 安裝盤2時可用螺絲通過該螺絲孔12將其頂出，解決安裝盤2和電機端蓋1接觸過緊不宜 拆卸的問題。 如圖5所示電機端蓋1上開有與安裝盤2配合的止口 16，可以保證安裝盤2在 調整時只在圓周上運動，還有緊固安裝盤2的螺絲孔15。 安裝盤2、檢測電路板5、編碼齒盤4及電機端蓋1具體的機械尺寸及安裝位置須
根據不同的電機、不同的要求進行設計，各組件間的尺寸要配合好，以保證轉子位置采集的 精確性與可靠性。 采用本開關磁阻電機轉子位置檢測裝置，在電機的生產過程中不用增加特殊的工 藝，裝配完成后只需調節安裝盤2，便可輸出控制器所需的位置編碼。檢測電路板5由于裝 在安裝盤2內，安裝、拆卸都很方便，便于現場維護。采用霍爾位置傳感器6解決了光電傳 感器無法在灰塵和油污嚴重的場合使用的問題，使電機的運行更為可靠。
權利要求一種開關磁阻電機轉子位置檢測裝置，包括位置傳感器、檢測電路板、編碼齒盤及安裝盤，其特征在于位置傳感器采用霍爾位置傳感器(6)，編碼齒盤(4)的齒(17)的寬度小于槽(18)的寬度。
2. 根據權利要求l所述的一種開關磁阻電機轉子位置檢測裝置，其特征在于齒(17) 的寬度比槽(18)的寬度小3-6mm。
3. 根據權利要求1所述的一種開關磁阻電機轉子位置檢測裝置，其特征在于編碼齒 盤(4)熱套在電機軸(3)上，齒(17)朝向安裝盤(2)，檢測電路板(5)安裝在安裝盤(2) 內，安裝盤(2)固定在電機的端蓋(1)上。
專利摘要一種開關磁阻電機轉子位置檢測裝置，屬于開關磁阻電機領域。包括位置傳感器、檢測電路板、齒盤及安裝盤，其特征在于位置傳感器采用霍爾位置傳感器(6)，編碼齒盤(4)的齒(17)的寬度小于槽(18)的寬度。可解決在灰塵和油污環境下，光電傳感器無法可靠使用的問題。采用該種位置檢測裝置，簡化了電機的生產工藝，轉子定位簡單，調節方便，可滿足不同控制器對位置編碼的要求。檢測電路板安裝在安裝盤內，安裝、調整和拆卸都比較方便。
文檔編號G01D5/249GK201540120SQ20092002747
公開日2010年8月4日 申請日期2009年6月11日 優先權日2009年6月11日
發明者張鑫, 賈明全 申請人:山東科匯電力自動化有限公司