电动汽车用开关磁阻电机转子位置检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电动汽车用开关磁阻电机转子位置检测装置，包括四相16/12极开关磁阻电动机，它包括定子、转子和转子轴，所述定子具有A、B、C、D四相绕组，每相绕组均具有四个定子凸极，转子具有转子凸极和转子凹槽；还包括光敏式转子位置传感器，它包括两个光电脉冲发生器和转盘；所述第一光电脉冲发生器和第二光电脉冲发生器分别设在定子的A相绕组中的一个定子凸极中心线的两侧，且两个光电脉冲发生器相对该定子凸极的中心线均偏离18.75°；所述转盘固定在转子轴上，转盘的圆周方向均匀设有多个齿，相邻的齿之间为槽，所述转盘的齿和槽的个数与转子的转子凸极个数以及转子凹槽的数量相等。本实用新型专利技术能够精确检测转子位置。

Switch reluctance motor rotor position detection device for electric vehicle

The utility model relates to a switch reluctance motor rotor position detection device for electric vehicles, including four phase 16/12 pole switched reluctance motor, which comprises a stator, the rotor and the rotor shaft and the stator has A, B, C, D four phase windings, each winding has four salient poles of the stator, rotor with rotor salient pole and rotor groove; also includes a photosensitive type rotor position sensor, which comprises two photoelectric pulse generator and the turntable; on both sides of the first photoelectric pulse generator and second photoelectric pulse generator are respectively arranged on the stator winding A in a stator salient pole center line, and the two photoelectric pulse generator relative to the stator the center line of the pole deviated from 18.75 degrees; the turntable is fixed on the rotor shaft, the circumferential direction of turntable is uniformly provided with a plurality of teeth groove is arranged between adjacent teeth, the teeth and grooves of the turntable The number is equal to the number of rotor convex poles and the number of rotor grooves. The rotor position can be accurately detected by the utility model.

【技术实现步骤摘要】
电动汽车用开关磁阻电机转子位置检测装置
本技术涉及一种位置检测装置，具体涉及一种电动汽车上用的开关磁阻电机转子位置检测装置，该极性分布结构的开关磁阻电机可直接传动电动汽车。
技术介绍
当前，传动电动机系统正逐渐趋向于无级变速、高可靠性、数字化的方向发展。研究并开发可实现无级变速运行、高可靠性、数字化调速来直接驱动电动汽车的新型电动机系统，已成为电气传动领域前沿性创新研究工作的新发展趋势和重要方向。目前国内外广泛应用的电动机传动系统为感应电动机，不能无级变速。若由直流调速电动机实现无级变速传动，其直流电动机的结构复杂、造价偏高、维护困难且寿命较短。若由感应电动机变频调速系统实现无级变速传动，其系统控制方案采用矢量变换控制或直接转矩控制，但实现矢量变换或直接转矩控制计算复杂，且其低速力矩小、低速性能不佳。开关磁阻电机，其电机结构简单紧凑、转动惯量小，适用于在高温、高速的环境下工作；开关磁阻必须工作于自同步状态。位置闭环是开关磁阻电机系统正常工作的基本条件，也是开关磁阻电机区别于步进电机重要标志之一。通过位置传感器的反馈信号，开关磁阻电机控制系统才能保证电机相绕组按照预定目标顺序导通，并在正确位置换相，同时位置信息还被作为开关磁阻电机速度反馈信号，以实现开关磁阻电机系统的速度闭环控制。因此开关磁阻电机系统中位置反馈信号作用相当重要。
技术实现思路
本技术的目的是：提供一种能够精确检测转子位置的电动汽车用开关磁阻电机转子位置检测装置，以克服现有技术的不足。为了达到上述目的，本技术的技术方案是：一种电动汽车用开关磁阻电机转子位置检测装置，包括四相16/12极开关磁阻电动机，所述四相16/12极开关磁阻电动机包括定子、转子和转子轴，所述转子套装在转子轴上，且定子设在转子的外周，所述定子具有A、B、C、D四相绕组，每相绕组均具有四个定子凸极，所述转子具有转子凸极和转子凹槽；其创新点在于：还包括光敏式转子位置传感器，所述光敏式转子位置传感器包括第一光电脉冲发生器、第二光电脉冲发生器和转盘；所述第一光电脉冲发生器和第二光电脉冲发生器分别设在定子的A相绕组中的一个定子凸极中心线的两侧，且第一光电脉冲发生器和第二光电脉冲发生器相对该定子凸极的中心线均偏离18.75°；所述转盘固定在转子轴上，转盘的圆周方向均匀设有多个齿，相邻的齿之间为槽，所述转盘的齿和槽的个数与转子的转子凸极个数以及转子凹槽的数量相等。在上述技术方案中，所述第一光电脉冲发生器与转子轴的中心点的连线和第二光电脉冲发生器与转子轴的中心点的连线之间的夹角α为37.5°。在上述技术方案中，所述转盘的齿和槽和转子的转子凸极个数以及转子凹槽的数量均为12。在上述技术方案中，所述定子的A相绕组包含A1、A2、A3、A4四个定子凸极，且A1、A2、A3、A4四个定子凸极上的集中绕组串联构成A相绕组，所述定子的B相绕组包含B1、B2、B3、B4四个定子凸极，且B1、B2、B3、B4四个定子凸极上的集中绕组串联构成B相绕组，所述定子的C相绕组包含C1、C2、C3、C4四个定子凸极，且C1、C2、C3、C4四个定子凸极上的集中绕组串联构成C相绕组，所述定子的D相绕组包含D1、D2、D3、D4四个定子凸极，且D1、D2、D3、D4四个定子凸极上的集中绕组串联构成D相绕组。本技术所具有的积极效果是：由于本技术还包括光敏式转子位置传感器，所述光敏式转子位置传感器包括第一光电脉冲发生器、第二光电脉冲发生器和转盘；所述第一光电脉冲发生器和第二光电脉冲发生器分别设在定子的A相绕组中的一个定子凸极中心线的两侧，且第一光电脉冲发生器和第二光电脉冲发生器相对该定子凸极的中心线均偏离18.75°；所述转盘固定在转子轴上，转盘的圆周方向均匀设有多个齿，相邻的齿之间为槽，所述转盘的齿和槽的个数与转子的转子凸极个数以及转子凹槽的数量相等；所述转盘与转子同步旋转，当转盘的齿转到两个光电脉冲发生器的位置时，光电脉冲发生器的发光管的光被遮住时，其输出状态为0，而没有被遮住时，其输出状态为1，在一个转子角周期30°内，两个光电脉冲发生器会产生两个方波信号，其相位差为7.5°、占空比为50%，并组合成四种不同的状态，分别代表电机四相绕组不同的参考位置。本技术采用的是半数检测方案，即通过光电脉冲发生器的反馈信号，能够精确检测转子位置，保证电机相绕组按照预定目标顺序导通，并在正确位置换相，使得电机能够稳定运行，可直接传动电动汽车系统，具有较高的运行可靠性和容错能力。附图说明图1是本技术一种具体实施的的结构示意图；图2是本技术的转盘结构示意图。具体实施方式以下结合附图以及给出的实施例，对本技术作进一步的说明，但并不局限于此。如图1、2所示，一种电动汽车用开关磁阻电机转子位置检测装置，包括四相16/12极开关磁阻电动机，所述四相16/12极开关磁阻电动机包括定子1、转子2和转子轴3，所述转子2套装在转子轴3上，且定子1设在转子2的外周，所述定子1具有A、B、C、D四相绕组，每相绕组均具有四个定子凸极，所述转子2具有转子凸极和转子凹槽；还包括光敏式转子位置传感器，所述光敏式转子位置传感器包括第一光电脉冲发生器4、第二光电脉冲发生器5和转盘6；所述第一光电脉冲发生器4和第二光电脉冲发生器5分别设在定子1的A相绕组中的一个定子凸极中心线的两侧，且第一光电脉冲发生器4和第二光电脉冲发生器5相对该定子凸极的中心线均偏离18.75°；所述转盘6固定在转子轴3上，转盘6的圆周方向均匀设有多个齿6-1，相邻的齿6-1之间为槽6-2，所述转盘6的齿6-1和槽6-2的个数与转子2的转子凸极个数以及转子凹槽的数量相等。如图1所示，在一个转子角周期30°内，两个光电脉冲发生器会产生两个方波信号，为了使得两个光电脉冲发生器的相位差为7.5°、占空比为50%，所述第一光电脉冲发生器4与转子轴3的中心点的连线和第二光电脉冲发生器5与转子轴3的中心点的连线之间的夹角α为37.5°。如图1所示，为了使得本技术结构更加合理，所述转盘6的齿6-1和槽6-2和转子2的转子凸极个数以及转子凹槽的数量均为12。如图1所示，所述定子1的A相绕组包含A1、A2、A3、A4四个定子凸极，且A1、A2、A3、A4四个定子凸极上的集中绕组串联构成A相绕组，所述定子1的B相绕组包含B1、B2、B3、B4四个定子凸极，且B1、B2、B3、B4四个定子凸极上的集中绕组串联构成B相绕组，所述定子1的C相绕组包含C1、C2、C3、C4四个定子凸极，且C1、C2、C3、C4四个定子凸极上的集中绕组串联构成C相绕组，所述定子1的D相绕组包含D1、D2、D3、D4四个定子凸极，且D1、D2、D3、D4四个定子凸极上的集中绕组串联构成D相绕组。由此可知，本技术的结构简单坚固耐用，转子上没有任何形式的绕组，而所述定子的定子凸极上只有简单的集中绕组，使其具有绝缘结构简单，制造简便，成本低的优势，且发热大部分在定子，也易于冷却，在恶劣条件下具有调速性能良好、控制灵活、工作可靠性高、容错性好、使用寿命长的特点。本技术所述转盘6与转子2同步旋转，当转盘6的齿6-1转到两个光电脉冲发生器的位置时，光电脉冲发生器的发光管的光被遮住时，其输出状态为0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车用开关磁阻电机转子位置检测装置，包括四相16/12极开关磁阻电动机，所述四相16/12极开关磁阻电动机包括定子（1）、转子（2）和转子轴（3），所述转子（2）套装在转子轴（3）上，且定子（1）设在转子（2）的外周，所述定子（1）具有A、B、C、D四相绕组，每相绕组均具有四个定子凸极，所述转子（2）具有转子凸极和转子凹槽；其特征在于：还包括光敏式转子位置传感器，所述光敏式转子位置传感器包括第一光电脉冲发生器（4）、第二光电脉冲发生器（5）和转盘（6）；所述第一光电脉冲发生器（4）和第二光电脉冲发生器（5）分别设在定子（1）的A相绕组中的一个定子凸极中心线的两侧，且第一光电脉冲发生器（4）和第二光电脉冲发生器（5）相对该定子凸极的中心线均偏离18.75°；所述转盘（6）固定在转子轴（3）上，转盘（6）的圆周方向均匀设有多个齿（6‑1），相邻的齿（6‑1）之间为槽（6‑2），所述转盘（6）的齿（6‑1）和槽（6‑2）的个数与转子（2）的转子凸极个数以及转子凹槽的数量相等。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用开关磁阻电机转子位置检测装置，包括四相16/12极开关磁阻电动机，所述四相16/12极开关磁阻电动机包括定子（1）、转子（2）和转子轴（3），所述转子（2）套装在转子轴（3）上，且定子（1）设在转子（2）的外周，所述定子（1）具有A、B、C、D四相绕组，每相绕组均具有四个定子凸极，所述转子（2）具有转子凸极和转子凹槽；其特征在于：还包括光敏式转子位置传感器，所述光敏式转子位置传感器包括第一光电脉冲发生器（4）、第二光电脉冲发生器（5）和转盘（6）；所述第一光电脉冲发生器（4）和第二光电脉冲发生器（5）分别设在定子（1）的A相绕组中的一个定子凸极中心线的两侧，且第一光电脉冲发生器（4）和第二光电脉冲发生器（5）相对该定子凸极的中心线均偏离18.75°；所述转盘（6）固定在转子轴（3）上，转盘（6）的圆周方向均匀设有多个齿（6-1），相邻的齿（6-1）之间为槽（6-2），所述转盘（6）的齿（6-1）和槽（6-2）的个数与转子（2）的转子凸极个数以及转子凹槽的数量相等。2.根据权利要求1所述的电动汽车用开关磁阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊，徐彤，沈金华，王韶华，
申请(专利权)人：常州市裕成富通电机有限公司，中国矿业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32