一种新型传感器外转子电机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型传感器外转子电机，包括定子单元、转子单元和位置编码器；定子单元包括定子主轴、以及固定安装在定子主轴上的定子电枢绕组；转子单元包括外转子和转子磁钢，外转子围绕在定子电枢绕组外且可旋转地连接在定子主轴上，转子磁钢周向间隔布置在外转子内；位置编码器依次包括安装支架、信号处理板、激励及接收线圈板和感应板，安装支架固定在定子主轴上，信号处理板与激励及接收线圈板设置在安装支架上，感应板固定在外转子的内壁上且与激励及接收线圈板保持有间隙，感应板和激励及接收线圈板相互平行且两者的中心点均位于外转子的旋转中心轴上。本实用新型专利技术具有使用环境适用性好的效果。

A new sensor outer rotor motor

【技术实现步骤摘要】
一种新型传感器外转子电机
本技术涉及转子电机的
，尤其是涉及一种新型传感器外转子电机。
技术介绍
当前交流电机已成为应用最广泛的动力装置。但是因机械安装空间、精度等条件限制，在各种实际应用中须配套相应的传动和制动装置，如齿轮组、皮带轮等构件，不仅体积大和重量大，而且机械震动或磨损导致可靠性低，寿命短，需要经常维护。而轮毂电机，即车轮内装电机，最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电力传动的机械部分大大简化，在新能源汽车、平衡车、电动自行车、移动机器人等上面成为主流动力装置。除此之外，轮毂电机还有功率密度和能量传输效率高，输出力矩大，动态响应快，控制进度高，工作不受油和粉尘等污染物影响，可靠性高，故障率低，维护方便等优点。轮毂电机的成熟应用离不开先进的驱动控制技术的推动，其控制的方式有很多种，通用的方式有：六步方波控制、正弦控制、矢量定向控制和直接转矩控制。不管是哪种方式，要想精确的进行速度和位置控制，都需要实时检测电机转动的速度和角度位置。现有主流的位置检测是采用安装在电机上的光电编码器来获取电机转动的速度和位置信息。但光电编码器成本较高，容易损坏，且对环境要求较高，易受油渍和粉尘的影响。因此针对于光电编码器对环境要求高的缺陷，需要一种新型编码器来克服光电编码器存在的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种新型传感器外转子电机，具有使用环境适应性好的特点。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新型传感器外转子电机，包括定子单元、转子单元和位置编码器；定子单元包括定子主轴、以及固定安装在定子主轴上的定子电枢绕组；转子单元包括外转子和转子磁钢，所述外转子围绕在定子电枢绕组外且可旋转地连接在定子主轴上，所述转子磁钢周向间隔布置在外转子内；位置编码器依次包括安装支架、信号处理板、激励及接收线圈板和感应板，所述安装支架固定在定子主轴上，所述信号处理板与激励及接收线圈板设置在安装支架上，所述感应板固定在外转子的内壁上且与激励及接收线圈板保持有间隙，所述感应板和激励及接收线圈板相互平行且两者的中心点均位于外转子的旋转中心轴上。通过上述技术方案，信号处理板和激励及接收线圈板设置在安装支架上，感应板固定在外转子内壁上，整个位置编码器的安装方便，并且利用磁场变化来达到检测定子主轴转动位置的方式，相对于光电编码器具有更好的使用环境适应性，并且成本较低不容易损坏。优选的，所述外转子包括转子外壳、第一端盖和第二端盖；所述转子磁钢周向间隔布置在转子外壳的内壁上，所述第一端盖和第二端盖通过螺钉安装在转子外壳的两端，所述第一端盖和第二端盖的中心均通过轴承连接在定子主轴上。通过上述技术方案，第一端盖和第二端盖通过螺钉安装的方式，达到第一端盖和第二端盖可拆卸的目的，以提高对于位置编码器安装的便利性与维修的便利性。优选的，所述定子主轴的端部穿出第一端盖和/或第二端盖的中心。通过上述技术方案，定子主轴穿出第一端盖或第二端盖以使得该外转子电机形成单轴外转子电机结构，定子主轴端部穿出第一端盖和第二端盖以使得该外转子电机形成双轴外转子电机结构，以进一步提高该外转子电机的使用适应性。优选的，所述第一端盖与转子外壳之间压紧有第一O型密封圈，所述第二端盖与转子外壳之间压紧有第二O型密封圈。通过上述技术方案，第一O型密封圈和第二O型密封圈的设置，能够提高该外转子电机的密封性，防止外界的油渍、粉尘进入到转子外壳内。优选的，所述激励及接收线圈板上设置有激励线圈和接收线圈；所述激励线圈用于通过高频周期性交流电压和电流并产生交变电磁场；所述接收线圈设置在所述激励线圈所产生的交变电磁场内，并基于感应板的旋转影响以输出电压信号至信号处理板。通过上述技术方案，激励线圈用于通过高频周期性交流电压和电流以产生交变电磁场，接收线圈设置在激励线圈所产生的交变电磁场内并产生感应电动势，当转子外壳转动并带动感应板转动时，激励线圈的交变电磁场在感应板上产生涡流场，感应板影响激励线圈和接收线圈之间的电磁耦合强度，进而在接收线圈上得到不同幅值的电压信号，电压信号输入到信号处理板中，信号处理板把电压信号转化为正弦和余弦正交差分信号输出，完成对于定子主轴位置和转速的识别。优选的，所述感应板包括由非电磁感应材料制成的载板、以及若干金属感应线圈，所述金属感应线圈周向间隔等间距设置在载板表面，所述金属感应线圈朝向激励及接收线圈板一侧。通过上述技术方案，金属感应线圈在旋转时，受到激励线圈交变电磁场的影响而产生涡流场，从而削弱激励线圈上的电磁场，不均匀的交变电磁场将导致接收线圈中的感应电动势发生变化，且其变化根据感应板与接收线圈的相对角度位置而不同。优选的，所述安装支架上周向间隔设置有若干第一定位柱，所述第一定位柱的端部同轴设置有第二定位柱，所述第二定位柱的直径小于第一定位柱的直径；所述信号处理板上设置有用于与第一定位柱插接配合的第一定位孔，所述激励及接收线圈板上设置有用于与第二定位柱插接配合的第二定位孔。通过上述技术方案，第一定位柱与第一定位孔插接配合，达到固定信号处理板的目的，第二定位柱与第二定位孔插接配合，达到固定激励及接收线圈板的目的，达到信号处理板和激励及接收线圈板拆装维护方便的目的，更能保证激励及接收线圈板与感应板平行。优选的，所述定子主轴的内部中空并贯穿形成主轴空腔，所述主轴空腔用于为信号线和动力线提供安装通道。通过上述技术方案，主轴空腔的设置，方便信号线和动力线的走线布局。综上所述，本技术的有益技术效果为：信号处理板和激励及接收线圈板设置在安装支架上，感应板固定在外转子内壁上，整个位置编码器的安装方便，并且利用磁场变化来达到检测定子主轴转动位置的方式，相对于光电编码器具有更好的使用环境适应性，并且成本较低不容易损坏。附图说明图1为实施例中双轴外转子电机的结构示意图；图2为实施例中双轴外转子电机的剖视图；图3为实施例中双轴外转子电机的爆炸示意图；图4为实施例中单轴外转子电机的结构示意图；图5为实施例中单轴外转子电机的剖视图；图6为实施例中单轴外转子电机的爆炸示意图；图7为实施例中安装支架的结构示意图；图8为实施例中感应板的结构示意图；图9为实施例中激励及接收线圈板的结构示意图。附图标记：1、定子单元；11、定子主轴；12、定子电枢绕组；13、主轴空腔；2、转子单元；21、外转子；211、转子外壳；212、第一端盖；213、第二端盖；22、转子磁钢；3、位置编码器；31、安装支架；32、信号处理板；33、激励及接收线圈板；331、激励线圈；332、接收线圈；34、感应板；341、载板；342、金属感应线圈；35、第一定位柱；36、第二定位柱；37、第一定位孔；38、第二定位孔。具体实施方式以下结合附图对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型传感器外转子电机，包括定子单元(1)、转子单元(2)和位置编码器(3)；/n定子单元(1)包括定子主轴(11)、以及固定安装在定子主轴(11)上的定子电枢绕组(12)；/n转子单元(2)包括外转子(21)和转子磁钢(22)，所述外转子(21)围绕在定子电枢绕组(12)外且可旋转地连接在定子主轴(11)上，所述转子磁钢(22)周向间隔布置在外转子(21)内；/n其特征在于，位置编码器(3)依次包括安装支架(31)、信号处理板(32)、激励及接收线圈板(33)和感应板(34)，所述安装支架(31)固定在定子主轴(11)上，所述信号处理板(32)与激励及接收线圈板(33)设置在安装支架(31)上，所述感应板(34)固定在外转子(21)的内壁上且与激励及接收线圈板(33)保持有间隙，所述感应板(34)和激励及接收线圈板(33)相互平行且两者的中心点均位于外转子(21)的旋转中心轴上。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型传感器外转子电机，包括定子单元(1)、转子单元(2)和位置编码器(3)；
定子单元(1)包括定子主轴(11)、以及固定安装在定子主轴(11)上的定子电枢绕组(12)；
转子单元(2)包括外转子(21)和转子磁钢(22)，所述外转子(21)围绕在定子电枢绕组(12)外且可旋转地连接在定子主轴(11)上，所述转子磁钢(22)周向间隔布置在外转子(21)内；
其特征在于，位置编码器(3)依次包括安装支架(31)、信号处理板(32)、激励及接收线圈板(33)和感应板(34)，所述安装支架(31)固定在定子主轴(11)上，所述信号处理板(32)与激励及接收线圈板(33)设置在安装支架(31)上，所述感应板(34)固定在外转子(21)的内壁上且与激励及接收线圈板(33)保持有间隙，所述感应板(34)和激励及接收线圈板(33)相互平行且两者的中心点均位于外转子(21)的旋转中心轴上。


2.根据权利要求1所述的一种新型传感器外转子电机，其特征在于，所述外转子(21)包括转子外壳(211)、第一端盖(212)和第二端盖(213)；
所述转子磁钢(22)周向间隔布置在转子外壳(211)的内壁上，所述第一端盖(212)和第二端盖(213)通过螺钉安装在转子外壳(211)的两端，所述第一端盖(212)和第二端盖(213)的中心均通过轴承连接在定子主轴(11)上。


3.根据权利要求2所述的一种新型传感器外转子电机，其特征在于，所述定子主轴(11)的端部穿出第一端盖(212)和/或第二端盖(213)的中心。


4.根据权利要求2所述的一种新型传感器外转子电机，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张以军，
申请(专利权)人：深圳中菱科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44