霍尔传感装置、永磁电机及FOC控制角的检测方法制造方法及图纸

本申请提供一种霍尔传感装置、永磁电机及FOC控制角的检测方法，霍尔传感装置应用于永磁电机中，包括：霍尔板，包括相对的第一面和第二面；多个线性霍尔传感器中的第一线性霍尔和第二线性霍尔设置在第一面上，第一线性霍尔和第二线性霍尔位于同一圆的圆弧上，多个线性霍尔传感器中的第三线性霍尔和第四线性霍尔设置在第二面，且分别与第一线性霍尔和第二线性霍尔关于霍尔板镜像对称。采用此种方式将线性霍尔设置在霍尔板上，安装简单方便，且有利于校准安装偏差，从而能够保证对永磁电机的转子位置的精准检测。

【技术实现步骤摘要】
霍尔传感装置、永磁电机及FOC控制角的检测方法
本申请涉及电机
，具体而言，涉及一种霍尔传感装置、永磁电机及FOC控制角的检测方法。
技术介绍
基于永磁同步电机的特性，适合对其采用FOC(Field-OrientedControl，磁场定向控制)技术进行控制。而电机的转子位置和旋转方向的准确性，是精准实现对电机的FOC控制的要素。而目前确定电机的转子位置和旋转方向的普遍方式为：在转子上加装旋转变压器。但是旋转变压器结构复杂，不同电机转轴要配备不同的旋转变压器，安装难度较大，且对转子位置的检测还需要价格昂贵的解码芯片，成本很高。基于此，在一些专利文献中记载了通过采用线性霍尔传感器以实现对电机的转子位置的检测，具体的：将第三线性霍尔与第一线性霍尔相差n×360°+180°的电角度进行安装，将第四线性霍尔与第二线性霍尔相差n×360°+180°的电角度进行安装，从而实现转子位置的检测。然而两个线性霍尔在机械安装上很难实现准确的电角度差，因此在安装时存在很大的难度。由于安装误差的存在，此种方式在实际应用中较难实现对电机的转子位置的准确检测，且安装不便。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种霍尔传感装置、永磁电机及FOC控制角的检测方法，以简便的方式实现对电机的转子位置的准确检测。为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：第一方面，本申请实施例提供一种霍尔传感装置，应用于永磁电机中，包括：霍尔板，包括相对的第一面和第二面；多个线性霍尔传感器中的第一线性霍尔和第二线性霍尔设置在所述第一面上，所述第一线性霍尔和所述第二线性霍尔位于同一圆的圆弧上，多个线性霍尔传感器中的第三线性霍尔和第四线性霍尔设置在所述第二面，且分别与所述第一线性霍尔和所述第二线性霍尔关于所述霍尔板镜像对称。在本申请实施例中，通过将第一线性霍尔和第二线性霍尔设置在霍尔板的第一面上，第三线性霍尔和第四线性霍尔设置在霍尔板的第二面上，第一线性霍尔和第二线性霍尔位于同一圆的圆弧上，第三线性霍尔与第一线性霍尔关于霍尔板镜像对称，第四线性霍尔和第二线性霍尔关于霍尔板镜像对称。采用此种方式将线性霍尔设置在霍尔板上，安装简单方便，且有利于校准安装偏差，从而能够保证对永磁电机的转子位置的精准检测。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一线性霍尔和所述第二线性霍尔之间的中心线机械夹角为其中，N表示欲安装所述霍尔传感装置的永磁电机的极对数。在该实现方式中，通过将第一线性霍尔和第二线性霍尔之间的中心线机械夹角设定为N表示欲安装霍尔传感装置的永磁电机的极对数。霍尔传感装置通过设定不同的中心线机械夹角，从而使得霍尔传感装置能够应用在多种不同极对数的永磁电机中。而通过设定第一线性霍尔和第二线性霍尔之间的中心线机械夹角设定为有利于使线性霍尔输出的电压信号分别为角度偏移180°的正弦信号和余弦信号，有利于校正偏差，从而实现对永磁电机的转子位置和旋转方向的精准检测。结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述霍尔板的中心与所述圆弧所在的圆心重合。在该实现方式中，将霍尔板的中心与圆弧(即第一线性霍尔和第二线性霍尔的圆弧，也可以为第三线性霍尔和第四线性霍尔的圆弧)所对应的圆心重合，从而能够尽可能减小安装偏差，且有利于简单地获取准确的电压信号，从而精准地实现对电机转子位置的检测。第二方面，本申请实施例提供一种永磁电机，包括：定子；转子，设置于所述定子包绕的范围内；第一方面或第一方面的可能的实现方式中任一项所述的霍尔传感装置，设置在所述定子上，且所述霍尔板与所述转子同心设置，所述转子的轴线垂直于所述霍尔板所在平面。在本申请实施例中，通过将霍尔传感装置设置在定子上，所述霍尔板与转子同心设置，转子的轴线垂直于霍尔板所在平面。这样的永磁电机在实际的组装过程中，在安装霍尔传感装置时非常方便，且能够尽可能减小误差，并有利于实现偏差校正和电机的转子位置检测。结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述永磁电机还包括：感应磁环，环绕设置于所述转子上。在该实现方式中，将感应磁环环绕设置于转子上，可以保证线性霍尔输出的电压信号为正弦信号和余弦信号，从而便于实现对电机的转子位置的准确检测。结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述感应磁环的极对数与所述转子的极对数一致。在该实现方式中，感应磁环的极对数设置为与转子的极对数一致，可以作为线性霍尔输出角度偏移180°的正弦信号和余弦信号的实现基础，从而有利于校正偏差，实现对永磁电机的转子位置和旋转方向的精准检测。第三方面，本申请实施例提供一种霍尔传感装置的设置方法，包括：确定出第一方面或第一方面的可能的实现方式中任一项所述的霍尔传感装置中所述霍尔板的中心，以及，确定出永磁电机中转子的轴线；将所述霍尔板设置在所述永磁电机中的定子上，以使所述霍尔板的中心位于所述转子的轴线上，所述转子的轴线垂直于所述霍尔板所在平面。在本申请实施例中，通过这种方式将霍尔传感装置安装在永磁电机中，可以通过霍尔传感装置中每个线性霍尔输出的电压信号实现偏差校正、直流偏置的误差校正等，从而准确检测永磁电机的转子位置。第四方面，本申请实施例提供一种FOC控制角的检测方法，用于对第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式所述的永磁电机的FOC控制角检测，包括：获得每个所述线性霍尔传感器输出的模拟信号，其中，所述第一线性霍尔的第一模拟信号为正弦信号，所述第二线性霍尔的第二模拟信号为余弦信号，所述第三线性霍尔的第三模拟信号为与所述第一模拟信号相差180°的正弦信号，所述第四线性霍尔的第四模拟信号为与所述第二模拟信号相差180°的余弦信号；根据所述第一模拟信号、所述第二模拟信号、所述第三模拟信号和所述第四模拟信号，确定出所述永磁电机中所述转子相对于所述霍尔传感装置的角度，以实现对所述永磁电机的FOC控制角检测。在本申请实施例中，通过获取每个线性霍尔传感器输出的模拟信号(分别为相差180°的正弦信号和相差180°的余弦信号)，确定出永磁电机中转子相对于霍尔传感装置的角度，这样有利于采取较为简单的方式消除安装误差，且便于准确实现对永磁电机的FOC控制角检测。结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述第一模拟信号、所述第二模拟信号、所述第三模拟信号和所述第四模拟信号，确定出所述永磁电机中所述转子相对于所述霍尔传感装置的角度，包括：根据所述第一模拟信号、所述第二模拟信号、所述第三模拟信号和所述第四模拟信号，确定出所述霍尔传感装置的直流偏置；根据所述第一模拟信号、所述第二模拟信号和所述直流偏置，确定出所述转子相对于所述霍尔传感装置的角度，或者，根据所述第三模拟信号、所述第四模拟信号和所述直流偏置，确定出所述转子相对于所述霍尔传感装置的角度。在该实现方式中，通过确定出霍尔传感装置的直流偏置，可以进一步结合第一模拟信号、第二模拟信号及直流偏置确定出转子相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种霍尔传感装置，其特征在于，应用于永磁电机中，包括：/n霍尔板，包括相对的第一面和第二面；/n多个线性霍尔传感器中的第一线性霍尔和第二线性霍尔设置在所述第一面上，所述第一线性霍尔和所述第二线性霍尔位于同一圆的圆弧上，多个线性霍尔传感器中的第三线性霍尔和第四线性霍尔设置在所述第二面，且分别与所述第一线性霍尔和所述第二线性霍尔关于所述霍尔板镜像对称。/n

【技术特征摘要】
1.一种霍尔传感装置，其特征在于，应用于永磁电机中，包括：
霍尔板，包括相对的第一面和第二面；
多个线性霍尔传感器中的第一线性霍尔和第二线性霍尔设置在所述第一面上，所述第一线性霍尔和所述第二线性霍尔位于同一圆的圆弧上，多个线性霍尔传感器中的第三线性霍尔和第四线性霍尔设置在所述第二面，且分别与所述第一线性霍尔和所述第二线性霍尔关于所述霍尔板镜像对称。


2.根据权利要求1所述的霍尔传感装置，其特征在于，所述第一线性霍尔和所述第二线性霍尔之间的中心线机械夹角为其中，N表示欲安装所述霍尔传感装置的永磁电机的极对数。


3.根据权利要求1所述的霍尔传感装置，其特征在于，所述霍尔板的中心与所述圆弧所在的圆心重合。


4.一种永磁电机，其特征在于，包括：
定子；
转子，设置于所述定子包绕的范围内；
权利要求1至3中任一项所述的霍尔传感装置，设置在所述定子上，且所述霍尔板与所述转子同心设置，所述转子的轴线垂直于所述霍尔板所在平面。


5.根据权利要求4所述的永磁电机，其特征在于，所述永磁电机还包括：
感应磁环，环绕设置于所述转子上。


6.根据权利要求5所述的永磁电机，其特征在于，所述感应磁环的极对数与所述转子的极对数一致。


7.一种霍尔传感装置的设置方法，其特征在于，包括：
确定出权利要求1至3中任一项所述的霍尔传感装置中所述霍尔板的中心，以及，确定出永磁电机中转子的轴线；
将所述霍尔板设置在所述永磁电机中的定子上，以使所述霍尔板的中心位于所述转子的轴线上，所述转子的轴线垂直于所述霍尔板所在平面。


8.一种FOC控制角的检测方法，其特征在于，用于对权利要求5或6所述的永磁电机的FOC控制角检测，包括：
获得每个所述线性霍尔传感器输出的模拟信号，其中，所述第一线性霍尔的第一模拟信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：苏州臻迪智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32