无刷电机的磁环编码器结构及无刷电机制造技术

本实用新型专利技术公开了无刷电机的磁环编码器结构及无刷电机，属于无刷电机领域，提高对电机转子角度变化的检测精度，增强电机的低速性能，本实用新型专利技术的无刷电机的磁环编码器结构，包括磁环和线性霍尔传感器，所述磁环安装在无刷电机内的转子轴上，所述线性霍尔传感器设有至少两个，用于感应所述磁环磁场变化。磁环具有稳定的磁场，线性霍尔传感器能够感应到磁场的变化产生信号波，计算机算法可以根据多个线性霍尔传感器产生的信号波的数值，算出转子轴的转速，以此控制电机转速，控制性能好。控制性能好。控制性能好。

【技术实现步骤摘要】
无刷电机的磁环编码器结构及无刷电机


[0001]本技术涉及无刷电机领域，尤其涉及无刷电机的磁环编码器结构及无刷电机。

技术介绍

[0002]传统无刷电机基本采用三个开关霍尔传感器检测电机转子角度，但是检测的精度不高，这种传感器形式用于一般的控制场合能满足要求，但对一些需要低速、转矩波动要求小的场合，如应用于电动轮椅用电机的场合，控制难以达到要求。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出无刷电机的磁环编码器结构，提高对电机转子角度变化的检测精度，增强电机的低速性能。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0005]无刷电机的磁环编码器结构，包括磁环和线性霍尔传感器，所述磁环安装在无刷电机内的转子轴上，所述线性霍尔传感器设有至少两个，用于感应所述磁环磁场变化。
[0006]在上述方案的基础上，所述磁环编码器结构还包括电路板，所述至少两个线性霍尔传感器安装在所述电路板上且与所述磁环的磁感线垂直，所述电路板与所述磁环的磁场感应区域平行设置。
[0007]在上述方案的基础上，所述电路板上设有通孔，所述转子轴贯穿所述通孔，所述至少两个线性霍尔传感器沿所述通孔周向布置，每个线性霍尔传感器与所述转子轴的轴心线距离相同。
[0008]在上述方案的基础上，所述磁环编码器结构还包括安装在所述电路板上的传感器固定架，用于安装所述线性霍尔传感器。
[0009]在上述方案的基础上，所述传感器固定架上间隔设置多个安装槽，所述线性霍尔传感器安装在安装槽内。
[0010]在上述方案的基础上，所述电路板上设有传感器定位部，所述线性霍尔传感器安装在所述传感器定位部处；或者，所述线性霍尔传感器为贴片封装的线性霍尔传感器。
[0011]在上述方案的基础上，以所述转子轴轴心线为轴心，相邻两个线性霍尔传感器之间夹角相同。
[0012]在上述方案的基础上，所述磁环与所述转子轴固定连接。
[0013]在上述方案的基础上，所述磁环呈圆环形，其N极数量和S极数量相同。
[0014]无刷电机，包括外壳、设于所述外壳内的定子组件和转子组件，所述外壳内设有转子轴，所述转子组件设于所述转子轴上，还包括上述的无刷电机的磁环编码器结构。
[0015]本技术的有益效果：
[0016]本技术提出的无刷电机的磁环编码器结构，通过检测无刷电机内转子轴的角度变化获得电机的转速，无刷电机在运行过程中，转子轴带着转子组件在外壳内转动，磁环
安装在转子轴上能随着转子轴同步转动，磁环具有稳定的磁场且磁场会穿过线性霍尔传感器，当磁环随着转子轴转动时，磁环的磁场也会随着磁环转动，线性霍尔传感器能够感应到磁场的变化产生信号波，嵌入式软件算法可以根据多个线性霍尔传感器产生的信号波的数值，算出转子轴的转速，以此控制电机转速；
[0017]现有技术中，传统无刷电机通常采用三个开关线性霍尔传感器检测转子的角度变化，由于转子的磁场强度会随着转子轴的转速变化，开关线性霍尔传感器对磁场的检测反馈信号的电平为“1”或“0”，即有磁场或无磁场，无法检测转子轴转动的具体角度，这种传感器形式用于一般的控制场合能满足要求，但对一些需要低速、转矩波动要求小的场合，如应用于电动轮椅用电机的场合，控制难以达到要求；而本申请通过线性霍尔传感器检测磁环的磁场，磁环的磁场强度不会随着转子轴的转速变化而变化，线性霍尔传感器可以输出线性波形信号，此波形信号的每个点都可以表示为转子轴转动时某个时间点的角度，线性霍尔传感器的检测精度高，从而不论电机是低速运行还是高度运行，控制性能都更好。
[0018]进一步的，所述磁环编码器结构还包括电路板，所述至少两个线性霍尔传感器安装在所述电路板上且与所述磁环的磁感线垂直，电路板用于安装线性霍尔传感器且能为线性霍尔传感器供电，以及通过电路板获得线性霍尔传感器的检测信号，并能使线性霍尔传感器安装平稳，多个线性霍尔传感器的感应区表面能垂直于磁环磁感线，以保证检测精度；所述电路板与所述磁环的磁场感应区域平行设置，如此设置，使得电路板上的多个线性霍尔传感器与磁环感应区表面距离相同，使得线性霍尔传感器能得到更加准确的数值，可以减少每个线性霍尔传感器对磁场变化的检测误差。
[0019]进一步的，所述电路板上设有通孔，所述转子轴贯穿所述通孔，所述至少两个线性霍尔传感器沿所述通孔周向布置，每个线性霍尔传感器与所述转子轴的轴心线距离相同，通孔可以避免转子轴转动过程中与电路板碰撞而导致线性霍尔传感器位置出现变化，影响检测数值，多个线性霍尔传感器以转子轴为轴心，以相同半径分布在磁环磁场感应范围内，使得每个线性霍尔传感器测得的磁场波形图相同，但相位不同，以保证数值的精确度。
[0020]进一步的，所述磁环编码器结构还包括安装在所述电路板上的传感器固定架，用于安装所述线性霍尔传感器，传感器固定架用于安装线性霍尔传感器，使线性霍尔传感器保持固定，而不易在电机位置变化时线性霍尔传感器的位置也发生变化而无法与磁场保持垂直。
[0021]进一步的，所述传感器固定架上间隔设置多个安装槽，所述线性霍尔传感器安装在安装槽内，安装槽能够对线性霍尔传感器进行限位，线性霍尔传感器安装到安装槽内的同时，还可以保持与转子轴轴心线的相对位置不变，保证数值的精确度。
[0022]进一步的，以所述转子轴轴心线为轴心，相邻两个线性霍尔传感器之间夹角相同，如此设置使得每个线性霍尔传感器测得的磁场波形图的相位差相同，以便于对电机转速的精确控制。
[0023]进一步的，所述磁环与所述转子轴固定连接，使得磁环能保持与转子轴的同步转动，以使线性霍尔传感器能够检测到转子轴的转动，且磁环不会沿着转子轴轴向移动，保证与线性霍尔传感器之间的间距不变，以使线性霍尔传感器输出的波形信号稳定。
[0024]进一步的，所述磁环呈圆环形，其N极数量和S极数量相同，这样一来磁环便可以产生稳定的磁场，保证线性霍尔传感器对转子轴转速的精确测量。
[0025]本技术的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
[0026]下面结合附图对本技术做进一步的说明：
[0027]图1为本技术实施例中磁环编码器结构的结构示意图；
[0028]图2为本技术实施例中磁环编码器结构安装在无刷电机上的安装示意图；
[0029]图3为本技术实施例中无刷电机的剖视图。
[0030]附图标记：
[0031]转子轴100；
[0032]磁环200；
[0033]线性霍尔传感器300；
[0034]电路板400、通孔410；
[0035]传感器固定架500、安装槽510；
[0036]外壳600。
【具体实施方式】
[0037]下面结合本技术实施例的附图对本技术实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无刷电机的磁环编码器结构，其特征在于，包括磁环和线性霍尔传感器，所述磁环安装在无刷电机内的转子轴上，所述线性霍尔传感器设有至少两个，用于感应所述磁环磁场变化。2.根据权利要求1所述的无刷电机的磁环编码器结构，其特征在于，所述磁环编码器结构还包括电路板，所述至少两个线性霍尔传感器安装在所述电路板上且与所述磁环的磁感线垂直，所述电路板与所述磁环的磁场感应区域平行设置。3.根据权利要求2所述的无刷电机的磁环编码器结构，其特征在于，所述电路板上设有通孔，所述转子轴贯穿所述通孔，所述至少两个线性霍尔传感器沿所述通孔周向布置，每个线性霍尔传感器与所述转子轴的轴心线距离相同。4.根据权利要求3所述的无刷电机的磁环编码器结构，其特征在于，所述磁环编码器结构还包括安装在所述电路板上的传感器固定架，用于安装所述线性霍尔传感器。5.根据权利要求4所述的无刷电机的磁环编码器结构，其特征在于，所述传感器固...

【专利技术属性】
技术研发人员：金若英，闫明清，励国旦，
申请(专利权)人：浙江仕优驱动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：