一种单相无刷直流电机制造技术

本申请提供一种单相无刷直流电机

【技术实现步骤摘要】
一种单相无刷直流电机、控制方法及电动泵


[0001]本申请涉及直流电机
，具体涉及一种单相无刷直流电机
、
控制方法及电动泵
。

技术介绍

[0002]对于单相爪极式永磁无刷直流电机，由带有励磁的注塑永磁体转子和带有绕组的爪极式定子构成，转子位置通过霍尔传感器检测
。
霍尔传感器通过检测转子的旋转磁场变化来控制定子绕组的换向信号
。
当定子绕组内的电流大时，例如低温下起动或因泵内有杂质卡滞，定子铁芯表面附近存在较大的漏磁通，霍尔传感器会受漏磁磁密的影响，由于霍尔传感器位置的磁密为耦合磁密，既有转子永磁体励磁磁密，又包括定子绕组通电铁芯表面漏磁，因此，触发霍尔传感器控制换向信号，使得电机通电定子绕组在正常换向而转子在原位置抖动，且较大电流使得定子绕组发热严重，可能导致绕组因温度过高而发生短路烧毁
。
由于转子没有旋转而霍尔传感器控制换向信号正常，采用一个霍尔传感器进行控制切换信号和堵转控制策略可能发生堵转控制策略失效
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例提供一种单相无刷直流电机
、
控制方法及电动泵，能够准确检测电机运转是否正常，不正常时停止控制定子绕组换向，并控制电机停机
。
[0004]为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：
[0005]本申请提供一种单相无刷直流电机，包括：转子组件
、
定子组件
、
第一霍尔传感器以及第二霍尔传感器；
[0006]所述定子组件包括定子绕组
、
上极板和下极板；所述上级板包括若干第一爪极，所述下极板包括若干第二爪极，所述第一爪极与所述第二爪极交错设置；
[0007]沿定子组件的轴向方向，所述第一霍尔传感器位于其中一个所述第一爪极的上方，沿着所述转子组件旋转方向，第一霍尔传感器超前所述第一爪极对称中心线第一预设角度设置；所述第一预设角度决定于定子绕组中电压和电流之间的相位差；
[0008]所述第二霍尔传感器设置在所述上极板，所述第二霍尔传感器与所述第一霍尔传感器在圆周方向上的角度偏差在预设角度范围内
。
[0009]优选地，所述预设角度范围根据转子磁密和单相无刷直流电机的极对数来获得
。
[0010]优选地，所述第二霍尔传感器与所述第一霍尔传感器在圆周方向向右偏移的角度偏差为
(a+2
π
k/p)
±
b
，其中
a
为第二预设角度，
a
与所述转子磁密成正比，
p
为所述单相无刷直流电机的极对数，
b
为预设误差角度；
k
＝0，1，2，
3。
[0011]优选地，所述
a
为
π
/2p。
[0012]优选地，当
k
为0时，所述第二霍尔传感器设置于所述第一霍尔传感器位于的所述第一爪极上，且在圆周方向向右偏移的角度为
a
±
b。
[0013]优选地，所述第一预设角度等于所述定子绕组中电压的相位超前电流的相位的相
位差
。
[0014]优选地，所述
p
的取值范围为2‑
10。
[0015]本申请还提供一种单相无刷直流电机的控制方法，单相无刷直流电机包括：转子组件
、
定子组件
、
第一霍尔传感器和第二霍尔传感器；所述定子组件包括定子绕组
、
上极板和下极板；所述上级板包括若干第一爪极，所述下极板包括若干第二爪极，所述第一爪极与所述第二爪极交错设置；沿定子组件的轴向方向，所述第一霍尔传感器位于其中一个所述第一爪极的上方，沿着所述转子组件旋转方向，第一霍尔传感器超前所述第一爪极对称中心线第一预设角度设置；所述第一预设角度决定于定子绕组中电压和电流之间的相位差；所述第二霍尔传感器设置在所述上极板，所述第二霍尔传感器与所述第一霍尔传感器在圆周方向上的角度偏差在预设角度范围内；
[0016]该方法包括：
[0017]获得所述第一霍尔传感器检测转子磁极性变化输出的第一信号；
[0018]获得所述第二霍尔传感器检测转子磁极性变化输出的第二信号；
[0019]当所述第一信号和所述第二信号一致时，根据所述第一信号控制所述定子绕组换向；
[0020]当所述第一信号和所述第二信号不一致时，判断电机异常进行停机
。
[0021]优选地，所述第一信号和所述第二信号一致，包括：
[0022]所述第一信号的高电平持续时间与所述第二信号的高电平持续时间相等；
[0023]或，
[0024]所述第一信号的低电平持续时间与所述第二信号的低电平持续时间相等
。
[0025]优选地，当所述第一信号和所述第二信号不一致，具体包括：所述第二信号保持高电平或低电平不再跳变，所述第一信号继续在高电平和低电平之间跳变
。
[0026]优选地，当所述第一信号和所述第二信号一致，包括所述第一信号的高电平持续时间与所述第二信号的高电平持续时间相等时，所述根据所述第一信号控制所述定子绕组换向包括：检测所述第一信号的高电平发生时间直到所述第一信号的高电平结束时间，根据所述高电平发生时间和所述高电平结束时间获得所述高电平持续时间，且在所述高电平结束跳变为低电平时，控制所述定子绕组换向
。
[0027]优选地，所述预设角度范围根据转子磁密和单相无刷直流电机的极对数来获得，具体所述第二霍尔传感器与所述第一霍尔传感器在圆周方向向右偏移的角度偏差为
(a+2
π
k/p)
±
b
，其中
a
为第二预设角度，
a
与转子磁密成正比，
p
为所述单相无刷直流电机的极对数，
b
为预设误差角度；
k
＝0，1，2，
3。
[0028]优选地，所述
a
为
π
/2p。
[0029]优选地，当
k
为0时，所述第二霍尔传感器设置于所述第一霍尔传感器位于的所述第一爪极上，且在圆周方向向右偏移的角度为
a
±
b。
[0030]本申请还提供一种电动泵，包括：以上介绍的单相无刷直流电机，还包括：叶轮；所述叶轮与所述转子组件的转子磁环固定连接或一体成形
。
[0031]由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：
[0032]本申请提供的单相无刷直流电机，定子组件包括定子绕组
、
上极板和下极板；上级板包括若干第一爪极，下极板包括若干第二爪极，第一爪极与第二爪极交错设置；第一霍尔
传感器设置在上极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种单相无刷直流电机，其特征在于，包括：转子组件
、
定子组件
、
第一霍尔传感器以及第二霍尔传感器；所述定子组件包括定子绕组
、
上极板和下极板；所述上级板包括若干第一爪极，所述下极板包括若干第二爪极，所述第一爪极与所述第二爪极交错设置；沿所述定子组件的轴向方向，所述第一霍尔传感器位于其中一个所述第一爪极的上方，沿着所述转子组件旋转方向，所述第一霍尔传感器超前所述第一爪极对称中心线第一预设角度设置；所述第一预设角度决定于所述定子绕组中电压和电流之间的相位差；所述第二霍尔传感器设置在所述上极板，所述第二霍尔传感器与所述第一霍尔传感器在圆周方向上的角度偏差在预设角度范围内
。2.
根据权利要求1所述的单相无刷直流电机，其特征在于，所述预设角度范围根据转子磁密和所述单相无刷直流电机的极对数来获得
。3.
根据权利要求2所述的单相无刷直流电机，其特征在于，所述第二霍尔传感器与所述第一霍尔传感器在圆周方向向右偏移的角度偏差为
(a+2
π
k/p)
±
b
，其中
a
为第二预设角度，
a
与所述转子磁密成正比，
p
为所述单相无刷直流电机的极对数，
b
为预设误差角度；
k
＝0，1，2，
3。4.
根据权利要求3所述的单相无刷直流电机，其特征在于，所述
a
为
π
/2p。5.
根据权利要求3或4所述的单相无刷直流电机，其特征在于，当
k
为0时，所述第二霍尔传感器设置于所述第一霍尔传感器位于的所述第一爪极上，且在圆周方向向右偏移的角度为
a
±
b。6.
根据权利要求1‑4任一项所述的单相无刷直流电机，其特征在于，所述第一预设角度等于所述定子绕组中电压的相位超前电流的相位的相位差
。7.
根据权利要求3或4所述的单相无刷直流电机，其特征在于，所述
p
的取值范围为2‑
10。8.
一种单相无刷直流电机的控制方法，其特征在于，所述单相无刷直流电机包括：转子组件
、
定子组件
、
第一霍尔传感器和第二霍尔传感器；所述定子组件包括定子绕组
、
上极板和下极板；所述上级板包括若干第一爪极，所述下极板包括若干第二爪极，所述第一爪极与所述第二爪极交错设置；沿定子组件的轴向方向，所述第一霍尔传感器位于其中一个所述第一爪极的上方，沿着所述转子组件旋转方向，第一霍尔传感器超前所述第一爪极对称中心线第一预设角度设置；所述第一预设角度决定于所述定子绕组中电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奇林，冯骥，梁水清，
申请(专利权)人：浙江三花汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：