CN107240987A - 一种永磁同步电动机转子磁极位置检测装置 - Google Patents

一种永磁同步电动机转子磁极位置检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种永磁同步电动机转子磁极位置检测装置，包括机座、定子、转子、转轴、端盖、反射光码盘和光电传感器，端盖盖装于机座的端口处，转轴安装于端盖的中央，定子固定于机座上，转子套装于转轴上，转子上沿圆周方向均匀布设有多对转子磁极，反射光码盘呈圆盘状，反射光码盘套装于转轴上，光电传感器固定于端盖上，反射光码盘位于转子和光电传感器之间，反射光码盘的一端面上沿圆周方向均匀设有多个反射板，各反射板位于与其对应的一对转子磁极的磁力中心上，且各反射板与与其对应的一对转子磁极构成的结构为对称结构，光电传感器与其中的一个反射板正相对。该装置结构简单，安装位置精度要求不高，且抗电磁干扰能力强。

Description

一种永磁同步电动机转子磁极位置检测装置
技术领域
本发明属于电动汽车永磁同步电动机控制技术领域，具体涉及一种永磁同步电动机转子磁极位置检测装置。
背景技术
电动汽车驱动电机技术获得了飞速发展，从最初采用直流电动机到异步电动机，随着电动汽车工业技术不断前进的同时，为满足社会对电动汽车行驶更平顺、更安全、更可靠的方向不断发展，高效率的永磁同步电动机应运而生。
在电动汽车驱动控制系统中，需要检测永磁同步电动机转子磁极的实时位置，驱动控制系统根据转子磁极的实时位置信号，组成位置反馈系统，以满足控制精度的要求。
然而现在的永磁同步电动机转子磁极的实时位置检测一般采用安装旋转变压器的办法来实现，旋转变压器是将电动机转子磁极的实时位置信号通过电磁转换的方式转换成电信号，在电机高速运转时，检测信号因磁场饱和易造成线性度失真，且旋转变压器与永磁同步电动机转子同轴联结，容易受到电磁干扰。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种永磁同步电动机转子磁极位置检测装置，该装置结构简单，安装位置精度要求不高，且抗电磁干扰能力强。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
一种永磁同步电动机转子磁极位置检测装置，包括机座、定子、转子、转轴、端盖、反射光码盘和光电传感器，端盖盖装于机座的端口处，转轴通过轴承安装于端盖的中央，定子和转子均位于机座内，定子固定于机座上，转子套装于转轴上，转子上沿圆周方向均匀布设有多对转子磁极，反射光码盘呈圆盘状，反射光码盘套装于转轴上，光电传感器穿过端盖并固定于端盖上，反射光码盘位于转子和光电传感器之间，反射光码盘的一端面上沿圆周方向均匀设有多个反射板，反射板的个数与转子磁极的对数相同，各反射板位于与其对应的一对转子磁极的磁力中心上，且各反射板与与其对应的一对转子磁极构成的结构为对称结构，光电传感器与其中的一个反射板正相对，且光电传感器的光源发送器和接收器与反射板的中央正相对。
每对转子磁极嵌入转子铁芯中，每对转子磁极由转子磁极A和转子磁极B组成，且每对转子磁极的磁极A和转子磁极B呈倒八字排布，反射板呈条状。
反射光码盘紧贴于转子上。
转子磁极有8对，反射板有8个。
与现有技术相比，本发明的有益效果与优点在于：
1、该装置结构简单，使用方便，成本低廉，且安装位置精度要求不高。
2、该装置采用光电转换信号的方法取代原有电磁转换信号的方法，可以极大地提高抗电磁干扰能力。
3、该装置光电转换的信号为脉冲数字信号，不会造成信号线性度失真。
4、该装置输出信号的幅值与转子磁极位置无关，精确度高。
5、该装置适用于检测永磁同步电动机转子的磁极位置。
附图说明
图1为本发明的永磁同步电动机转子磁极位置检测装置的结构示意图。
图2为反射光码盘的结构示意图。
图3为转子的结构示意图。
其中，1-转子、2-定子、3-机座、4-端盖、5-光电传感器、6-转轴、7-反射光码盘、8-反射板、9-光源发送器、10-接收器、11-锁紧螺母、12-转子磁极A、13-转子磁极B。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明进行详细说明。
本发明提供的永磁同步电动机转子磁极位置检测装置如图1所示，包括机座3、定子2、转子1、转轴6、端盖4、反射光码盘7和光电传感器5，端盖4盖装于机座3的端口处，转轴6通过轴承安装于端盖4的中央，定子2和转子1均位于机座3内，定子2固定于机座3上，转子1套装于转轴6上。
如图3所示，转子1的转子铁芯上沿圆周方向均匀布嵌入有多对转子磁极，每对转子磁极由转子磁极A12和转子磁极B13组成，转子磁极A12和转子磁极B13的横截面呈条状，每对转子磁极的磁极A12和转子磁极B13呈倒八字排布，本实施例中，转子磁极有8对。
光电传感器5采用欧姆龙E3F3型光电传感器，光电传感器5包括光源发送器9(发射红外光源)和接收器10。光电传感器5穿过端盖4，并通过锁紧螺母11固定在端盖4上。
如图2所示，反射光码盘7呈圆盘状，反射光码盘7套装于转轴6上，反射光码盘位7于转子1和光电传感器5之间。反射光码盘7的一端面紧贴于转子铁芯的一端面上，另一端面上沿圆周方向均匀粘贴有多个反射板8。反射板8的个数与转子磁极的对数相同，本实施例中，反射板的个数为8个。反射板采用欧姆龙E39-RS2型反射板，反射板8呈条状。
各反射板8位于与其对应的一对转子磁极的磁力中心上，且各反射板8与与其对应的一对转子磁极构成的结构为对称结构，光电传感器5与其中的一个反射板8正相对，且光电传感器5的光源发送器9和接收器10与反射板8的中央正相对。
该永磁同步电动机转子磁极位置检测装置的原理如下：
光电传感器正对着反射光码盘，光电传感器的光源发送器(发光二极管)向反射光码盘发射光束，反射光码盘随转子转动而转动，当光束照射到反射板上时，光束发生反射，接收器(光敏三极管)接收到反射板反射的反射光，并输出脉冲信号，经过光电传感器变换后，转换为转子磁极的位置信号。

Claims (4)

1.一种永磁同步电动机转子磁极位置检测装置，包括机座、定子、转子、转轴和端盖，端盖盖装于机座的端口处，转轴通过轴承安装于端盖的中央，定子和转子均位于机座内，定子固定于机座上，转子套装于转轴上，转子上沿圆周方向均匀布设有多对转子磁极，其特征在于：还包括反射光码盘和光电传感器，反射光码盘呈圆盘状，反射光码盘套装于转轴上，光电传感器穿过端盖并固定于端盖上，反射光码盘位于转子和光电传感器之间，反射光码盘的一端面上沿圆周方向均匀设有多个反射板，反射板的个数与转子磁极的对数相同，各反射板位于与与其对应的一对转子磁极的磁力中心上，且各反射板与与其对应的一对转子磁极构成的结构为对称结构，光电传感器与其中的一个反射板正相对，且光电传感器的光源发送器和接收器与反射板的中央正相对。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电动机转子磁极位置检测装置，其特征在于：每对转子磁极嵌入转子铁芯中，每对转子磁极由转子磁极A和转子磁极B组成，且每对转子磁极的磁极A和转子磁极B呈倒八字排布，反射板呈条状。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电动机转子磁极位置检测装置，其特征在于：反射光码盘紧贴于转子上。
4.根据权利要求3所述的永磁同步电动机转子磁极位置检测装置，其特征在于：转子磁极有8对，反射板有8个。
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