CN109217567B - 一种电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电机，包括法兰板、基板、定子组件和转子组件；转子组件包括大壳、转动轴和感应磁石；大壳具有一圆壳及其两端的圆面、环面；转动轴位于圆壳的轴心位置，转动轴的一端固定连接于大壳的圆面，另一端伸入固定轴的中心孔；圆环形的感应磁石设置于大壳的环面；基板设置一条监控排线，该监控排线具有多个呈圆形阵列的波顶线段、多个呈圆形阵列的波底线段及连接相邻波顶线段和波底线段的径向设置的连接线段。有益效果是：采用正对的监控排线和感应磁石，当感应磁石转动时检测监控排线内的反向电动势，通过该反向电动势判断电机的运行状态。通过改变n值，可以调节电机运行状态的监控精度，可以精确到很小的角度。

Description

一种电机
技术领域
本发明涉及电机领域，特别是一种电机。
背景技术
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。现有的电机运行状态的检测方式有多种。
例如：无霍尔的电机，在控制板带电后，定子线圈里有电流通过，会产生磁场，该磁场推动永磁体磁石左右抖动一下，抖动的过程中磁石又与线圈产生相对运动，此时会产生反向电动势，控制板通过各相线反向电动势传入的先后顺序来确定磁石相对于定子的位置，从而得到电机的运行状态。
例如：有霍尔的电机，在控制板带电后，由霍尔直接感应到磁石所在位置，即控制板通过霍尔反馈磁石位置信息所产生的脉冲来计算出电机的转速，从而确认电机的运转状态。
发明内容
为了解决上述现有的技术问题，本发明提供一种电机，其采用正对的监控排线和感应磁石，当感应磁石转动时检测监控排线内的反向电动势，通过该反向电动势判断电机的运行状态。
本发明解决上述现有的技术问题，提供一种电机，包括法兰板、基板、定子组件和转子组件；所述定子组件包括固定轴，该固定轴固定连接于所述法兰板；该固定轴具有一中心孔；所述基板具有一中孔，经该中孔所述基板套设于所述固定轴并固定连接于所述法兰板；所述转子组件包括大壳、转动轴和感应磁石；所述大壳具有一圆壳及其两端的圆面、环面；所述转动轴位于所述圆壳的轴心位置，所述转动轴的一端固定连接于所述大壳的圆面，另一端伸入所述固定轴的中心孔；圆环形的所述感应磁石设置于所述大壳的环面；所述基板设置一条监控排线，该监控排线具有多个呈圆形阵列的波顶线段、多个呈圆形阵列的波底线段及连接相邻波顶线段和波底线段的径向设置的连接线段。
本发明更进一步的改进如下所述。
所述感应磁石与所述波顶线段、所述波底线段共中心点。
所述感应磁石在充磁以后，其磁极为一圆形且连续分布的S极N极,相邻两S极之间具有一N极。
任一所述波顶线段相对其圆心点所占的夹角为n度，任一所述波顶线段相对其圆心点所占的夹角为n度；任一S极或是任一N极所占的弧度为n度。
所述波顶线段或所述波底线段的分布大于180度。
所述波顶线段与所述波底线段之间的径向距离与所述感应磁石的径向厚度相同。
所述转子组件包括磁石定位板和主磁石；所述主磁石配合设置于所述磁石定位板；所述磁石定位板和所述主磁石设置于所述圆壳的内壁。
所述感应磁石的径向厚度与所述主磁石的径向厚度相同。
所述基板设置有霍尔电路排线。
所述电机具有控制器，所述监控排线和所述霍尔电路排线均电性连接于该控制器。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：采用正对的监控排线和感应磁石，当感应磁石转动时检测监控排线内的反向电动势，通过该反向电动势判断电机的运行状态。通过改变n值，可以调节电机运行状态的监控精度，可以精确到很小的角度。
附图说明
图1为本发明电机的分解结构图。
图2是所述定子组件装配于法兰板的结构图。
图3是所述转子组件的结构图。
图4是所述基板的排线图。
图5是所述感应磁石的磁极分布图。
Figure BDA0001748037430000021
Figure BDA0001748037430000031
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至图5所示。
一种电机，包括法兰板11、基板12、定子组件和转子组件14。该法兰板11提供基板12、定子组件和转子组件14的安装基础。定子组件是该电机的固定组件，其相对法兰板11固定不动。转子组件14是该电机的转动组件，其相对定子组件连续转动。基板12上设置排线，当转子组件14运转时，排线内会产生相应的反向电动势。本发明的定子组件包括固定轴131，该固定轴131固定连接于法兰板11；该固定轴131具有一中心孔；基板12具有一中孔，经该中孔基板12套设于固定轴131并固定连接于法兰板11。转子组件14包括大壳142、转动轴141和感应磁石145；大壳142具有一圆壳及其两端的圆面、环面；转动轴141位于圆壳的轴心位置位置，转动轴141的一端固定连接于大壳142的圆面，另一端伸入固定轴131的中心孔。转动轴141处于固定轴131的中心孔内，其旋转时带着大壳142同步转动。圆环形的感应磁石145设置于大壳142的环面，在大壳142旋转时与其连接的感应磁石145同步转动。基板12设置一条监控排线121，该监控排线121具有多个呈圆形阵列的波顶线段、多个呈圆形阵列的波底线段及连接相邻波顶线段和波底线段的径向设置的连接线段，该条监控排线121的波顶线段、连接线段和波底线段顺序连接。只需要在基板12上增设监控排线121，然后在大壳142的环面增设感应磁石145，就能实现该电机的精准监控。
本发明要求安装后感应磁石145对应的中心点与波顶线段、波底线段对应的中心点共线，且均在转轴的轴心线上。感应磁石145在充磁以后，其磁极为一圆形且连续分布的S极N极,相邻两S极之间具有一N极。为了保证监控排线121获取精准的监控信号，任一波顶线段相对其圆心点所占的夹角为n度，任一波顶线段相对其圆心点所占的夹角为n度；任一S极或是任一N极所占的弧度为n度。波顶线段和波底线段能够为弧线或直线。连接线段为直线。
本发明的波顶线段或波底线段的分布大于180度，以保证感应磁石145相对监控排线121，其一定存在正对的重合区域。
具体的，本发明波顶线段与波底线段之间的径向距离与感应磁石145的径向厚度相同。感应磁石145的径向厚度与主磁石144的径向厚度相同。
本发明的转子组件14包括磁石定位板143和主磁石144；主磁石144配合设置于磁石定位板143；磁石定位板143和主磁石144设置于圆壳的内壁。同时，基板12设置有霍尔电路排线，设置霍尔元件122连接于该霍尔电路排线。在图4基板12的排线图中，位于正下位置的部分排线和位于右下位置的部分排线，是电机本身的线路；还有，三个霍尔元件122的引出线HU、HV、HW，每个霍尔元件122有4个引脚；还有，定子绕组经定子铁芯132的星形接法后，三根头线焊锡点的引出线MU、MV、MW。
电机具有控制器，监控排线121和霍尔电路排线均电性连接于该控制器，监控排线121获取的反电动势和霍尔电路排线获取的信号均发送至控制器。
其工作原理是：大壳142、感应磁石145是与主磁石144一起转动的为转子组件14，定子铁芯132和定子线圈、霍尔元件122、基板12固定在一起均为固定子总组件，在基板12面向感应磁石145的一面设置有弯曲的一条监控排线121。感应磁石145充磁后具有N对极，印制在基板12上的近似呈椭圆或者近似矩形分布的监控排线121，其波顶线段的间距与感应磁石145上每个极性的宽度、角度相同。当电机转动起来后，感应磁石145与驱动磁石一起转动，此时固定子总组件静止，使得感应磁石145与基板12上的监控排线121产生相对运动，从而使得监控排线121内部产生反向电动势，控制器接收到这些反向电动势之后，通过计算，就能产生一个方波波形的FG信号，就能精准的判断出电机运转状态。基板12上特殊排布的波顶线段和波底线段的间隔宽度与感应磁石145上每个极性的宽度相同，感应磁石145上的极性越多，相对的基板12上监控排线121弯曲的个数也越多，此时监控电机转速的精度也就越高。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电机，包括法兰板、基板、定子组件和转子组件；其特征在于：
所述定子组件包括固定轴，该固定轴固定连接于所述法兰板；该固定轴具有一中心孔；
所述基板具有一中孔，经该中孔所述基板套设于所述固定轴并固定连接于所述法兰板；
所述转子组件包括大壳、转动轴和感应磁石；所述大壳具有一圆壳及其两端的圆面、环面；所述转动轴位于所述圆壳的轴心位置，所述转动轴的一端固定连接于所述大壳的圆面，另一端伸入所述固定轴的中心孔；圆环形的所述感应磁石设置于所述大壳的环面；
所述基板设置一条监控排线，该监控排线具有多个呈圆形阵列的波顶线段、多个呈圆形阵列的波底线段及连接相邻波顶线段和波底线段的径向设置的连接线段；所述感应磁石与所述波顶线段、所述波底线段共中心点。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于：所述感应磁石在充磁以后，其磁极为一圆形且连续分布的S极N极,相邻两S极之间具有一N极。
3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于：任一所述波顶线段相对其圆心点所占的夹角为n度，任一所述波顶线段相对其圆心点所占的夹角为n度；任一S极或是任一N极所占的弧度为n度。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的电机，其特征在于：所述波顶线段或所述波底线段的分布大于180度。
5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于：所述波顶线段与所述波底线段之间的径向距离与所述感应磁石的径向厚度相同。
6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于：所述转子组件包括磁石定位板和主磁石；所述主磁石配合设置于所述磁石定位板；所述磁石定位板和所述主磁石设置于所述圆壳的内壁。
7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于：所述感应磁石的径向厚度与所述主磁石的径向厚度相同。
8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于：所述基板设置有霍尔电路排线。
9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于：所述电机具有控制器，所述监控排线和所述霍尔电路排线均电性连接于该控制器。
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