CN110768472B - 轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无刷直流电动机技术领域，涉及一种轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构，其中霍尔PCB板(9)和霍尔位置传感器(10)安装在控制器内部，且在电机本体壳体(1)与控制器壳体(5)连接位置安装有用于机械密封控制器的霍尔密封罩(6)，所述霍尔密封罩(6)整体呈圆形，中部具有圆形凸起，所述圆形凸起内部空间与转子位置磁环(4)相配合，材料为导磁金属；本发明的霍尔密封罩结构可以实现控制器与电机本体之间的机械密封，霍尔传感器通过其可感应磁环磁极，实现位置检测，电机可去掉密封连接，霍尔密封罩尺寸小、厚度薄，重量轻，拆卸方便，提高了可靠性和维修性，可广泛应用于各类电动机。

Description

轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构
技术领域
本发明属于无刷直流电动机技术领域，涉及的是一种轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构。
背景技术
无刷直流电动机具有可靠性高、调速好、损耗低等优点，在汽车、航空航天、船舶等领域具有广阔的应用前景。无刷直流电动机由电机本体和控制器组成，轴向一体式无刷直流电动机是将电机本体和控制器设计为轴向一体结构形式，一体式浸油无刷直流电动机主要用于航空和汽车燃油泵系统，带动泵旋转，为发动机供油或输油，电动机浸油工作可减少系统密封装置，提高系统可靠性，减少定期维修。
通常无刷直流电动机控制器通过霍尔位置传感器检测电机本体转子位置，并按相应控制策略进行三相绕组电流换向控制，从而控制电机旋转。现有的结构如图1所示，包含：电机轴2、转子位置磁环4、控制器壳体5、密封插座6、密封圈7、PCB板9、霍尔位置传感器10；
霍尔位置传感器10需安装在PCB板9上，固定在转子位置磁环4外围，霍尔位置传感器10感应面与磁环相对，位置信号通过导线11焊接在密封插座6一侧引脚上，再通过导线14焊接将密封插座6另一侧引脚连接控制器其他电路板12，对于浸油无刷直流电动机，由于控制器内部不能浸油，位置信号需通过安装密封插座6引入控制器内部，电机体积和重量均会增加。霍尔位置传感器10和PCB板9处于浸油状态，会导致霍尔位置传感器10和PCB板9可靠性降低，同时油里污染物会附着在霍尔位置传感器10和PCB板9，长时间会造成霍尔位置传感器10失效或PCB板9绝缘降低的隐患。
发明内容
本发明的目的是：设计轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构，以解决目前结构中存在的技术问题。
为解决此技术问题，本发明的技术方案是：
轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构包含：电机轴2、转子位置磁环4、控制器壳体5、霍尔密封罩6、密封圈7、霍尔PCB板9、霍尔位置传感器10；
所述霍尔PCB板9和霍尔位置传感器10安装在控制器内部，且在电机本体壳体1与控制器壳体5连接位置安装有用于机械密封控制器的霍尔密封罩6，所述霍尔密封罩6整体呈圆形，中部具有圆形凸起，所述圆形凸起内部空间与转子位置磁环4相配合，材料为导磁金属；所述霍尔密封罩6安装在控制器壳体5上。
所述霍尔位置传感器10位于在霍尔密封罩6圆形凸起周围，通过霍尔密封罩6感应转子位置磁环4N、S磁极。
所述转子位置磁环4固定在电机轴2端部，电机轴2与电机本体壳体1固定；霍尔PCB板9为圆形，霍尔位置传感器10按周向焊接在霍尔PCB板9焊盘上，霍尔PCB板9反向固定在控制器壳体5上；霍尔PCB板9与控制器控制板组件12连接，转子位置磁环4与霍尔密封罩6留有间隙，霍尔位置传感器10与霍尔密封罩6留有间隙。
所述转子位置磁环4为N、S永磁磁环，剩磁Br≥10000Gs，N、S数量相等，均匀分布。
所述控制器壳体5与霍尔密封罩6连接处具有用于放置密封圈7的沟槽；霍尔密封罩6通过螺钉8固定在控制器壳体5上。
所述电机轴2通过轴承3与电机本体壳体1固定。
所述霍尔PCB板9通过导线11与控制器控制板组件12连接。
优选地，所述的转子位置磁环4与霍尔位置传感器10轴向中心位于同一截面。
优选地，霍尔位置传感器10数量为3个。
霍尔密封罩6安装在控制器壳体5上，用于机械密封控制器，将霍尔位置传感器10和霍尔PCB板9与油隔离。
霍尔位置传感器10通过霍尔密封罩6感应转子位置磁环4N、S磁极，实现位置检测。
本发明的有益效果是：本发明的霍尔密封罩结构可以实现控制器与电机本体之间的机械密封，为导磁材料，霍尔位置传感器通过其可感应位置磁环磁极，实现位置检测，电机可去掉密封连接，霍尔密封罩尺寸小、厚度薄，重量轻，拆卸方便。解决了现有浸油无刷直流电动机存在霍尔传感器和安装PCB板处于浸油状态，油里污染物会造成霍尔传感器失效或PCB板绝缘降低的问题，提高了电机可靠性和维修性，可广泛应用于各类浸油无刷电动机。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对本发明的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为背景技术中安装结构的示意图；
图2为本发明的安装结构的示意图；
图3为图2中I的放大图；
其中，1-电机本体壳体、2-电机轴、3-轴承、4-转子位置磁环、5-控制器壳体、6-霍尔密封罩、7-密封圈、8-螺钉、9-霍尔PCB板、10-霍尔位置传感器、11-霍尔信号导线、12-控制器控制板组件、13-螺栓、L1-第一间隙、L2-第二间隙。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本发明的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本发明也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例对本发明更好的理解。本发明不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本发明精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。
在各个附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。下面结合图2说明本发明的实施方式，轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构包括：电机本体壳体1、电机轴2、轴承3、转子位置磁环4、控制器壳体5、霍尔密封罩6、密封圈7、霍尔密封罩固定螺钉8、霍尔PCB板9、霍尔位置传感器10、霍尔信号导线11、控制器控制板组件12、螺栓13；转子位置磁环4为均匀分布的N、S稀土永磁磁环，牌号为XG28U，剩磁Br≥10000Gs，N、S数量相等，分别为2块，按90°分布，径向安装角度与转子磁钢一致，粘接在电机轴2的端部，电机轴通过轴承3与电机本体壳体1固定。
霍尔密封罩6为圆形结构，为导磁钢材料，通过四周均匀分布的螺钉固定8在控制器壳体5上，密封圈7同样为圆形结构，放置在控制器壳体5与霍尔密封罩6连接处的圆形沟槽内，固定霍尔密封罩6同时将密封圈7压紧；霍尔密封罩6厚度为1mm，材料为1Cr18N9Ti圆钢，密封圈7为氟硅O型密封圈。
所述的霍尔位置传感器10按120°角度分布焊接在霍尔PCB板9焊盘上，并涂耐油胶固定，共三只，霍尔PCB板9反向固定在控制器壳体上，即霍尔位置传感器10朝向电机本体方向，焊点朝向控制器方向，三只霍尔位置传感器10分布在霍尔密封罩6周围，并将感应面朝向转子位置磁环，霍尔PCB板9为环氧玻璃布板，霍尔位置传感器的电气信号通过PCB板上的覆铜与焊盘连接，再通过导线与焊盘焊接，将信号引出与控制器控制板组件12连接；霍尔位置传感器选用锁定型霍尔传感器，型号为HS735，中心安装高度6mm，霍尔位置传感器与霍尔密封罩第二间隙L2为0.8mm。
电机壳体1与控制器壳体5通过四周均匀分布的螺栓13连接，转子位置磁环4放置在霍尔密封罩6内部，转子位置磁环4与霍尔密封罩第一间隙L1为1mm；霍尔位置传感器中心与转子位置磁环对齐；所述的转子位置磁环4与霍尔位置传感器10轴向中心位于同一截面。第一间隙L1、第二间隙L2根据转子位置磁环4规格和霍尔位置传感器10型号进行调整。
本发明中霍尔密封罩的径向尺寸、轴向尺寸和材料可根据磁环和霍尔位置传感器规格进行调整。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构，其特征在于：所述轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构包含：
电机轴(2)、转子位置磁环(4)、控制器壳体(5)、霍尔密封罩(6)、密封圈(7)、霍尔PCB板(9)、霍尔位置传感器(10)；
所述霍尔PCB板(9)和霍尔位置传感器(10)安装在控制器内部，且在电机本体壳体(1)与控制器壳体(5)连接位置安装有用于机械密封控制器的霍尔密封罩(6)，所述霍尔密封罩(6)整体呈圆形，中部具有圆形凸起，所述圆形凸起内部空间与转子位置磁环(4)相配合，材料为导磁金属；所述霍尔密封罩(6)安装在控制器壳体(5)上；
所述的转子位置磁环(4)与霍尔位置传感器(10)轴向中心位于同一截面；
所述的霍尔位置传感器(10)位于在霍尔密封罩(6)圆形凸起周围，通过霍尔密封罩(6)感应转子位置磁环(4)的N、S磁极；
所述转子位置磁环(4)固定在电机轴(2)端部，电机轴(2)与电机本体壳体(1)固定；所述霍尔PCB板(9)为圆形，所述霍尔位置传感器(10)按周向焊接在霍尔PCB板(9)焊盘上，霍尔PCB板(9)反向固定在控制器壳体(5)上；所述霍尔PCB板(9)与控制器控制板组件(12)连接，转子位置磁环(4)与霍尔密封罩(6)留有间隙，霍尔位置传感器(10)与霍尔密封罩(6)留有间隙。
2.根据权利要求1所述的轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构，其特征在于：所述转子位置磁环(4)为N、S永磁磁环，剩磁Br≥10000Gs，N、S数量相等，均匀分布。
3.根据权利要求1所述的轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构，其特征在于：所述控制器壳体(5)与霍尔密封罩(6)连接处具有用于放置密封圈(7)的沟槽；霍尔密封罩(6)通过螺钉(8)固定在控制器壳体(5)上。
4.根据权利要求1所述的轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构，其特征在于：所述电机轴(2)通过轴承(3)与电机本体壳体(1)固定。
5.根据权利要求1所述的轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构，其特征在于：所述霍尔PCB板(9)通过导线(11)与控制器控制板组件(12)连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的轴向一体式浸油无刷直流电动机位置传感器安装结构，其特征在于：所述霍尔位置传感器(10)数量为3个。
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