CN113659774A - 无刷直流电机霍尔传感器的安装结构 - Google Patents

无刷直流电机霍尔传感器的安装结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，底面有贴片式的霍尔传感器的霍尔板安装在电机定子线圈边缘的绝缘骨架上，霍尔传感器与电机转子铁芯上端面的磁钢之间有间隙，霍尔传感器位于电机转子铁芯的磁钢的上方；霍尔板为扇形，三个贴片式的霍尔传感器在扇形的霍尔板外圆弧边缘的底面；霍尔板的上表面的水平位置低于电机定子线圈顶端面的水平位置；绝缘骨架的霍尔板安装处上端面有轴向限位台阶；绝缘骨架上有多个向上的凸柱，霍尔板上有多个与凸柱一一对应的通孔，多个通孔套合在各自凸柱上后，热压凸柱顶端将霍尔板与绝缘骨架固定。本安装结构能防止电机定子对霍尔传感器传导热、轴向占用空间小、结构简单和安装工艺简单。

Description

无刷直流电机霍尔传感器的安装结构
技术领域
本发明涉及无刷直流电机技术领域，具体讲是一种无刷直流电机霍尔传感器的安装结构。
背景技术
现有技术的无刷直流电机霍尔传感器的安装结构一般是将霍尔传感器焊接在霍尔板上，再将霍尔板安装在定子铁芯的齿槽中，或者安装在定子线圈上，或者安装在电机端盖上。
但以上现有技术的安装结构仍存在各自的缺点：
霍尔板安装在定子铁芯的齿槽中，易传导热量给霍尔传感器，齿槽热效应容易导致霍尔传感器失效，而影响电机工作的稳定性和可靠性，该结构只能使用插针式霍尔传感器，插入式霍尔传感器的霍尔板需要手工安装，安装工艺复杂，且安装效率低，安装时容易被静电击穿而造成故障。
霍尔板安装在定子线圈上，易对定子线圈造成损害，也同样易传导热量给霍尔传感器，容易导致霍尔传感器失效，而影响电机工作的稳定性和可靠性，该结构也只能使用插针式霍尔传感器，插入式霍尔传感器的霍尔板需要手工安装，安装工艺复杂，且安装效率低，安装时容易被静电击穿而造成故障。该安装结构还有一个缺点，霍尔传感器要插入定子铁芯的槽中才能感应磁场，对电机安装空间要求较高，霍尔板的体积会很大，还增大了电机的轴向体积，增加了材料成本，同时也影响电机的换向精度。
霍尔板安装在电机端盖上，需要专用的容置空间和连接结构，安装结构复杂，安装工艺复杂，安装效率低，对电机安装空间要求较高，霍尔板的体积会很大，还增大了电机的轴向体积，增加了材料成本，特别是与转子磁钢的轴向距离较大，电机的换向精度难以保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种能防止电机定子对霍尔传感器传导热、轴向占用空间小、结构简单和安装工艺简单的无刷直流电机霍尔传感器的安装结构。
本发明的技术解决方案是，提供一种无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，底面有贴片式霍尔传感器的霍尔板安装在电机定子线圈边缘的绝缘骨架上，霍尔传感器与电机转子铁芯上端面的磁钢之间有间隙，霍尔传感器位于电机转子铁芯磁钢的上方。
采用以上结构后，本发明无刷直流电机霍尔传感器的安装结构具有以下优点：霍尔板安装在绝缘骨架即非金属骨架如塑料骨架上，有效地防止了电机定子对霍尔传感器传导热，有效地保证了霍尔传感器的良好的工作环境和稳定可靠的工作状态，从而保证了无刷直流电机工作的稳定性和可靠性。不易对定子线圈造成损害或称伤害。霍尔传感器与转子铁芯上端面之间有间隙，且霍尔传感器位于电机转子铁芯的正上方，对电机安装空间要求较低，轴向占用空间小，霍尔板的体积可相对缩小，还缩小了电机的轴向体积，减少了材料成本。同时由于轴向距离短，反应灵敏精确，大幅度提高了电机的换向精度。贴片式霍尔传感器使其在霍尔板上的安装自动化，本发明安装结构的结构简单，安装工艺简单，克服了安装时容易被静电击穿而造成故障的缺陷，大幅度提高了安装效率。
进一步地，霍尔板为扇形，三个贴片式霍尔传感器在扇形的霍尔板外圆弧边缘的底面。采用以上结构后，相对于霍尔板内圆弧边缘而言，三个贴片式霍尔传感器在扇形的霍尔板外圆弧边缘的底面磁场感应相对好，既能圆满实现三相无刷直流电机利用三个霍尔传感器将六个换相位置检测出来的功能，进一步提高电机的换相精度，又使霍尔板体积小，成本省，且结构简单便于安装。
进一步地，霍尔板的上表面的水平位置低于电机定子线圈顶端面的水平位置。采用以上结构后，既减少了霍尔传感器安装结构占用电机的轴向空间，使电机轴向体积减小，又使霍尔传感器受电机定子线圈热量影响更少，使传感器及电机工作更稳定可靠。
进一步地，绝缘骨架的霍尔板安装处上端面有轴向限位台阶。采用以上结构后，霍尔板安装时，只要霍尔板贴合轴向限位台阶，其轴向位置即确定，使安装过程更简单方便，安装结构的通用性和一致性均好，进一步提高了霍尔传感器的检测精度，进而进一步提高了电机的换相精度。
进一步地，绝缘骨架上有多个向上的凸柱，霍尔板上有多个与凸柱一一对应的通孔，多个通孔套合在各自凸柱上后，热压凸柱顶端将霍尔板与绝缘骨架固定。采用以上结构后，霍尔板安装时，霍尔板与绝缘骨架的固定简单快捷方便，安装效率高，安装结构的通用性和一致性更好，霍尔板相对于绝缘骨架的径向位置和周向位置定位更准确，更进一步提高了霍尔传感器的检测精度，进而更进一步提高了电机的换相精度。
进一步地，绝缘骨架上有多个径向及周向限位且向内的凸块，霍尔板的外圆弧边缘上有多个与凸块相配合的缺口，多个缺口配合在各自的凸块上以对霍尔板径向限位和周向限位。采用以上结构后，霍尔板安装时，霍尔板与绝缘骨架的固定更简单快捷方便，安装效率更高，安装结构的通用性和一致性更好，霍尔板相对于绝缘骨架的径向位置和周向位置定位更准确，更进一步提高了霍尔传感器的检测精度，进而更进一步提高了电机的换相精度。
进一步地，霍尔板的上表面有一用于与公插头插接以快速连接霍尔接线的母插座。采用以上结构后，本发明安装结构接线方便快捷，使安装工艺更简单，安装效率更高。
附图说明
图1是安装有本发明安装结构的无刷直流的电机纵剖结构示意图。
图2是安装有本发明安装结构的无刷直流的电机部分爆炸结构示意图一。
图3是安装有本发明安装结构的无刷直流的电机部分爆炸结构示意图一。
图4是图3中的霍尔板翻转90°后的结构示意图。
图5是图3中的霍尔板翻转180°后的结构示意图。
图中所示：1、电机进出连接导线，2、霍尔板，3、电机上端盖，4、电机定子线圈，5、电机下端盖，6、电机转子铁芯，7、凸块，8、凸柱，9、绝缘骨架，10、缺口，11、母插座，12、通孔，13、磁钢，14、轴向限位台阶，15、霍尔传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要声明的是，对于这些具体实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明的各个具体实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1、图2、图3、图4、图5所示。
安装有本发明霍尔传感器的安装结构的无刷直流电机如偏平式无刷直流电机，包括电机进出连接导线1，电机上端盖3，电机下端盖5，位于电机本体外圆的电机定子线圈4，位于电机本体中心的电机转子铁芯6和固定在电机转子铁芯6上端边缘且沿圆周均匀部置的多块磁钢13。无刷直流电机也称无刷直流电动机，简称无刷电机。电机定子线圈4也有称电子定子线包。
本发明无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，底面有贴片式的霍尔传感器15的霍尔板2安装在电机定子线圈4边缘的绝缘骨架9上，霍尔传感器15与电机转子铁芯6上端面的磁钢13之间有间隙，霍尔传感器15位于电机转子铁芯6的磁钢13的上方。霍尔传感器15又称霍尔元件。霍尔板2又称电路板，或称PCB板，或称霍尔线路板，或称安装板，或称安装电路板，或称霍尔安装板，或称霍尔支架，或称霍尔安装支架等。不难理解，贴片即采用自动焊接装置焊接，绝缘骨架9为非金属材料如塑料，所以本身具有隔热性能，也不传导热。
霍尔板2优选为扇形，三个贴片式的霍尔传感器15设在扇形的霍尔板2外圆弧边缘的底面。扇形的霍尔板2的扇形段的长度尺寸优选短于转子铁芯外圆周的半径弧长的尺寸。
霍尔板2的上表面的水平位置低于电机定子线圈4顶端面的水平位置。
绝缘骨架9的霍尔板2安装处上端面有轴向限位台阶14。不难理解，绝缘骨架9的多个顶端的多个限位台阶14在同一水平面上。
绝缘骨架9上有多个向上的凸柱8，霍尔板2上有多个与凸柱8一一对应的通孔12，多个通孔12套合在各自凸柱8上后，热压凸柱8顶端将霍尔板2与绝缘骨架9固定。
绝缘骨架9上有多个径向及周向限位且向内的凸块7，霍尔板2的外圆弧边缘上有多个与凸块7相配合的缺口10，多个缺口10配合在各自的凸块7上以对霍尔板2径向限位和周向限位。
霍尔板2的上表面有一用于与公插头插接以快速连接霍尔接线的母插座11。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，其特征在于：底面有贴片式的霍尔传感器的霍尔板安装在电机定子线圈边缘的绝缘骨架上，霍尔传感器与电机转子铁芯上端面的磁钢之间有间隙，霍尔传感器位于电机转子铁芯的磁钢的上方。
2.根据权利要求1所述的无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，其特征在于：霍尔板为扇形，三个贴片式的霍尔传感器在扇形的霍尔板外圆弧边缘的底面。
3.根据权利要求1所述的无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，其特征在于：霍尔板的上表面的水平位置低于电机定子线圈顶端面的水平位置。
4.根据权利要求3所述的无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，其特征在于：绝缘骨架的霍尔板安装处上端面有轴向限位台阶。
5.根据权利要求1所述的无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，其特征在于：绝缘骨架上有多个向上的凸柱，霍尔板上有多个与凸柱一一对应的通孔，多个通孔套合在各自凸柱上后，热压凸柱顶端将霍尔板与绝缘骨架固定。
6.根据权利要求1所述的无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，其特征在于：绝缘骨架上有多个径向及周向限位且向内的凸块，霍尔板的外圆弧边缘上有多个与凸块相配合的缺口，多个缺口配合在各自的凸块上以对霍尔板径向限位和周向限位。
7.根据权利要求1所述的无刷直流电机霍尔传感器的安装结构，其特征在于：霍尔板的上表面有一用于与公插头插接以快速连接霍尔接线的母插座。
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