CN117748873A - 双余度绕组电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了双余度绕组电机，包括：直流无刷电机本体，所述直流无刷电机本体中分别包括电机转子和电机定子；旋转变压器，所述旋转变压器包括旋变转子、旋变定子；霍尔位置传感器，所述霍尔位置传感器包括配套的霍尔元件与旋转的霍尔磁钢，所述霍尔磁钢在圆周方向成对N、S极交替排列，当霍尔元件感应到霍尔磁钢的极性变化时，霍尔元件的输出信号发生变化；所述旋变转子、霍尔磁钢与电机转子同轴安装，同时，霍尔磁钢安装在接近电机转子的位置，旋变转子安装在远离电机转子的位置；本发明实现冗余设计，保证应急状态下完成工作。
Description
技术领域
本发明涉及无刷电机电控技术领域，特别是涉及双余度绕组电机。
背景技术
无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。
当前无刷直流电机的位置传感器均采用旋转变压式电机位置传感器，因其结构特性其仅能提供一路电机位置信号，没有冗余设计，如果该旋转变压式传感器信号失效或其对应的电机位置检测芯片失效，整个电控系统将无法运作。为此，我们提供双余度绕组电机。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供双余度绕组电机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：双余度绕组电机，包括：
直流无刷电机本体，所述直流无刷电机本体中分别包括电机转子和电机定子；
旋转变压器，所述旋转变压器包括旋变转子、旋变定子；
霍尔位置传感器，所述霍尔位置传感器包括配套的霍尔元件与旋转的霍尔磁钢，所述霍尔磁钢在圆周方向成对N、S极交替排列，当霍尔元件感应到霍尔磁钢的极性变化时，霍尔元件的输出信号发生变化；
所述旋变转子、霍尔磁钢与电机转子同轴安装，同时，霍尔磁钢安装在接近电机转子的位置，旋变转子安装在远离电机转子的位置；
所述旋转变压器、霍尔位置传感器互为备份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述霍尔元件采用锁存型霍尔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述霍尔位置传感器还包括霍尔电路板，所述霍尔电路板安装在直流无刷电机本体后端的固定端盖上，所述霍尔元件的感应点与霍尔磁钢之间保证有效的感应距离，所述旋变定子与旋变转子在轴向位置上保持相对一致。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电机定子的铁芯上嵌有两套绕组，每套绕组均为A、B、C三相，A、B、C三相绕组之间依次相差120°，而两套绕组在空间上相差180°，两套绕组单独接线，可以同时通电工作，也可以单独一组绕组通电工作。
作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转变压器、霍尔位置传感器分别设置有相对应的三组，每组旋转变压器之间依次相差120°，每组霍尔位置传感器之间依次相差120°。
与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
本发明通过不同控制方式设置的旋转变压器和霍尔位置传感器，且两传感器互为备份，当一种位置传感器故障时，另一位置传感器可以继续给控制器提供位置和转速信号反馈，使电机能继续完成工作；
定子铁芯上嵌的两套绕组双余度，正常工作时两组绕组同时通电工作，但当一绕组出现故障时，另一绕组可以独立完成单次工作；
同时，实现冗余设计，保证应急状态下完成工作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、直流无刷电机本体；2、霍尔元件；3、旋变定子；4、旋变转子；5、霍尔磁钢；6、电机转子；7、电机定子。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例:
如图1所示，本发明提供双余度绕组电机，包括：
直流无刷电机本体1，直流无刷电机本体1中分别包括电机转子6和电机定子7；
旋转变压器，旋转变压器包括旋变转子4、旋变定子3；
霍尔位置传感器，霍尔位置传感器包括配套的霍尔元件2与旋转的霍尔磁钢5，霍尔磁钢5在圆周方向成对N、S极交替排列，当霍尔元件2感应到霍尔磁钢5的极性变化时，霍尔元件2的输出信号发生变化；
旋变转子4、霍尔磁钢5与电机转子6同轴安装，同时，霍尔磁钢5安装在接近电机转子6的位置，旋变转子4安装在远离电机转子6的位置；
旋转变压器、霍尔位置传感器互为备份；
具体的，霍尔元件2采用锁存型霍尔；
具体的，霍尔位置传感器还包括霍尔电路板，霍尔电路板安装在直流无刷电机本体1后端的固定端盖上，霍尔元件2的感应点与霍尔磁钢5之间保证有效的感应距离，旋变定子3与旋变转子4在轴向位置上保持相对一致；
具体的，电机定子7的铁芯上嵌有两套绕组，每套绕组均为A、B、C三相，A、B、C三相绕组之间依次相差120°，而两套绕组在空间上相差180°，两套绕组单独接线，可以同时通电工作，也可以单独一组绕组通电工作；
具体的，旋转变压器、霍尔位置传感器分别设置有相对应的三组，每组旋转变压器之间依次相差120°，每组霍尔位置传感器之间依次相差120°。
本发明针对正弦波控制和方波控制的不同控制方式分别设置的旋转变压器和霍尔位置传感器，且两个传感器互为备份，当一种位置传感器故障时，另一位置传感器可以继续给控制器提供位置和转速信号反馈，使电机能继续完成工作；
定子铁芯上嵌的两套绕组双余度，正常工作时两组绕组同时通电工作，但当一绕组出现故障时，另一绕组可以独立完成单次工作；
同时，本发明的电机，可以匹配不同的控制器工作，并可以实现冗余设计，保证应急状态下完成工作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.双余度绕组电机，其特征在于，包括：
直流无刷电机本体(1)，所述直流无刷电机本体(1)中分别包括电机转子(6)和电机定子(7)；
旋转变压器，所述旋转变压器包括旋变转子(4)、旋变定子(3)；
霍尔位置传感器，所述霍尔位置传感器包括配套的霍尔元件(2)与旋转的霍尔磁钢(5)，所述霍尔磁钢(5)在圆周方向成对N、S极交替排列，当霍尔元件(2)感应到霍尔磁钢(5)的极性变化时，霍尔元件(2)的输出信号发生变化；
所述旋变转子(4)、霍尔磁钢(5)与电机转子(6)同轴安装，同时，霍尔磁钢(5)安装在接近电机转子(6)的位置，旋变转子(4)安装在远离电机转子(6)的位置；
所述旋转变压器、霍尔位置传感器互为备份。
2.根据权利要求1所述的双余度绕组电机，其特征在于，所述霍尔元件(2)采用锁存型霍尔。
3.根据权利要求1所述的双余度绕组电机，其特征在于，所述霍尔位置传感器还包括霍尔电路板，所述霍尔电路板安装在直流无刷电机本体(1)后端的固定端盖上，所述霍尔元件(2)的感应点与霍尔磁钢(5)之间保证有效的感应距离，所述旋变定子(3)与旋变转子(4)在轴向位置上保持相对一致。
4.根据权利要求1所述的双余度绕组电机，其特征在于，所述电机定子(7)的铁芯上嵌有两套绕组，每套绕组均为A、B、C三相，A、B、C三相绕组之间依次相差120°，而两套绕组在空间上相差180°，两套绕组单独接线，可以同时通电工作，也可以单独一组绕组通电工作。
5.根据权利要求1所述的双余度绕组电机，其特征在于，所述旋转变压器、霍尔位置传感器分别设置有相对应的三组，每组旋转变压器之间依次相差120°，每组霍尔位置传感器之间依次相差120°。
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- 2023-11-21 CN CN202311551962.1A patent/CN117748873A/zh active Pending
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