CN202043016U - 一种外转子磁阻式角位传感器 - Google Patents

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张晓宇
徐宝林
廖红宜
刘子贵
邹建生
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Abstract

本实用新型公开了一种外转子磁阻式角位传感器，包括内定子和外转子，内定子和外转子之间存在气隙，所述内定子中设置有内定子铁心，内定子外部具有线圈骨架，线圈骨架上分别安装有激磁绕组，激磁绕组下方安装有余弦输出绕组或者正弦输出绕组，所述余弦输出绕组和正弦输出绕组相隔分布，这种外转子磁阻式角位传感器非常适合外转子式伺服电机转子位置检测，安装方便、结构简单，通过改变外转子及内定子齿数，可得到极对数1到6的传感器，适合不同极对数的伺服电机系统；内定子绕组型式简单，每线圈骨架上的正、余弦线圈匝数均相并直接绕制在线圈骨架上，同时绕组数量减少一半，非常适合批量加工。

Description

一种外转子磁阻式角位传感器
技术领域
本实用新型涉及一种外转子磁阻式角位传感器。
背景技术
外转子磁阻式角位传感器是一种基于磁阻变化原理的角度传感元件，目前的磁阻式角位传感器结构和一般磁阻式电动机结构形式相似，由定、转子组成，定子铁心和转子铁心分别都是由硅钢片叠成，定子铁心上分布有齿槽，一相激磁绕组及两相输出绕组均布置在定子铁心的槽中，转子铁心上不带绕组，其圆周表面为矩形齿或为圆弧形齿，其齿数就是极对数。其工作方式为：定子上一相激磁绕组激磁，定子上另外两相输出绕组输出信号，常用于普通的伺服电机位置检测，对于外转子式伺服电机不适合采用。也有一种适合于外转子式伺服电机的磁阻式传感元件，但是其定子绕组非常复杂，每个槽内有三组绕组，且除激磁绕组外，每相输出绕组在每个槽内地砸数均不相同，绕线复杂。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种主要用于外转子式伺服电机转子位置检测的外转子磁阻式角位传感器，结构简单，具有高精度、高可靠性。
为了解决上述技术问题，本实用新型的一种外转子磁阻式角位传感器，包括内定子和外转子，内定子和外转子之间存在气隙，所述内定子中设置有内定子铁心，内定子外部具有线圈骨架，线圈骨架上分别安装有激磁绕组，激磁绕组下方安装有余弦输出绕组或者正弦输出绕组，所述余弦输出绕组和正弦输出绕组相隔分布。
作为上述技术方案的改进，所述内定子铁心外圆周上分布有若干个矩形齿，所述线圈骨架套装在矩形齿上，其中矩形齿的个数是外转子极对数的四倍。
作为上述技术方案的改进，所述外转子外轮廓为圆形，内孔为偏心圆或者为分布均匀的花瓣形圆弧面，其中内孔为偏心圆极对数为1，内孔为分布均匀的花瓣形圆弧面时圆弧面个数就是极对数。
本实用新型的有益效果是：这种外转子磁阻式角位传感器非常适合外转子式伺服电机转子位置检测，安装方便、结构简单，通过改变外转子及内定子齿数，可得到极对数1到6的传感器，适合不同极对数的伺服电机系统；内定子绕组型式简单，每线圈骨架上的正、余弦线圈匝数均相并直接绕制在线圈骨架上，同时绕组数量减少一半，非常适合批量加工。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的一种外转子磁阻式角位传感器，包括内定子1和外转子3，内定子1和外转子3之间存在气隙2，所述内定子1中设置有内定子铁心4，内定子1外部具有线圈骨架5，线圈骨架5上分别安装有激磁绕组6，激磁绕组6下方安装有余弦输出绕组7或者正弦输出绕组8，所述余弦输出绕组7和正弦输出绕组8相隔分布。这种外转子磁阻式角位传感器非常适合外转子式伺服电机转子位置检测，安装方便、结构简单，通过改变外转子及内定子齿数，可得到极对数1到6的传感器，适合不同极对数的伺服电机系统；内定子绕组型式简单，每线圈骨架上的正、余弦线圈匝数均相并直接绕制在线圈骨架上，同时绕组数量减少一半，非常适合批量加工。
在本实施例中，所述内定子铁心4外圆周上分布有若干个矩形齿9，所述线圈骨架5套装在矩形齿9上，其中矩形齿9的个数是外转子3极对数P的四倍。即内定子铁心4齿数为4P；每个矩形齿9上套有一个线圈骨架5，每个线圈骨架5上绕制线圈，其中其中激磁绕组6绕制在每一个线圈骨架5上，即有4P个线圈6-1，4P个绕组6-1首尾依次正反串联，构成激磁绕组6；所述内定子铁心4齿数为4P，其中2P个齿上绕制余弦输出绕组7、剩下2P个齿上绕制正弦输出绕组8，同时正、余弦输出绕组应一一间隔开来；2P个余弦线圈7-1首尾依次正反串联，构成余弦绕组7；2P个正弦线圈8-1首尾依次正反串联，构成正弦绕组8；所述内定子1每个齿上激磁线圈匝数6-1均相等，每个齿上正弦绕组匝数7-1及余弦绕组匝数8-1也相等，且正弦绕组匝数8-1也与余弦绕组匝数7-1一样。
所述外转子3外轮廓为圆形，内孔为偏心圆或者为分布均匀的花瓣形圆弧面。花瓣形圆弧面凸起处相当与齿、凹陷处相当于槽；内孔为偏心圆时极对数P为1，内孔为分布均匀的花瓣形圆弧面时极对数P等于花瓣形圆弧面凸起数。
外转子磁阻式角位传感器中所述外转子3与内定子1同心安装，中间为气隙2，工作时外转子3转动，内定子1静止。
外转子磁阻式角位传感器中外转子3与内定子1同心安装，工作时外转子3转动，内定子1静止。气隙2取值范围根据产品具体尺寸δmin在0.2 mm～0.6mm。
以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种外转子磁阻式角位传感器，包括内定子（1）和外转子（3），内定子（1）和外转子（3）之间存在气隙（2），其特征在于所述内定子（1）中设置有内定子铁心（4），内定子（1）外部具有线圈骨架（5），线圈骨架（5）上分别安装有激磁绕组（6），激磁绕组（6）下方安装有余弦输出绕组（7）或者正弦输出绕组（8），所述余弦输出绕组（7）和正弦输出绕组（8）相隔分布。
2.根据权利要求1所述的外转子磁阻式角位传感器，其特征在于所述内定子铁心（4）外圆周上分布有若干个矩形齿（9），所述线圈骨架（5）套装在矩形齿（9）上，其中矩形齿（9）的个数是外转子（3）极对数的四倍。
3.根据权利要求2所述的外转子磁阻式角位传感器，其特征在于所述外转子（3）外轮廓为圆形，内孔为偏心圆或者为分布均匀的花瓣形圆弧面，其中内孔为偏心圆极对数为1，内孔为分布均匀的花瓣形圆弧面时圆弧面个数就是极对数。
4.根据权利要求2所述的外转子磁阻式角位传感器，其特征在于所述气隙（2）取值范围根据产品具体尺寸在0.2 mm～0.6mm。
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