CN204794575U - 一种电机的转速检测结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机的转速检测结构，属于电力驱动元件技术领域。它解决了现有现有电机转速检测精度低的技术问题。本电机包括具有端盖的壳体和转动设置在壳体内的主轴，本转速检测结构包括开设在端盖上且贯穿端盖内外表面的安装孔，主轴的一端端面正对安装孔且在主轴该端端面上开设有插孔，端盖上还固连有固定座，固定座上开设有贯穿孔，贯穿孔内设有磁铁固定销，磁铁固定销相对固定座周向转动且轴向固定，磁铁固定销的一端插设在主轴的插孔内，磁铁固定销的另一端端面上固设有磁块，固定座上还固设有正对磁块的码盘，在磁铁固定销与主轴之间还设有使两者能同步转动的连接结构。本实用新型具有检测精度高的优点。

Description

一种电机的转速检测结构

技术领域

本实用新型属于电力驱动元件技术领域，涉及一种电机的转速检测结构。

背景技术

随着世界能源的日益枯竭，电动汽车的研发越来越受到重视。电机是电动汽车最为核心的部件，电机的稳定性以及性能直接影响到电动汽车整体的性能。在电机转动的过程中，对于电机转速的准确测量，是电机控制领域的重中之重。现今，对于电机转速的测量多采用的是光电编码盘的方案。

如中国专利文献公开了一种基于巨磁阻角度传感器的绝对式编码盘(申请号：201220132573.6)，包括：一个磁铁，将该磁铁通过紧固件安装在电机转子轴上；一个空心的壳体，具有一个对应前述电机转子轴的开口，该壳体通过紧固件组装于电机，并且前述电机转子轴从开口处套入，在壳体内侧顶面上对应磁铁贴有电路板，电路板上的具有对应前述磁铁的巨磁阻角度传感器，该电路板同样位于圆柱体轴线处，以圆柱体轴线为对称轴左右对称；及一个能接受并处理所述巨磁阻角度传感器数据的外部处理单元，所述巨磁阻角度传感器与外部处理单元信号连接。该电机将磁铁通过紧固件固定在电机的转子轴上，并在壳体上与磁铁相对设置有电路板，该电路板的主要器件为巨磁阻角度传感器，磁铁和电机转子轴的转动速度和转动角度相同，通过巨磁阻角度传感器测量编码器磁铁的转动角度，那么也就等同于测量电机转子的转动角度。将传感器得到的角度值传送给单片机进行处理，从而得到电机转子的速度值。该电机在检测电机转速时候存在以下不足：巨磁阻角度传感器与编码器磁铁距离是不超过一定的距离的。如果距离太远，可能使得磁感应作用减弱，使得测量结果不准确。然而，电机转子轴在运转的过程中，会不可避免地产生轴向的窜动，如果将磁铁直接固定在电机的转子轴上，那么电机转子轴在轴向窜动的过程中会带动磁铁一起来回移动，这样便会造成磁铁与巨磁阻角度传感器之间的距离产生改变。因此，该电机在进行电机转速的检测时，检测精度较低，导致经常出现实际车速与检测到的车速不同的情况，在车辆行驶过程中行驶稳定性较差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种电机的转速检测结构，本实用新型所要解决的技术问题是如何精确地检测电机的转速。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种电机的转速检测结构，所述电机包括具有端盖的壳体和转动设置在壳体内的主轴，其特征在于，本转速检测结构包括开设在端盖上且贯穿端盖内外表面的安装孔，所述主轴的一端端面正对所述安装孔且在主轴该端端面上开设有插孔，所述端盖上还固连有固定座，所述固定座上开设有贯穿孔，所述贯穿孔内设有磁铁固定销，所述磁铁固定销相对固定座周向转动且轴向固定，所述磁铁固定销的一端插设在所述主轴的插孔内，所述磁铁固定销的另一端端面上固设有磁块，所述固定座上还固设有正对所述磁块的码盘，在磁铁固定销与所述主轴之间还设有使两者能同步转动的连接结构。

磁铁固定销本身能在固定座上转动，因此电机主轴在转动的过程中能带动磁铁固定销同步转动，从而被码盘感应到，以检测电机的转速。而磁铁固定销的一端插设在插孔内，磁铁固定销与插孔为插接关系，两者没有固连，同时由于磁铁固定销被轴向固定在固定座上，因此在主轴发生轴向的窜动时，不会导致磁铁固定销轴向的位移，使磁铁固定销上的磁铁与码盘之间始终保持稳定的距离，保证电机转速检测的精确性，使电动汽车运行平稳。

在上述的电机的转速检测结构中，所述磁铁固定销与固定座之间设置有轴承，所述贯穿孔靠近主轴一端的孔壁上具有环形凸肩，在贯穿孔的孔壁上沿贯穿孔周向开设有环形的卡槽，所述卡槽内设有卡簧一，所述轴承外圈的一端抵靠在所述环形凸肩上，轴承外圈的另一端抵靠在所述卡簧一上。磁铁固定销通过轴承设置在贯穿孔内，从而使磁铁固定销能在贯穿孔内转动。轴承外圈的一端抵靠在环形凸肩上，轴承外圈的另一端抵靠在卡簧一上，卡簧一为孔用卡簧，孔用卡簧具有定位效果好的优点，使轴承能稳定固定在贯穿孔内，轴向不会发生窜动。这样的设计相比轴承两端均采用卡簧固定，稳定性更高。轴承定位稳定，从而保证磁铁固定销定位的稳定性，避免磁铁固定销的轴向窜动，保证电机转速检测的精确性。

在上述的电机的转速检测结构中，所述磁铁固定销包括呈圆柱状的杆部和连接在杆部一端的头部，所述头部呈圆形块状且头部的直径大于杆部的直径，所述杆部的另一端插接在插孔内，所述杆部外周壁上开设有环形的轴槽，所述轴槽内设有卡簧二，所述轴承套设在杆部上，该轴承内圈的一端抵靠在所述卡簧二上，轴承内圈的另一端抵靠在头部的其中一端面上，磁块固定在头部的另一端面上。卡簧二为轴用卡簧。轴用卡簧具有十分良好的固定效果，极限偏差能控制在很微小的范围内。在磁铁固定销转动的过程中，会带动卡簧二一起转动。卡簧一和卡簧二分别位于轴承的两端，其优点在于：如果卡簧一和卡簧二均位于轴承的一端，那么由于设置空间的限制，卡簧一只能采用小铁圈，但小铁圈固定效果没有孔用卡簧好，会产生轴承轴向的晃动，使磁铁固定座上的磁铁与码盘之间的距离发生改变，难以保证电机转速的精确检测。如果卡簧一采用孔用卡簧、卡簧二采用轴用卡簧，那么卡簧二在转动的过程中，会与卡簧一产生触碰，影响电机正常运转。为了解决该问题，本电机中将卡簧一和卡簧二分别设置在轴承的两端，这样具有较大的安装空间，卡簧一可以采用孔用卡簧，卡簧二可以采用轴用卡簧，这样保证了轴承和磁铁固定销的稳定性，保证电机转速检测的精确性。

在上述的电机的转速检测结构中，所述连接结构包括开设在磁铁固定销杆部外周壁上的键槽一，所述插孔的孔壁上沿主轴长度方向开设有键槽二，所述键槽二朝向固定座的一端为敞口，所述键槽一内固设有连接键且该连接键嵌设在所述键槽二内。连接键的设置，使磁铁固定销能随着主轴一起同步转动。而当主轴发生轴向窜动时，连接键会在键槽二内沿键槽二的长度方向滑动，保证磁铁固定销不会产生轴向窜动。键槽二朝向固定座的一端为敞口，方便连接销插入键槽二内，使安装方便。

在上述的电机的转速检测结构中，所述连接结构也可以是在杆部上沿杆部长度方向开设有条形槽，该条形槽的一端延伸至杆部的端面，在插孔的孔壁上具有能卡接在条形槽内的凸块。

在上述的电机的转速检测结构中，所述固定座与所述端盖通过螺栓相固连。

在上述的电机的转速检测结构中，所述码盘与所述固定座通过螺栓相固连。

与现有技术相比，本电机具有以下优点：

1、本电机转速检测结构的磁铁固定销与电机的主轴之间为插接的关系，两者能同步转动，但主轴的轴向窜动不会导致磁铁固定销轴向位置的改变，因此能保持磁铁固定销上的磁铁与码盘之间始终保持稳定的距离，以保证电机转速检测的精确性。

2、本电机转速检测结构的卡簧一和卡簧二分别位于轴承的两端，在安装时具有较大的安装空间，因此卡簧一采用孔用卡簧、卡簧二采用轴用卡簧，能提升轴承的定位效果，继而使磁铁固定销定位更加稳定，保证电机转速检测的精确性。

附图说明

图1是本电机转速检测结构的剖视结构示意图。

图2是图1中A处的放大图。

图3是本电机转速检测结构的爆炸图。

图4是本电机转速检测结构的立体结构示意图一。

图5是本电机转速检测结构的立体结构示意图二。

图中，1、壳体；11、端盖；11a、安装孔；2、主轴；21、插孔；22、键槽二；3、固定座；31、贯穿孔；32、环形凸肩；33、卡槽；4、磁铁固定销；41、杆部；41a、轴槽；41b、键槽一；42、头部；5、磁块；6、码盘；7、轴承；8、卡簧一；9、卡簧二；10、连接键。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图3所示，本电机包括具有端盖11的壳体1和转动设置在壳体1内的主轴2，本电机的转速检测结构包括在端盖11的中部开设有贯穿端盖11内外表面的安装孔11a，主轴2的一端端面正对安装孔11a且在主轴2该端端面上开设有插孔21，端盖11上通过螺栓还固连有固定座3，固定座3上开设有贯穿孔31，贯穿孔31内设有磁铁固定销4，磁铁固定销4相对固定座3周向转动且轴向固定。具体地，如图2所示，磁铁固定销4与固定座3之间设置有轴承7，贯穿孔31靠近主轴2一端的孔壁上具有环形凸肩32，在贯穿孔31的孔壁上沿贯穿孔31周向开设有环形的卡槽33，卡槽33内设有卡簧一8，轴承7外圈的一端抵靠在环形凸肩32上，轴承7外圈的另一端抵靠在卡簧一8上。磁铁固定销4通过轴承7设置在贯穿孔31内，从而使磁铁固定销4能在贯穿孔31内转动。轴承7外圈的一端抵靠在环形凸肩32上，而轴承7外圈的另一端抵靠在卡簧一8上，卡簧一8为孔用卡簧，孔用卡簧具有定位效果好的优点，使轴承7能稳定固定在贯穿孔31内，轴向不会发生窜动。这样的设计相比轴承7两端均采用卡簧固定，稳定性更高。轴承7定位稳定，从而保证磁铁固定销4定位的稳定性，避免磁铁固定销4的轴向窜动，保证电机转速检测的精确性。

磁铁固定销4的一端插设在主轴2的插孔21内，磁铁固定销4的另一端端面上固设有磁块5，具体地，磁铁固定销4包括呈圆柱状的杆部41和连接在杆部41一端的头部42，头部42呈圆形块状且头部42的直径大于杆部41的直径，杆部41的另一端插接在插孔21内，杆部41外周壁上开设有环形的轴槽41a，轴槽41a内设有卡簧二9，轴承7套设在杆部41上，该轴承7内圈的一端抵靠在卡簧二9上，轴承7内圈的另一端抵靠在头部42的其中一端面上，磁块5固定在头部42的另一端面上。

固定座3上还固设有正对磁块5的码盘6，该码盘6通过螺栓与固定座3相固连。在磁铁固定销4与主轴2之间还设有使两者能同步转动的连接结构。具体地，如图2、图3所示，连接结构包括开设在磁铁固定销4杆部41外周壁上的键槽一41b，插孔21的孔壁上沿主轴长度方向开设有键槽二22，键槽二22朝向固定座3的一端为敞口，键槽一41b内固设有连接键10且该连接键10嵌设在键槽二22内。卡簧二9为轴用卡簧。轴用卡簧具有十分良好的固定效果，极限偏差能控制在很微小的范围内。

磁铁固定销4相对主轴2是同步转动的，磁铁固定销4本身能在固定座3上转动，因此电机主轴2在转动的过程中能带动磁铁固定销4同步转动，从而被码盘6感应到，以检测电机的转速。而磁铁固定销4的内端与插孔21为插接关系，两者没有固连，同时由于磁铁固定销4被轴向固定在固定座3上，因此在主轴2发生轴向的窜动时，不会导致磁铁固定销4轴向的位移，使磁铁固定销4上的磁铁与码盘6之间始终保持稳定的距离，保证电机转速检测的精确性，使电动汽车运行平稳。另外，由于卡簧一8和卡簧二9分别位于轴承7的两端，因此在磁铁固定销4在转动的过程中，卡簧一8可以采用孔用卡簧，卡簧二9可以采用轴用卡簧，保证了轴承7和磁铁固定销4的稳定性，使电机的转速检测更加精确。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：连接结构也可以是在杆部41上沿杆部41长度方向开设有条形槽，该条形槽的一端延伸至杆部41的端面，在插孔21的孔壁上具有能卡接在条形槽内的凸块。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、壳体；11、端盖；11a、安装孔；2、主轴；21、插孔；22、键槽二；3、固定座；31、贯穿孔；32、环形凸肩；33、卡槽；4、磁铁固定销；41、杆部；41a、轴槽；41b、键槽一；42、头部；5、磁块；6、码盘；7、轴承；8、卡簧一；9、卡簧二；10、连接键等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种电机的转速检测结构，所述电机包括具有端盖(11)的壳体(1)和转动设置在壳体(1)内的主轴(2)，其特征在于，本转速检测结构包括开设在端盖(11)上且贯穿端盖(11)内外表面的安装孔(11a)，所述主轴(2)的一端端面正对所述安装孔(11a)且在主轴(2)该端端面上开设有插孔(21)，所述端盖(11)上还固连有固定座(3)，所述固定座(3)上开设有贯穿孔(31)，所述贯穿孔(31)内设有磁铁固定销(4)，所述磁铁固定销(4)相对固定座(3)周向转动且轴向固定，所述磁铁固定销(4)的一端插设在所述主轴(2)的插孔(21)内，所述磁铁固定销(4)的另一端端面上固设有磁块(5)，所述固定座(3)上还固设有正对所述磁块(5)的码盘(6)，在磁铁固定销(4)与所述主轴(2)之间还设有使两者能同步转动的连接结构。

2.根据权利要求1所述的电机的转速检测结构，其特征在于，所述磁铁固定销(4)与固定座(3)之间设置有轴承(7)，所述贯穿孔(31)靠近主轴(2)一端的孔壁上具有环形凸肩(32)，在贯穿孔(31)的孔壁上沿贯穿孔(31)周向开设有环形的卡槽(33)，所述卡槽(33)内设有卡簧一(8)，所述轴承(7)外圈的一端抵靠在所述环形凸肩(32)上，轴承(7)外圈的另一端抵靠在所述卡簧一(8)上。

3.根据权利要求2所述的电机的转速检测结构，其特征在于，所述磁铁固定销(4)包括呈圆柱状的杆部(41)和连接在杆部(41)一端的头部(42)，所述头部(42)呈圆形块状且头部(42)的直径大于杆部(41)的直径，所述杆部(41)的另一端插接在插孔(21)内，所述杆部(41)外周壁上开设有环形的轴槽(41a)，所述轴槽(41a)内设有卡簧二(9)，所述轴承(7)套设在杆部(41)上，该轴承(7)内圈的一端抵靠在所述卡簧二(9)上，轴承(7)内圈的另一端抵靠在头部(42)的其中一端面上，磁块(5)固定在头部(42)的另一端面上。

4.根据权利要求3所述的电机的转速检测结构，其特征在于，所述连接结构包括开设在磁铁固定销(4)杆部(41)外周壁上的键槽一(41b)，所述插孔(21)的孔壁上沿主轴(2)长度方向开设有键槽二(22)，所述键槽二(22)朝向固定座(3)的一端为敞口，所述键槽一(41b)内固设有连接键(10)且该连接键(10)嵌设在所述键槽二(22)内。

5.根据权利要求1到4中任意一项所述的电机的转速检测结构，其特征在于，所述固定座(3)与所述端盖(11)通过螺栓相固连。

6.根据权利要求1到4中任意一项所述的电机的转速检测结构，其特征在于，所述码盘(6)与所述固定座(3)通过螺栓相固连。