CN206977292U - 一种基于霍尔的电机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于霍尔的电机结构，属于电机技术领域。通过在转轴的一端设置检测磁钢以提供与主磁钢匹配的磁信号，通过将固定有霍尔元件的信号板固定在电机壳体的端面上，利用霍尔元件检测检测磁钢的磁信号来确定转子位置信息，由于采用了独立的霍尔组件，便于霍尔的安装固定，减少甚至避免了由于人员操作的误差、装配误差等导致的霍尔安装位置的不准确的问题，另外，在霍尔发生故障时，无须将端盖等拆开即可对霍尔进行更换、维修。

Description

一种基于霍尔的电机结构

技术领域

本实用新型涉及一种基于霍尔的无刷永磁电机结构，属于电机技术领域。

背景技术

霍尔常作为传感器，用于感应并传递无刷永磁电机的转子位置信息。现有技术中，霍尔多采用在线圈绕组端部直接粘贴固定的方式，或将霍尔直接插于线圈绕组之间的气隙中。

理论分析来讲，这种霍尔定位方式没有问题，且可用于判断转子零位信息。但实际操作中，由于人员操作的误差、装配的误差等，很容易导致霍尔安装位置的不准确，从而引起转子零位信息判断的错误。另外，在霍尔发生故障时，必须将电机壳体，如端盖等拆开才能对霍尔进行更换，维修性差。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种基于霍尔的电机结构，通过在转轴的一端设置检测磁钢以提供与主磁钢匹配的磁信号，通过将固定有霍尔元件的信号板固定在电机壳体的端面上，利用霍尔元件检测检测磁钢的磁信号来确定转子位置信息，由于采用了独立的霍尔组件，便于霍尔的安装固定，减少甚至避免了由于人员操作的误差、装配误差等导致的霍尔安装位置的不准确的问题，另外，在霍尔发生故障时，无须将端盖等拆开即可对霍尔进行更换、维修。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于霍尔的电机结构，包括电机定子组件、电机转子组件、电机壳体及霍尔组件，所述霍尔组件包括检测磁钢、信号板及与所述信号板固定并与所述信号板通信的三个霍尔元件，所述电机转子组件包括转轴、主磁钢和转子轭，所述转轴与所述电机壳体连接且与所述电机壳体相对转动，所述转子轭环绕所述转轴设置，所述主磁钢设置在所述转子轭上，所述检测磁钢设置在所述转轴的一端随所述转轴一同转动，所述检测磁钢用于提供与所述主磁钢匹配的磁信号，所述霍尔元件用于检测所述检测磁钢的磁信号，所述信号板设置在所述电机壳体的端面上。

在一可选实施例中，所述检测磁钢的极对数及极弧系数与所述主磁钢相同。

在一可选实施例中，所述电机壳体包括筒状主体结构和与所述主体结构可拆卸连接的端盖，所述转轴一端与所述主体结构的端面连接，所述检测磁钢设置在所述转轴的靠近所述主体结构端面的轴肩上，所述信号板设置在所述主体结构的端面上。

在一可选实施例中，所述信号板为环形板，所述主体结构的端面上设有环形定位槽，用于给所述信号板定位。

在一可选实施例中，所述电机壳体的端面上设有扇形过孔，所述霍尔元件通过所述扇形过孔探入壳体内腔。

在一可选实施例中，所述检测磁钢设置在所述转轴轴肩的外围。

在一可选实施例中，所述电机转子组件还包括主不锈钢套，所述主不锈钢套设置在所述主磁钢外侧壁上。

在一可选实施例中，所述霍尔组件还包括检测不锈钢套，所述检测不锈钢套设置在所述检测磁钢外侧壁上。

本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型实施例提供的基于霍尔的电机结构，通过在转轴的一端设置检测磁钢以提供与主磁钢匹配的磁信号，通过将固定有霍尔元件的信号板固定在电机壳体的端面上，利用霍尔元件检测检测磁钢的磁信号来确定转子位置信息，由于采用了独立的霍尔组件，便于霍尔的安装固定，减少甚至避免了由于人员操作的误差、装配误差等导致的霍尔安装位置的不准确的问题，另外，在霍尔发生故障时，无须将端盖等拆开即可对霍尔进行更换、维修；

(2)通过将检测磁钢的极对数、极弧系数与主磁钢的保持一致，使检测磁钢产生于主磁钢一致的磁信号，以便于控制器通过读取霍尔的信号来判断转子位置信息；

(3)通过设置扇形过孔，便于信号板的旋转，以起到电机零位调整的作用。

附图说明

图1本实用新型实施例提供的一种基于霍尔的电机结构剖面图；

图2本实用新型实施例提供的一种基于霍尔的电机结构的局部剖面图；

图3本实用新型实施例提供的霍尔组件侧视图；

图4为本实用新型实施例提供的霍尔组件结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的主体结构的端面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

参见图1-4，本实用新型实施例提供了一种基于霍尔的电机结构，包括电机定子组件、电机转子组件、电机壳体及霍尔组件20，所述电机定子组件包括定子铁心9和定子绕组10，霍尔组件20包括检测磁钢4、信号板5及与信号板5固定并与信号板5通信的三个霍尔元件6，所述电机转子组件包括转轴1、主磁钢2和转子轭3，转轴1与电机壳体连接且与电机壳体相对转动，转子轭3环绕转轴1设置，主磁钢2设置在转子轭3上，检测磁钢4设置在转轴1的一端，靠近转轴1与电机壳体的连接位置，检测磁钢4随转轴1一同转动，检测磁钢4用于提供与主磁钢2匹配的磁信号，霍尔元件6用于检测检测磁钢4的磁信号，信号板5通过螺纹紧固件固定或通过卡接固定等方式设置在所述电机壳体的端面上。

本实用新型实施例提供的基于霍尔的电机结构，通过在转轴的一端设置检测磁钢以提供与主磁钢匹配的磁信号，通过将固定有霍尔元件的信号板固定在电机壳体的端面上，利用霍尔元件检测检测磁钢的磁信号来确定转子位置信息，由于采用了独立的霍尔组件，便于霍尔的安装固定，减少甚至避免了由于人员操作的误差、装配误差等导致的霍尔安装位置的不准确的问题，另外，在霍尔发生故障时，无须将端盖等拆开即可对霍尔进行更换、维修。

具体地，本实用新型实施例中，检测磁钢4的极对数及极弧系数与主磁钢2相同。通过将检测磁钢的极对数、极弧系数与主磁钢的保持一致，使检测磁钢产生于主磁钢一致的磁信号，以便于控制器通过读取霍尔的信号来判断转子位置信息。

具体地，参见图1，所述电机壳体包括筒状主体结构7和与主体结构7可拆卸连接的前端盖8和后端盖(图中未示出)，转轴1的前端通过前轴承11与前端盖8连接，后端通过后轴承12与主体结构7的端面连接，检测磁钢4设置在转轴1的轴肩上，本实用新型实施例中，当转轴1为空心结构时，检测磁钢4既可以设置在轴肩外围又可以设置在轴肩对应的空腔内，优选设置在轴肩外围，所述轴肩可以为后挡肩也可以为前挡肩，相应的信号板5设置在主体结构7的端面上或前端盖8的端面上。

参见图3和图4，信号板5为环形板，电机壳体的端面上设有环形定位槽，用于给信号板5定位。参见图1和图5，在一可选实施例中，主体结构7的端面上设有环形定位槽71，且主体结构7的端面上设有多个固定孔，将信号板5定位在环形定位槽后通过压片15压紧信号板，通过螺钉、螺栓等紧固件16将压片15固定在主体结构7的端面上，从而实现对信号板5的固定。该结构进一步提高了霍尔的安装精度，且提高了安装效率。

具体地，所述电机壳体的端面上设有扇形过孔72，霍尔元件6通过扇形过孔72探入壳体内腔。如图5所示，在本实用新型的一可选实施例中，扇形通孔72设在主体结构7的端面上，通过设置扇形过孔72，便于信号板5的旋转，以起到电机零位调整的作用。

进一步地，参见图2，所述电机转子组件还包括主不锈钢套13，主不锈钢套13设置在主磁钢2外侧壁上。所述霍尔组件还包括检测不锈钢套14，检测不锈钢套14设置在检测磁钢4外侧壁上。

不锈钢套可以起到紧固磁钢的作用，防止电机在高速旋转离心作用下磁钢被甩出，提高电机可靠性。

本实用新型实施例提供的基于霍尔的电机结构的装配顺序为：定子铁心上嵌入定子绕组，得到定子铁心组件，然后将定子铁心组件与壳体进行热装，完成定子的装配；将后挡肩、转子轭、前挡肩依次以热装的形式装配在转子轴上，然后将主磁钢粘贴在转子轭上，接着用主不锈钢护套热装在整个转子组件外壁，最后将前后两个轴承轻轻敲入转子轴上，完成转子的装配；将转子通过卡具沿定子轴向从前端面推相后端面，直至转子后轴承到达电机壳体后端面轴承室位置，然后安装电机前端盖，至此，完成了整个直流无刷电机本体部分的装配。霍尔组件在电机本体装配好之后，需安装在直流无刷电机后端面上，其中三个霍尔元件要穿过直流无刷电机后端面上开设的三个霍尔传感器扇形过孔，信号板在固定在直流无刷电机后端面环形定位槽内。接着，需要在电机被拖动旋转的同时采集信号板电路信号以及电机的反电势信号，借助示波器等外围设备观测，并通过旋转信号板完成电机零位信号校对。校对完成后，用霍尔板压片和霍尔板紧固螺钉将霍尔电路板组件进行紧固，防止霍尔电路板发生转动。

本实用新型未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。所述的具体实施例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人员可以对所述的具体实施例做不同的修改或补充或采用类似的方式代替，但不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。

本实用新型未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (8)

1.一种基于霍尔的电机结构，其特征在于，包括电机定子组件、电机转子组件、电机壳体及霍尔组件，所述霍尔组件包括检测磁钢、信号板及与所述信号板固定并与所述信号板通信的三个霍尔元件，所述电机转子组件包括转轴、主磁钢和转子轭，所述转轴与所述电机壳体连接且与所述电机壳体相对转动，所述转子轭环绕所述转轴设置，所述主磁钢设置在所述转子轭上，所述检测磁钢设置在所述转轴的一端随所述转轴一同转动，所述检测磁钢用于提供与所述主磁钢匹配的磁信号，所述霍尔元件用于检测所述检测磁钢的磁信号，所述信号板设置在所述电机壳体的端面上。

2.根据权利要求1所述的基于霍尔的电机结构，其特征在于，所述检测磁钢的极对数及极弧系数与所述主磁钢相同。

3.根据权利要求1所述的基于霍尔的电机结构，其特征在于，所述电机壳体包括筒状主体结构和与所述主体结构可拆卸连接的端盖，所述转轴一端与所述主体结构的端面连接，所述检测磁钢设置在所述转轴的靠近所述主体结构端面的轴肩上，所述信号板设置在所述主体结构的端面上。

4.根据权利要求3所述的基于霍尔的电机结构，其特征在于，所述信号板为环形板，所述主体结构的端面上设有环形定位槽，用于给所述信号板定位。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于霍尔的电机结构，其特征在于，所述电机壳体的端面上设有扇形过孔，所述霍尔元件通过所述扇形过孔探入壳体内腔。

6.根据权利要求3所述的基于霍尔的电机结构，其特征在于，所述检测磁钢设置在所述转轴轴肩的外围。

7.根据权利要求1所述的基于霍尔的电机结构，其特征在于，所述电机转子组件还包括主不锈钢套，所述主不锈钢套设置在所述主磁钢外侧壁上。

8.根据权利要求1所述的基于霍尔的电机结构，其特征在于，所述霍尔组件还包括检测不锈钢套，所述检测不锈钢套设置在所述检测磁钢外侧壁上。