CN207283375U - 一种无刷直流电机霍尔传感器安装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于无刷直流电动机的结构设计技术，涉及一种新型的霍尔位置传感器安装结构。它包括电路板(3)、霍尔传感器(4)、后轴承(9)、电机轴(10)和后端盖(11)；其特征在于：还包括磁钢组件和霍尔传感器组件。本实用新型提出了一种直流无刷电机霍尔位置传感器安装结构，能够灵活调整霍尔传感器的提前导通角，使电动机达到了更理想的输出性能，并解决了现有霍尔传感器安装在定子齿或定子槽中，由于齿槽热效应导致的容易失效的问题，从而提高了电动机的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于无刷直流电动机的结构设计技术，涉及一种新型的霍尔位置传感器安装结构。
背景技术
目前，永磁无刷直流电动机多采用霍尔传感器作为转子位置检测元件，其大多直接安装在定子齿上或定子槽中。该种安装方式结构简单，但是不能灵活调整霍尔传感器的提前导通角，故对电动机本体反电动势的波形要求较高，否则可能达不到理想的输出性能。再者，定子齿上或定子槽中温度较高，在长期使用过程中，霍尔传感器容易失效，从而影响电动机的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提出一种无刷直流电机霍尔位置传感器安装结构，以便能够灵活调整霍尔传感器的提前导通角，使电动机达到更理想的输出性能，并解决现有霍尔传感器安装在定子齿或定子槽中，由于齿槽热效应导致的容易失效的问题，从而提高电动机的可靠性。
本实用新型的技术方案是：一种无刷直流电机霍尔传感器安装结构，包括电路板3、霍尔传感器4、后轴承9、电机轴10和后端盖11；后端盖11固定在电机壳体的后端面上，在后端盖11的轴承室11a内安装着支撑电机轴10后端的后轴承9，三个霍尔传感器4的正端、负端和输出端分别焊接在电路板3上相应的接点处，三个霍尔传感器4沿圆周均布，电路板3的输出端通过导线引出到电机外面；其特征在于：还包括磁钢组件和霍尔传感器组件；
所述的磁钢组件包括两个半环形磁钢7和一个磁钢保护套8；两个半环形磁钢7对合吸附形成一个环形磁钢，在电机轴10的后端面上有一个直径缩小的磁钢安装轴10a，环形磁钢套在磁钢安装轴10a上并保持间隙配合，通过胶接使环形磁钢和磁钢安装轴10a连接为整体，磁钢保护套8是非导磁金属材料制造的、前端敞开、后端封闭的圆筒，磁钢保护套8套在环形磁钢的外面并胶接使环形磁钢和磁钢保护套8连接为整体，磁钢保护套8的外径小于电机轴10的外径；
所述的霍尔传感器组件包括保护盖1、传感器支架2、电路板3、霍尔传感器4、保护盖连接螺钉5和螺钉6；所述的传感器支架2是一个绝缘材料制造的圆盘，传感器支架2的中心孔是台阶孔，传感器支架2的左段孔2a的孔径小于右段孔2b的孔径，左段孔2a的孔径大于磁钢保护套8的外径，电路板3是一个圆板，右段孔2b的孔径小于电路板3的外径，在右段孔2b与左段孔2a之间的台阶端面上有三个沿圆周均布的矩形贯通槽2c，在传感器支架2的前端面上、右段孔2b的外面有至少三个沿圆周均布的沉头螺钉过孔2d；所述的保护盖1是一个圆盘，在保护盖1的前端面上有一个三级台阶盲孔，从前到后分别是前孔1a、中孔1b和后孔1c，它们的孔径从前到后依次减小，在前孔1a与中孔1b之间的台阶端面上有至少三个沿圆周均布的螺纹孔1e，该螺纹孔1e的数量与沉头螺钉过孔2d的数量相同并且位置对应，在保护盖1的后端面上、靠近圆周的位置有至少三个沿圆周均布的保护盖螺钉过孔1d，保护盖螺钉过孔1d是圆弧形孔；
在所述的后端盖11的后端面上有一个二级台阶孔，二级台阶孔的前孔11b与轴承室11a贯通,二级台阶孔的前孔11b的孔径小于二级台阶孔的后孔11c的孔径，在二级台阶孔的前孔11b与二级台阶孔的后孔11c之间的台阶端面上有沿圆周均布的至少三个后端盖螺纹孔11d，后端盖螺纹孔11d的数量与保护盖螺钉过孔1d的数量相同并且位置对应；电路板3嵌入保护盖1上的中孔1b内，传感器支架2的后端嵌入保护盖1上的前孔1a内，三个霍尔传感器4分别位于传感器支架2上的矩形贯通槽2c内，通过保护盖连接螺钉5将传感器支架2和保护盖1连接为整体；通过螺钉6将保护盖1固定在后端盖11二级台阶孔的前孔11b与二级台阶孔的后孔11c之间的台阶端面上，传感器支架2的主体嵌入后端盖11的二级台阶孔的前孔11b内，磁钢安装轴10a和磁钢组件伸进后端盖11的二级台阶孔的前孔11b内，磁钢组件的轴向位置与三个霍尔传感器4的轴向位置对应。
本实用新型的优点是：提出了一种无刷直流电机霍尔位置传感器安装结构，能够灵活调整霍尔传感器的提前导通角，使电动机达到了更理想的输出性能，并解决了现有霍尔传感器安装在定子齿或定子槽中，由于齿槽热效应导致的容易失效的问题，从而提高了电动机的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。图中，左方为前方，右方为后方。
图2是本实用新型中霍尔传感器组件的左视图。
图3是本实用新型中传感器支架2的结构示意图。
图4是本实用新型中保护盖1的结构示意图。
图5是本实用新型中后端盖11的结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步详细说明。参见图1至图5，一种无刷直流电机霍尔传感器安装结构，包括电路板3、霍尔传感器4、后轴承9、电机轴10和后端盖11；后端盖11固定在电机壳体的后端面上，在后端盖11的轴承室11a内安装着支撑电机轴10后端的后轴承9，三个霍尔传感器4的正端、负端和输出端分别焊接在电路板3上相应的接点处，三个霍尔传感器4沿圆周均布，电路板3的输出端通过导线引出到电机外面；其特征在于：还包括磁钢组件和霍尔传感器组件；
所述的磁钢组件包括两个半环形磁钢7和一个磁钢保护套8；两个半环形磁钢7对合吸附形成一个环形磁钢，在电机轴10的后端面上有一个直径缩小的磁钢安装轴10a，环形磁钢套在磁钢安装轴10a上并保持间隙配合，通过胶接使环形磁钢和磁钢安装轴10a连接为整体，磁钢保护套8是非导磁金属材料制造的、前端敞开、后端封闭的圆筒，磁钢保护套8套在环形磁钢的外面并胶接使环形磁钢和磁钢保护套8连接为整体，磁钢保护套8的外径小于电机轴10的外径；
所述的霍尔传感器组件包括保护盖1、传感器支架2、电路板3、霍尔传感器4、保护盖连接螺钉5和螺钉6；所述的传感器支架2是一个绝缘材料制造的圆盘，传感器支架2的中心孔是台阶孔，传感器支架2的左段孔2a的孔径小于右段孔2b的孔径，左段孔2a的孔径大于磁钢保护套8的外径，电路板3是一个圆板，右段孔2b的孔径小于电路板3的外径，在右段孔2b与左段孔2a之间的台阶端面上有三个沿圆周均布的矩形贯通槽2c，在传感器支架2的前端面上、右段孔2b的外面有至少三个沿圆周均布的沉头螺钉过孔2d；所述的保护盖1是一个圆盘，在保护盖1的前端面上有一个三级台阶盲孔，从前到后分别是前孔1a、中孔1b和后孔1c，它们的孔径从前到后依次减小，在前孔1a与中孔1b之间的台阶端面上有至少三个沿圆周均布的螺纹孔1e，该螺纹孔1e的数量与沉头螺钉过孔2d的数量相同并且位置对应，在保护盖1的后端面上、靠近圆周的位置有至少三个沿圆周均布的保护盖螺钉过孔1d，保护盖螺钉过孔1d是圆弧形孔；
在所述的后端盖11的后端面上有一个二级台阶孔，二级台阶孔的前孔11b与轴承室11a贯通,二级台阶孔的前孔11b的孔径小于二级台阶孔的后孔11c的孔径，在二级台阶孔的前孔11b与二级台阶孔的后孔11c之间的台阶端面上有沿圆周均布的至少三个后端盖螺纹孔11d，后端盖螺纹孔11d的数量与保护盖螺钉过孔1d的数量相同并且位置对应；电路板3嵌入保护盖1上的中孔1b内，传感器支架2的后端嵌入保护盖1上的前孔1a内，三个霍尔传感器4分别位于传感器支架2上的矩形贯通槽2c内，通过保护盖连接螺钉5将传感器支架2和保护盖1连接为整体；通过螺钉6将保护盖1固定在后端盖11二级台阶孔的前孔11b与二级台阶孔的后孔11c之间的台阶端面上，传感器支架2的主体嵌入后端盖11的二级台阶孔的前孔11b内，磁钢安装轴10a和磁钢组件伸进后端盖11的二级台阶孔的前孔11b内，磁钢组件的轴向位置与三个霍尔传感器4的轴向位置对应。
为了进一步增加连接的牢固度，在所述的磁钢保护套8的后端面上有中心孔，该中心孔的孔径大于磁钢安装轴10a的外径，通过焊接使磁钢保护套8的后端面与磁钢安装轴10a连接为整体。
在后端盖11上有引线孔11e，在保护盖1的圆周上、与引线孔11e对应的位置有引线槽1f，电机引出线通过引线孔11e和引线槽1f引出到电机外。
本实用新型的工作原理是：在电机轴10的非驱动端安装的两个半环形磁钢7与电机的主转子磁钢的N、S极对应，霍尔传感器4通过感应两个半环形磁钢7的N、S极输出换向信号，提供给控制器的逻辑控制芯片，从而驱动无刷直流电动机的三相绕组按照一定顺序依次导通。通过保护盖1上的螺钉6可以在一定角度范围内方便地调整霍尔传感器的提前导通角，从而使电动机达到更理想的输出性能。
本实用新型的一个实施例，在传感器支架2的前端面上、右段孔2b的外面有三个沿圆周均布的沉头螺钉过孔2d，在前孔1a与中孔1b之间的台阶端面上有三个沿圆周均布的螺纹孔1e，在保护盖1的后端面上、靠近圆周的位置有三个沿圆周均布的保护盖螺钉过孔1d，在二级台阶孔的前孔11b与二级台阶孔的后孔11c之间的台阶端面上有沿圆周均布的三个后端盖螺纹孔11d。磁钢保护套8采用无磁不锈钢材料制造，传感器支架2采用环氧布棒材料制造。霍尔传感器4可以在60°范围内调整其提前或者滞后导通。
Claims (3)
1.一种无刷直流电机霍尔传感器安装结构，包括电路板(3)、霍尔传感器(4)、后轴承(9)、电机轴(10)和后端盖(11)；后端盖(11)固定在电机壳体的后端面上，在后端盖(11)的轴承室(11a)内安装着支撑电机轴(10)后端的后轴承(9)，三个霍尔传感器(4)的正端、负端和输出端分别焊接在电路板(3)上相应的接点处，三个霍尔传感器(4)沿圆周均布，电路板(3)的输出端通过导线引出到电机外面；其特征在于：还包括磁钢组件和霍尔传感器组件；
所述的磁钢组件包括两个半环形磁钢(7)和一个磁钢保护套(8)；两个半环形磁钢(7)对合吸附形成一个环形磁钢，在电机轴(10)的后端面上有一个直径缩小的磁钢安装轴(10a)，环形磁钢套在磁钢安装轴(10a)上并保持间隙配合，通过胶接使环形磁钢和磁钢安装轴(10a)连接为整体，磁钢保护套(8)是非导磁金属材料制造的、前端敞开、后端封闭的圆筒，磁钢保护套(8)套在环形磁钢的外面并胶接使环形磁钢和磁钢保护套(8)连接为整体，磁钢保护套(8)的外径小于电机轴(10)的外径；
所述的霍尔传感器组件包括保护盖(1)、传感器支架(2)、电路板(3)、霍尔传感器(4)、保护盖连接螺钉(5)和螺钉(6)；所述的传感器支架(2)是一个绝缘材料制造的圆盘，传感器支架(2)的中心孔是台阶孔，传感器支架(2)的左段孔(2a)的孔径小于右段孔(2b)的孔径，左段孔(2a)的孔径大于磁钢保护套(8)的外径，电路板(3)是一个圆板，右段孔(2b)的孔径小于电路板(3)的外径，在右段孔(2b)与左段孔(2a)之间的台阶端面上有三个沿圆周均布的矩形贯通槽(2c)，在传感器支架(2)的前端面上、右段孔(2b)的外面有至少三个沿圆周均布的沉头螺钉过孔(2d)；所述的保护盖(1)是一个圆盘，在保护盖(1)的前端面上有一个三级台阶盲孔，从前到后分别是前孔(1a)、中孔(1b)和后孔(1c)，它们的孔径从前到后依次减小，在前孔(1a)与中孔(1b)之间的台阶端面上有至少三个沿圆周均布的螺纹孔(1e)，该螺纹孔(1e)的数量与沉头螺钉过孔(2d)的数量相同并且位置对应，在保护盖(1)的后端面上、靠近圆周的位置有至少三个沿圆周均布的保护盖螺钉过孔(1d)，保护盖螺钉过孔(1d)是圆弧形孔；
在所述的后端盖(11)的后端面上有一个二级台阶孔，二级台阶孔的前孔(11b)与轴承室(11a)贯通，二级台阶孔的前孔(11b)的孔径小于二级台阶孔的后孔(11c)的孔径，在二级台阶孔的前孔(11b)与二级台阶孔的后孔(11c)之间的台阶端面上有沿圆周均布的至少三个后端盖螺纹孔(11d)，后端盖螺纹孔(11d)的数量与保护盖螺钉过孔(1d)的数量相同并且位置对应；电路板(3)嵌入保护盖(1)上的中孔(1b)内，传感器支架(2)的后端嵌入保护盖(1)上的前孔(1a)内，三个霍尔传感器(4)分别位于传感器支架(2)上的矩形贯通槽(2c)内，通过保护盖连接螺钉(5)将传感器支架(2)和保护盖(1)连接为整体；通过螺钉(6)将保护盖(1)固定在后端盖(11)二级台阶孔的前孔(11b)与二级台阶孔的后孔(11c)之间的台阶端面上，传感器支架(2)的主体嵌入后端盖(11)的二级台阶孔的前孔(11b)内，磁钢安装轴(10a)和磁钢组件伸进后端盖(11)的二级台阶孔的前孔(11b)内，磁钢组件的轴向位置与三个霍尔传感器(4)的轴向位置对应。
2.根据权利要求1所述的无刷直流电机霍尔传感器安装结构，其特征在于：在所述的磁钢保护套(8)的后端面上有中心孔，该中心孔的孔径大于磁钢安装轴(10a)的外径，通过焊接使磁钢保护套(8)的后端面与磁钢安装轴(10a)连接为整体。
3.根据权利要求1或2所述的无刷直流电机霍尔传感器安装结构，其特征在于：在后端盖(11)上有引线孔(11e)，在保护盖(1)的圆周上、与引线孔(11e)对应的位置有引线槽(1f)，电机引出线通过引线孔(11e)和引线槽(1f)引出到电机外。
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