CN208401694U - 一种开关磁阻电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关磁阻电机，包括定子、转子、位置传感器、后端盖，转子设置在定子内，位置传感器包括磁环和霍尔板，磁环包括交错排列的N极与S极，磁环内环上设置有第一定位件，转子的中心转轴上设置有第二定位件，第一定位件与第二定位件卡接使得磁环定位在中心转轴上，后端盖上设置有定位销，霍尔板通过限位开孔套接在定位销上以实现与后端盖的定位，定子外侧设置有限位卡槽，后端盖设置有第一凸起，第一凸起卡接在限位卡槽中，从而实现霍尔板与定子的定位，这样的结构提高了开关磁阻电机的组装效率，降低了组装成本，有利于大规模生产。

Description

一种开关磁阻电机

技术领域

本实用新型涉及开关磁阻电机领域。

背景技术

开关磁阻电机因结构简单、不使用永磁材料、起动转矩大、起动电流低、可频繁启停等诸多优点，被认为在未来将会成为主流电机。开关磁阻电机的定子和转子都是由矽钢片叠压而成，定子齿上嵌有绕组。开关磁阻电机每一相磁路的磁阻随定子与转子的相对角位置变化而变化，为使其正常工作，必须在转子转到适当位置时开通或者关断相应的绕组通电，保证转子转动过程中始终正确切换各相绕组通电。转子转动的相对位置是通过位置传感器来检测的，位置传感器通常由霍尔板和磁环组成，通常需要将霍尔板与定子定位、磁环与转子定位，然后通过霍尔板检测磁环相对霍尔板转动的角度间接得到转子相对定子转动的角度，现有的定位方式通常需要反复的手动调试，然后分别将霍尔板固定在端盖上、磁环固定在转子上。这样反复调试后再固定使得需要耗费很长的组装时间，不利于开关磁阻电机的大规模生产，并且误差较大。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种方便安装位置传感器的开关磁阻电机。

本实用新型采用的技术方案是：

一种开关磁阻电机，包括电机壳体以及安置在电机壳体上的定子、转子、位置传感器，转子的中心转轴与电机壳体连接，位置传感器包括设置在中心转轴上的磁环、设置在电机壳体上用于检测磁环转动角度的霍尔板，磁环的内环设置有第一定位件，中心转轴上设置有与第一定位件相配合的第二定位件，第一定位件与第二定位件相卡接以将磁环定位在中心转轴上，所述磁环包括若干个N极和若干个S极，所述N极和S极相互交错排列且均匀分布，第一定位件正对磁环其中一个N极或者其中一个S极。

所述转子设置有围绕中心转轴对称分布的多个转子齿，其中一组N极与S极的交界线能够与其中一个转子齿的中心线重合。

所述电机壳体包括设置在定子后端面的后端盖及设置在定子前端面的前端盖，中心转轴的两端分别穿过后端盖及前端盖以支撑转子转动。

所述后端盖上设置有定位销，霍尔板上设置有与定位销配合的限位开孔，限位开孔套接在定位销上以将霍尔板定位在后端盖上。

所述定子包括对称分布的多个定子齿，所述霍尔板上设置有呈轴对称分布的多个霍尔元件，霍尔板的对称轴正对其中一个定子齿的中心线。

所述霍尔板上还设置有至少一个螺孔，外部螺钉可通过螺孔将霍尔板固定在电机壳体上。

所述定子外侧设置有定位卡槽，后端盖外沿设置有第一凸起，第一凸起卡接在定位卡槽中以实现后端盖与定子的定位。前端盖外沿设置有第二凸起，第二凸起卡接在定位卡槽中以实现前端盖与定子的定位。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过在转子的中心转轴及磁环内环上分别设置的相互配合的定位件，使得磁环无需调试即可直接通过定位件的卡接安装在中心转轴上，实现磁环与转子的定位。上述定位件只正对磁环的一个N极或者S极并且磁环上N极与S极是对称分布的，使得磁环无论是正面安装与反面安装都可以，节约大量安装时间。

后端盖上设置有定位销，安装时可先将霍尔板通过定位销限定在后端盖上，然后再通过螺钉将霍尔板固定在后端盖上，使得霍尔板的安装及定位更方便，不需要反复调试位置。后端盖上还设置有第一凸起，第一凸起卡接在定子外侧的限位卡槽内以实现后端盖与定子的定位，从而实现了霍尔板与定子的定位。

上述结构使得位置传感器的定位安装非常方便，不需要反复调试，提高了开关磁阻电机的组装效率，更有利于开关磁阻电机的大规模生产，并且位置传感器的安装误差更小。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是开关磁阻电机的整体结构图。

图2是开关磁阻电机结构的爆炸图。

图3是磁环安装处的剖视图。

图4是A部分的局部放大图。

图5是霍尔板的安装示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实用新型提供的一种开关磁阻电机，包括电机壳体1、定子2、转子3，转子3设置在定子2内，转子3的中心转轴5的两端分别与电机壳体1连接，使得电机壳体1能承载转子3使其能在定子2内自由转动。

如图2所示，开关磁阻电机还设置有位置传感5以检测转子3相对定子2转动的角度从而根据这个角度接通不同相位的绕组线圈，使得电机更正常转动。位置传感5包括磁环6、霍尔板7，磁环6套接在转子3的中心转轴5上，并与转子3同步转动。如图1所示，电机壳体1包括后端盖11、前端盖20，后端盖11设置在定子2的后端面，前端盖20设置在定子2的前端面，中心转轴5的两端分别穿过后端盖11及前端盖20以支撑转子3自由转动。霍尔板7固定在后端盖11的上，因为后端盖11固定在定子2上，所以霍尔板7与定子2的位置固定，通过霍尔板7检测磁环6相对霍尔板7转动的角度即可得到转子3相对定子2转动的角度。

如图3所示，转子3设置有围绕中心转轴5对称分布的多个转子齿10，定子2设置有沿定子2内侧均匀分布的多个定子齿14，定子齿14上缠绕有绕组线圈，当某一定子齿14通电时，会对较近的转子齿10形成吸力，不同的定子齿14的线组交替通断，则会带动整个转子3转动起来。

如图3所示，磁环6包括交替排列且对称分布的多个N极与S极，磁环6内环上设置有第一定位件8，中心转轴5上设置有第二定位件9。第一定位件8与第二定位件9可以是相互抵接的两个平台，可以是相互卡接的卡凸与卡槽，也可以是其它任意能将磁环6定位在中心转轴5上并使磁环6与转子3的相对位置确定的定位结构。本实用新型的优选实施例中，第一定位件8为第一平台，第二定位件9为第二平台。第一平台与第二平台抵接以使得磁环6套接在中心转轴5上，并且与中心转轴5同步转动，从而实现磁环6与转子3的定位。第一平台正对磁环6的一个N极或者S极，由于N极与S极对称分布，使得磁环6无论正面安装或是反面安装都不会改变磁环6上N极与S极的排列顺序，从而不会影响对电机正转与反转的判断。安装时直接将磁环6套接在中心转轴5上，不需要花时间判断磁环6的正反面及位置，提高了安装效率。如图3所示，磁环6上其中一组N极与S极的交界线a与其中一个转子齿10的中心线b重合，这样有利于通过磁环6转动的角度计算转子3转动的角度。

如图4-5及所示，霍尔板7上设置有多个轴对称分布的霍尔元件15，霍尔元件15沿磁环6外环分布并且都正对着磁环6的中心，霍尔元件15用于检测磁环6外沿的磁场强度的变化，并根据不同的霍尔元件15检测到的磁场强度不同判断磁环6转动的角度，从而判断转子3转动的角度，再根据转子3转动的角度不同导通不同定子齿14上的绕组线圈使得电机转动。

因为后端盖11固定在定子2上，霍尔板7需要定位在后端盖11上以实现霍尔板7与定子2的定位。如图5所示，电机的后端盖11的内侧面设置有定位销12，霍尔板7上设置有与定位销12配合的限位开孔13，安装时，先将霍尔板7通过限位开孔13固定在定位销12上以实现霍尔板7与后端盖11的定位，霍尔板7还设置有至少一个螺孔16，可以利用螺丝通过螺孔16将霍尔板7固定在后端盖11上。因为霍尔板7的定位是通过预先设置的定位销12确定的，所以安装时不需要反复调整，只需要霍尔板7套入定位销12并通过螺孔16固定即可，加快了霍尔板7的定位及安装时间，并且避免人为调试造成较大的误差。

如图2所示，定子2的外侧还设置有定位卡槽18，后端盖11的外沿设置有第一凸起19，安装后端盖11时，将第一凸起19卡接在定位卡槽18中，再将后端盖11固定在定子2上，从而实现后端盖11与定子2的定位。后端盖11安装过程中，不需要调试位置，可以减少工作量，提高效率和安装精度。同样的，前端盖20设置有第二凸起21，第二凸起21卡接在定位卡槽18中，方便定位安装。因为后端盖11通过定位卡槽18与定子2定位，霍尔板7通过定位销12与后端盖11定位，所以霍尔板7与定子2也实现了定位。霍尔元件16分布的对称轴c与其中一个定子齿14的中心线d重合，这样使得霍尔板7上的中间霍尔元件检测到磁场最强时，磁环6的一组N级与S级的交界线a与其中一个定子齿14的中心线d重合，这样有利于确定初始角度差，方便计算。

以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，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 (8)

1.一种开关磁阻电机，包括电机壳体(1)以及安置在电机壳体(1)上的定子(2)、转子(3)、位置传感器(4)，转子(3)的中心转轴(5)与电机壳体(1)连接，位置传感器(4)包括设置在中心转轴(5)上的磁环(6)、设置在电机壳体(1)上用于检测磁环(6)转动角度的霍尔板(7)，其特征在于：磁环(6)的内环设置有第一定位件(8)，中心转轴(5)上设置有与第一定位件(8)相配合的第二定位件(9)，第一定位件(8)与第二定位件(9)相卡接以将磁环(6)定位在中心转轴(5)上，所述磁环(6)包括若干个N极和若干个S极，所述N极和S极相互交错排列且均匀分布，第一定位件(8)正对磁环(6)其中一个N极或者其中一个S极。

2.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机，其特征在于：所述转子(3)设置有围绕中心转轴(5)对称分布的多个转子齿(10)，其中一组N极与S极的交界线能够与其中一个转子齿(10)的中心线重合。

3.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机，其特征在于：所述电机壳体(1)包括设置在定子(2)后端面的后端盖(11)及设置在定子(2)前端面的前端盖(20)，中心转轴(5)的两端分别穿过后端盖(11)及前端盖(20)以支撑转子(3)转动。

4.根据权利要求3所述的一种开关磁阻电机，其特征在于：所述后端盖(11)上设置有定位销(12)，霍尔板(7)上设置有与定位销(12)配合的限位开孔(13)，限位开孔(13)套接在定位销(12)上以将霍尔板(7)定位在后端盖(11)上。

5.根据权利要求4所述的一种开关磁阻电机，其特征在于：所述定子(2)包括对称分布的多个定子齿(14)，所述霍尔板(7)上设置有呈轴对称分布的多个霍尔元件(15)，霍尔板(7)的对称轴与其中一个定子齿(14)的中心线重合。

6.根据权利要求5所述的一种开关磁阻电机，其特征在于：所述霍尔板(7)上还设置有至少一个螺孔(16)，外部螺钉可通过螺孔(16)将霍尔板(7)固定在电机壳体(1)上。

7.根据权利要求3所述的一种开关磁阻电机，其特征在于：所述定子(2)外侧设置有定位卡槽(18)，后端盖(11)外沿设置有第一凸起(19)，第一凸起(19)卡接在定位卡槽(18)中以实现后端盖(11)与定子(2)的定位。

8.根据权利要求7所述的一种开关磁阻电机，其特征在于：前端盖(20)外沿设置有第二凸起(21)，第二凸起(21)卡接在定位卡槽(18)中以实现前端盖(20)与定子(2)的定位。