CN210720662U

CN210720662U - 一种无刷电机转子磁通量测量机构

Info

Publication number: CN210720662U
Application number: CN201921153523.4U
Authority: CN
Inventors: 陈晔; 廖胜龙; 黄玉震; 罗敏奇
Original assignee: Fuzhou Taiquan Industry Co ltd
Current assignee: Fuzhou Taiquan Industry Co ltd
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2029-07-22

Abstract

本实用新型公开一种无刷电机转子磁通量测量机构，在本实用新型中，无刷电机转子磁通量测量机构包括定位组件、支撑框架、测量组件；测量组件包括定位杆、测量件、安设于定位杆上的活动组件；测量件包括测量端和转动端，测量端安设有霍尔传感器；测量组件通过定位杆安设于支撑框架上；定位组件安设于支撑框架上；定位组件上安设有待测无刷电机转子和角度编码器，待测无刷电机转子与角度编码器连接，待测无刷电机的转子包括N层磁铁，各层磁铁包括M个极子，各层磁铁相错排列；待测无刷电机的转子各层磁铁的外围沿转子的轴向依次设置有N个霍尔传感器，霍尔传感器与各层磁铁一一对应。采用此机构可测量出转子的磁通量并间接得到转子斜极角。

Description

一种无刷电机转子磁通量测量机构

技术领域

本实用新型涉及无刷电机转子领域，特别涉及一种无刷电机转子磁通量测量机构。

背景技术

齿槽扭矩是无刷电机的重要性能指标，无刷电机转子的斜极角对电机齿槽扭矩有着显著的影响。转子外形结构通常无明显特征，难以用于斜极角测量；转子极数通过为6极以上，测量困难；稀土磁铁着磁后，磁场极强，通常大于 3300mT以上，斜极角难以采用机械方式进行准确测量。

实用新型内容

有鉴于现有技术存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种无刷电机转子磁通量测量机构，旨在解决无刷电机转子斜极角难以采用机械方式进行测量的问题，通过提供一种无刷电机转子磁通量测量机构，该机构包含有霍尔传感器和角度编码器，该霍尔传感器与待测无刷电机转子的轴向平行，通过该霍尔传感器和角度编码器以便去测量待测无刷电机转子各层磁极之间的角度差，以便测量无刷电机转子的斜极角。

为实现上述目的，本实用新型提供一种无刷电机转子磁通量测量机构，所述无刷电机转子磁通量测量机构包括定位组件、支撑框架、测量组件；所述测量组件包括定位杆、测量件、安设于所述定位杆上的活动组件，所述活动组件包括第一活动件和第二活动件；所述测量件包括测量端和转动端，所述测量端安设有霍尔传感器；所述测量组件通过所述定位杆安设于所述支撑框架上；所述定位组件安设于所述支撑框架上；所述定位组件上安设有待测无刷电机转子和角度编码器，所述待测无刷电机转子与所述角度编码器连接，所述待测无刷电机的转子包括N层磁铁，各层所述磁铁包括M个极子，各层所述磁铁相错排列；所述待测无刷电机的转子各层所述磁铁的外围沿所述转子的轴向依次设置有N个所述霍尔传感器，所述霍尔传感器与各层所述磁铁一一对应。

在该技术方案中，通过设置所述霍尔传感器，可以测出待测无刷电机转子的磁通量；通过测量待测无刷电机转子的磁通量间接得到所述待测无刷电机转子的斜极角；相较于机械方式测量所述待测无刷电机转子的斜极角，采用此机构测量出所述待测无刷电机转子的磁通量并间接得到的斜极角，能够更好的应对转子磁力线所造成的电机扭矩波动；所述无刷电机转子磁通量测量机构结构简单，操作简便。

在一具体实施方式中，所述测量组件的所述第一活动件的一端开设有第一安装孔，所述第一活动件开设有所述第一安装孔的一端开设有贯穿到所述第一安装孔的第一开口，所述第一活动件的另一端开设有第二开口；所述第二活动件的一端开设有第二安装孔，所述第二活动件的另一端形成有带有转动孔的凸台，所述测量件通过所述第二安装孔安设于所述第二活动件上，所述第二活动件开设有所述第二安装孔的一端开设有贯穿到所述第二安装孔的第三开口。

在该技术方案中，通过设置所述第一活动件和所述第二活动件，使得所述测量组件更为灵活，使得所述无刷电机转子磁通量测量机构能够适用于不同的待测转子。

在另一具体实施方式中，所述第一开口的所在端部、所述第二开口的所在端部和所述第三开口的所在端部均开设有第一锁紧孔；所述第一活动件和所述第二活动件通过所述第二开口和所述凸台形成转动连接。

在该技术方案中，通过设置所述第一锁紧孔，可以防止所述第一活动件和所述定位杆、所述第二活动件和所述测量件发生相对转动。

在一具体实施方式中，所述支撑框架包括两个支撑侧板、第一支撑板、第二支撑板、支撑底板；所述第一支撑板和所述第二支撑板横跨于所述支撑侧板；所述第一支撑板和所述第二支撑板间隔排列且所述第二支撑板位于所述第一支撑板的下方；所述第一支撑板中间位置开设有第一通孔；所述第二支撑板中间位置开设有第二通孔；所述定位组件通过所述第一通孔和所述第二通孔安设于所述支撑框架上。

在该技术方案中，通过设置所述支撑框架与所述定位组件的所述连接方式，使得两者之间的连接更为牢固。

在另一具体实施方式中，所述第一支撑板的角落开设有定位孔；所述第一支撑板的侧面开设有贯穿到所述定位孔的第二锁紧孔。

在该技术方案中，所述锁紧孔用于安设锁紧螺钉，所述锁紧螺钉将所述定位杆锁紧，防止所述测量组件发生转动。

在一具体实施方式中，所述支撑框架上还安设有操作箱；所述操作箱安设于所述支撑底板的侧角；所述操作箱上安设有初始化按钮、启动按钮和停止按钮。

在该技术方案中，通过设置所述操作箱上的所述按钮，使得操作人员在使用时更为方便。

在一具体实施方式中，所述定位组件包括第一定位套筒、第二定位套筒、第一套筒、第二套筒；所述第一套筒和所述第二套筒安设于所述支撑底板和所述第二支撑板之间；所述第一定位套筒安设于所述第一支撑板上的所述第一通孔处，所述第二定位套筒安设于所述第一定位套筒上；所述待测无刷电机转子安设于所述第二定位套筒上；所述角度编码器安设于所述第一通孔和所述第二通孔之间。

在该技术方案中，通过设置所述第一定位套筒和所述第二定位套筒，方便对所述待测无刷电机转子进行定位；通过所述第一定位套筒和所述第一套筒，方便对所述角度编码器进行定位。

在一具体实施方式中，所述无刷电机转子磁通量测量机构还包括有伺服电机，所述伺服电机安设于所述定位组件内。

在该技术方案中，所述伺服电机用于带动所述待测无刷电机转子做匀速转动。

本实用新型的有益效果是：在本实用新型中，通过设置所述霍尔传感器和所述角度编码器，所述霍尔传感器能够为测出待测无刷电机转子的磁通量提供硬件条件，所述角度编码器能够为测出待测无刷电机转子的旋转角度提供硬件条件，并以便通过测量待测无刷电机转子的磁通量和旋转角度间接得到所述待测无刷电机转子的斜极角；相较于机械方式测量所述待测无刷电机转子的斜极角，采用此机构测量出所述待测无刷电机转子的磁通量并间接的到的斜极角，能够更好的应对转子磁力线所造成的电机扭矩波动；所述无刷电机转子磁通量测量机构结构简单，操作简便。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施方式中无刷电机转子磁通量测量机构结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式中无刷电机转子磁通量测量机构的正视图；

图3为本实用新型一具体实施方式中待测无刷电机转子结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1-3所述，在本实用新型的具体实施例中，所述无刷电机转子磁通量测量机构包括定位组件100、支撑框架200、测量组件300；所述测量组件300 包括定位杆301、测量件302、安设于所述定位杆301上的活动组件，所述活动组件包括第一活动件303和第二活动件304；所述测量件302包括测量端和转动端，所述测量端安设有霍尔传感器；所述测量组件300通过所述定位杆301安设于所述支撑框架200上；所述定位组件100安设于所述支撑框架200上；所述定位组件100上安设有待测无刷电机转子400和角度编码器500，所述待测无刷电机转子400与所述角度编码器500连接，所述待测无刷电机的转子包括N 层磁铁，各层所述磁铁包括M个极子，各层所述磁铁相错排列；所述待测无刷电机的转子各层所述磁铁的外围沿所述转子的轴向依次设置有N个所述霍尔传感器，所述霍尔传感器与各层所述磁铁一一对应。

在本实施例中，所述测量组件300的所述第一活动件303的一端开设有第一安装孔，所述第一活动件303开设有所述第一安装孔的一端开设有贯穿到所述第一安装孔的第一开口，所述第一活动件303的另一端开设有第二开口；所述第二活动件304的一端开设有第二安装孔，所述第二活动件304的另一端形成有带有转动孔的凸台，所述测量件302通过所述第二安装孔安设于所述第二活动件304上，所述第二活动件304开设有所述第二安装孔的一端开设有贯穿到所述第二安装孔的第三开口。

在本实施例中，所述第一开口的所在端部、所述第二开口的所在端部和所述第三开口的所在端部均开设有第一锁紧孔；所述第一活动件303和所述第二活动件304通过所述第二开口和所述凸台形成转动连接。

在本实施例中，所述支撑框架200包括两个支撑侧板201、第一支撑板202、第二支撑板203、支撑底板204；所述第一支撑板202和所述第二支撑板203横跨于所述支撑侧板201；所述第一支撑板202和所述第二支撑板203间隔排列且所述第二支撑板203位于所述第一支撑板202的下方；所述第一支撑板202中间位置开设有第一通孔；所述第二支撑板203中间位置开设有第二通孔；所述定位组件100通过所述第一通孔和所述第二通孔安设于所述支撑框架200上。

在本实施例中，所述第一支撑板202的角落开设有定位孔205；所述第一支撑板202的侧面开设有贯穿到所述定位孔205的第二锁紧孔206。

在本实施例中，所述支撑框架200上还安设有操作箱600；所述操作箱600 安设于所述支撑底板204的侧角；所述操作箱600上安设有初始化按钮601、启动按钮602和停止按钮603。

在本实施例中，所述定位组件100包括第一定位套筒101、第二定位套筒 102、第一套筒103、第二套筒104；所述第一套筒103和所述第二套筒104安设于所述支撑底板204和所述第二支撑板203之间；所述第一定位套筒101安设于所述第一支撑板202上的所述第一通孔处，所述第二定位套筒102安设于所述第一定位套筒101上；所述待测无刷电机转子400安设于所述第二定位套筒102上；所述角度编码器500安设于所述第一通孔和所述第二通孔之间。

在本实施例中，所述无刷电机转子磁通量测量机构还包括有伺服电机，所述伺服电机安设于所述定位组件100内。

在本实施例中，要对所述待测无刷电机转子400进行测量时，将所述待测无刷电机转子400安设于所述第二定位套筒102上，调好所述测量组件300的位置并锁紧，按下启动按钮602；所述伺服电机带动所述待测无刷电机转子400 匀速转动；各个所述霍尔传感器实时采集磁通信号的电压波动数据，所述角度编码器500实时采集所述转子的旋转角度数据，根据所述电压波动数据以及所述旋转角度数据形成磁通密度曲线；根据各个所述磁通密度曲线，求解各层间磁铁角度差；根据所述各层间磁铁角度差，获得所述待测无刷电机的斜极角。相较于机械方式测量所述待测无刷电机转子400的斜极角，采用此机构测量出所述待测无刷电机转子400的磁通量并间接的到的斜极角，能够更好的应对转子磁力线所造成的电机扭矩波动。

以上详细描述了本实用新型的具体实施例。应当理解，本实用新型的具体实施例并不唯一，本领域的普通技术人员可以在权利要求的范围内根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本领域中的技术人员根据本实用新型的具体实施例在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种无刷电机转子磁通量测量机构，其特征在于：所述无刷电机转子磁通量测量机构包括定位组件、支撑框架、测量组件；所述测量组件包括定位杆、测量件、安设于所述定位杆上的活动组件，所述活动组件包括第一活动件和第二活动件；所述测量件包括测量端和转动端，所述测量端安设有霍尔传感器；所述测量组件通过所述定位杆安设于所述支撑框架上；所述定位组件安设于所述支撑框架上；所述定位组件上安设有待测无刷电机转子和角度编码器，所述待测无刷电机转子与所述角度编码器连接，所述待测无刷电机的转子包括N层磁铁，各层所述磁铁包括M个极子，各层所述磁铁相错排列；所述待测无刷电机的转子各层所述磁铁的外围沿所述转子的轴向依次设置有N个所述霍尔传感器，所述霍尔传感器与各层所述磁铁一一对应。

2.如权利要求1所述的一种无刷电机转子磁通量测量机构，其特征在于：所述测量组件的所述第一活动件的一端开设有第一安装孔，所述第一活动件开设有所述第一安装孔的一端开设有贯穿到所述第一安装孔的第一开口，所述第一活动件的另一端开设有第二开口；所述第二活动件的一端开设有第二安装孔，所述第二活动件的另一端形成有带有转动孔的凸台，所述测量件通过所述第二安装孔安设于所述第二活动件上，所述第二活动件开设有所述第二安装孔的一端开设有贯穿到所述第二安装孔的第三开口。

3.如权利要求2所述的一种无刷电机转子磁通量测量机构，其特征在于：所述第一开口的所在端部、所述第二开口的所在端部和所述第三开口的所在端部均开设有第一锁紧孔；所述第一活动件和所述第二活动件通过所述第二开口和所述凸台形成转动连接。

4.如权利要求1所述的一种无刷电机转子磁通量测量机构，其特征在于：所述支撑框架包括两个支撑侧板、第一支撑板、第二支撑板、支撑底板；所述第一支撑板和所述第二支撑板横跨于所述支撑侧板；所述第一支撑板和所述第二支撑板间隔排列且所述第二支撑板位于所述第一支撑板的下方；所述第一支撑板中间位置开设有第一通孔；所述第二支撑板中间位置开设有第二通孔；所述定位组件通过所述第一通孔和所述第二通孔安设于所述支撑框架上。

5.如权利要求4所述的一种无刷电机转子磁通量测量机构，其特征在于：所述第一支撑板的角落开设有定位孔；所述第一支撑板的侧面开设有贯穿到所述定位孔的第二锁紧孔。

6.如权利要求5所述的一种无刷电机转子磁通量测量机构，其特征在于：所述支撑框架上还安设有操作箱；所述操作箱安设于所述支撑底板的侧角；所述操作箱上安设有初始化按钮、启动按钮和停止按钮。

7.如权利要求6所述的一种无刷电机转子磁通量测量机构，其特征在于：所述定位组件包括第一定位套筒、第二定位套筒、第一套筒、第二套筒；所述第一套筒和所述第二套筒安设于所述支撑底板和所述第二支撑板之间；所述第一定位套筒安设于所述第一支撑板上的所述第一通孔处，所述第二定位套筒安设于所述第一定位套筒上；所述待测无刷电机转子安设于所述第二定位套筒上；所述角度编码器安设于所述第一通孔和所述第二通孔之间。

8.如权利要求1所述的一种无刷电机转子磁通量测量机构，其特征在于：所述无刷电机转子磁通量测量机构还包括有伺服电机，所述伺服电机安设于所述定位组件内。