CN210807000U - 一种电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电机，包括电机主体、安装座以及控制板。其中，电机主体包括定子和转子，转子在定子产生的第一磁场作用下转动；转子的一端设有磁体；控制板靠近转子的一侧设有感应芯片，感应芯片用于在转子转动时，感应磁体产生的第二磁场；转子具有磁体的一端还设有阻磁件，用于隔绝第一磁场。本申请通过在转子的一端设置磁体，且磁体外部部分包覆有阻磁件，使得位于控制板上与磁体对位设置的感应芯片仅能够感应磁体在随着转子转动时产生的磁场，从而提高了感应芯片的感应精度。

Description

一种电机

技术领域

本申请属于机电传动领域，更具体地，尤其涉及一种电机。

背景技术

在永磁同步电机控制系统中，电机的换相是由转子的位置决定的，因此，需要有转子位置传感器对转子位置进行实时检测。传统的电机一般采用旋转变压器、绝对式光电脉冲编码器或增量式光电脉冲编码器作为位置传感器。然而，这些传感器要求连续检测转子位置，分辨率要求高，成本也较高。

目前，霍尔集成电路传感器是一种全新的转子位置传感器。其中，霍尔集成电路是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，内部集成了霍尔元件和必要的外围电路，它可方便地把磁场信号转换成较大幅度的电信号，同时又具备耐受工业应用环境可靠工作的要求。

然而，本申请的发明人在长期研究中发现，由于电机自身也会产生磁场，多个磁场叠加会进一步影响霍尔集成电路的传感精度，造成了传感结果可靠性较低的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种电机，包括：电机主体，包括定子和转子，转子在定子产生的第一磁场作用下转动；其中，转子的一端设有磁体；安装座，设置在转子具有磁体的一端并与电机主体固定；以及控制板，安装在安装座上；其中，控制板靠近转子的一侧设有感应芯片，磁体与感应芯片对位设置，感应芯片用于在转子转动时，感应磁体产生的第二磁场，以获取转子的位置信息；其中，转子具有磁体的一端还设有阻磁件，阻磁件部分包覆磁体，用于隔绝第一磁场。

在本申请的一实施例中，安装座开设有容置孔，转子具有磁体的一端通过容置孔延伸至安装座靠近控制板的一侧；其中，磁体相对感应芯片的一面外露于阻磁件的表面。

在本申请的一实施例中，安装座与电机主体之间还设有多个间隙垫片，间隙垫片用于调整感应芯片与磁体之间的距离。

在本申请的一实施例中，安装座靠近电机主体的一侧设有限位柱，电机主体设有与限位柱对应的限位孔，限位柱穿过间隙垫片并固定在限位孔中；安装座靠近控制板的一侧设有安装导柱，安装导柱部分嵌设于控制板中，以使位于安装座上的感应芯片与位于转子一端的磁体对位设置。

在本申请的一实施例中，控制板远离安装座的一侧还设有控制芯片和插座，控制芯片用于控制电机主体的运转，插座与外部线束连接，用于为控制板提供驱动电源和传输信号。

在本申请的一实施例中，电机还包括散热端盖，散热端盖固定在安装座上并扣合控制板；其中，散热端盖远离控制板的一侧设有多条散热片，散热端盖靠近控制板的一侧与控制芯片部分接触，以将控制芯片表面的热量传导至散热片。

在本申请的一实施例中，散热端盖设有一朝向控制芯片弯折的凹陷部，凹陷部靠近控制板的一面与控制芯片接触；其中，凹陷部与控制芯片之间还设有导热硅胶垫，导热硅胶垫的两侧面分别与凹陷部与控制芯片接触，用于增大散热端盖的热传导效率。

在本申请的一实施例中，散热端盖设有与插座形状配合的开口，开口用于将插座的插口部分外露在散热端盖的外部，以允许外接线束与插座进行对接拔插。

在本申请的一实施例中，电机还包括三相连接器，定子包括多个线圈绕组，三相连接器分别与线圈绕组和控制板连接，以使控制板通过三相连接器控制线圈绕组中电流的方向，从而控制电机主体的运转。

在本申请的一实施例中，三相连接器固定在电机主体上，三相连接器的三个端子外露述电机主体外侧并穿过安装座与控制板连接。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请通过在转子的一端设置磁体，且磁体外部部分包覆有阻磁件，使得位于控制板上与磁体对位设置的感应芯片仅能够感应磁体在随着转子转动时产生的磁场，从而提高了感应芯片的感应精度；进一步，本申请中的安装座靠近电机主体的一侧设有限位柱，限位柱用于将安装座与电机主体对位；安装座靠近控制板的一侧设有安装导柱，安装导柱用于将控制板与安装座对位，通过上述方式，本申请还可以提高感应芯片与转子的同轴对位精度，并简化了电机的安装步骤。

附图说明

图1是本申请中电机的剖面结构示意图；

图2是图1中的圆圈部分的局部放大结构示意图；

图3是本申请中控制板的结构示意图；

图4是本申请中散热端盖的结构示意图；

图5是本申请中电机的又一实施例的结构示意图；

图6是本申请中电机的安装结构分解示意图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

值得注意的是，本申请中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1，图1是本申请提出的一种电机100的剖面结构示意图。在本申请的一实施例中，电机100可以包括电机主体110、安装座120以及控制板130。其中，安装座120设置在电机主体110的一端，控制板130固设在安装座120上，以实现控制板130与电机主体110的固定。控制板130的基板131上可以设有多个控制元件，用于控制电机主体110的运转。

具体地，电机主体110包括定子111和转子112，定子111可以为多个线圈绕组，转子112设置在定子111的中心。转子112的一端1121连接有负载，作为电机100的动力输出轴。其中，定子111在通电后会产生第一磁场，转子112在定子111产生的第一磁场的作用下进行转动。

请结合图1并参阅图2，图2是图1中的圆圈部分的局部放大结构示意图。具体地，本实施例中的转子112的另一端1122设置有磁体113，磁体113可以产生第二磁场，磁体113可以跟随转子112进行转动。基板131靠近转子112的一侧设有与磁体113对位的感应芯片132，感应芯片132可以感应第二磁场，以在转子112进行转动时，通过感应位于转子112上的磁体113产生的第二磁场进而获取转子112的位置信息。其中，位置信息可以包括转子112的旋转角度、旋转方向以及旋转速度等。

由于感应芯片132在感应磁场时，同时可以检测到第一磁场和第二磁场，对于感应芯片132而言，第一磁场为干扰磁场。为了避免第一磁场对感应芯片132产生干扰，转子112的另一端1122上还设有阻磁件114，阻磁件114部分包覆磁体113。其中，阻磁件114用于对第一磁场进行隔绝，从而减少第一磁场对第二磁场的干扰。

可选地，本实施例中的磁体113和阻磁件114可以为圆柱形，磁体113被阻磁件114部分包覆并同轴设置在转子112的另一端1122的端面，阻磁件114的直径与转子112的直径相同。

可选地，阻磁件114的材料可以为镍合金，如铁镍合金，铁镍合金是一种在弱磁场中具有高磁导率和低矫顽力的低频软磁材料，磁屏蔽效果显著。当然，在其他实施例中，阻磁件114的材料还可以为铜镍合金等。

本申请通过将阻磁件114部分包覆磁体113，可以将第一磁场进行有效的阻隔，以使感应芯片132感应到的磁场仅为磁体113产生的第二磁场，从而提高了感应精度。

进一步地，安装座120的主体121上开设有容置孔122，容置孔122用于容置转子112。具体地，转子112的另一端1122自电机主体110一侧穿过容置孔122并延伸至安装座120的主体121靠近控制板130的一侧，以将磁体113和阻磁件114靠近感应芯片132设置。

为了保证感应芯片132能够持续感应到磁体113产生的第二磁场，磁体113靠近磁感应芯片132的一面外露在阻磁件114的外部，即磁体113的其他部位均由阻磁件114包覆，仅外露出一面用于为感应芯片132提供感应磁场。在本实施例中，感应芯片132与磁体113相对表面之间的距离可以为0.5mm～2mm。

感应芯片132与磁体113之间相对位置决定了感应芯片132获取转子112的位置信息的精度，而不同型号的感应芯片132的感应距离不尽相同。因此，在本实施例中，安装座120与电机主体110之间设有多个间隙垫片(未示出)。其中，间隙垫片为厚度相同的精密间隙片，由高精密度、高硬度、高韧性的精密钢带经热处理精磨加工制成，厚度从0.001mm～3.00mm等多种厚度可供选择，本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整。

本实施例中，可以通过调整间隙垫片的数量，从而调节安装座120与电机主体110之间的安装距离。由于位于控制板130上的感应芯片132安装在安装座120上，在调节间隙垫片的数量时，可以进一步调节感应芯片132与磁体113之间的距离，以适应不同型号的感应芯片132。

可选地，感应芯片132可以为磁敏式位置传感器，如霍尔元件、霍尔集成电路、磁敏电阻以及磁敏二极管等。当然，领域的技术人员可以根据实际情况进行调整其具体的型号。

进一步地，请继续参阅图1，为了提高感应芯片132与磁体113的对位精度，安装座120靠近电机主体110的一面还设有多个限位柱123，电机主体110上设有与限位柱123对应的限位孔115。其中，限位柱123穿过间隙垫片并固定在限位孔115中，安装座120与电机主体110可以通过限位柱123与限位孔115的配合实现对准，以使安装于安装座120上的感应芯片132与磁体113对位。

为了更清楚地描述本申请中的控制板130，请结合图1并参阅图3，图3是本申请中控制板130的结构示意图。除了上述的基板131以及设置在基板131靠近安装座120一侧的感应芯片132外，控制板130还可以包括设置在基板131远离安装座120的一侧的控制芯片133、插座134和多个电容135。其中，插座134与外接线束(未示出)连接，外接线束可以通过插座134将控制信号传输至控制板130中；插座134还可以通过外接线束与外置电源连接，用于为电机100提供动力；电容135用于对感应芯片132感应磁体113的第二磁场的信号进行滤波，过滤掉第一磁场的干扰信号。

插座134包括多个引脚1341，引脚1341穿插在基板131上，以实现插座134与基板131的电连接。具体地，控制芯片133可以与定子111、感应芯片132、插座134以及电容135在基板131上形成电连接，用于在获取感应芯片132检测的转子112的位置信息后，根据该位置信息控制电机主体110的运转。控制芯片133还用于接收插座134传输的控制信号，并根据控制信号控制电机主体110的运转。

可选地，基板131可以为PCB电路板。当然，本实施例中的控制板130还可以包括其他电子器件，诸如电阻、信号放大器、引线以及必要的外围电路等，本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整。

本申请可以通过将限位柱123与限位孔115结合，可以实现感应芯片132与磁体113的精确对位；且通过设置多个精密间隙垫片，调整感应芯片132与磁体113之间的安装距离，从而适配多种型号的感应芯片132，扩大了本申请中电机100的应用范围。

在本实施例中，电机100还可以进一步包括散热端盖140。请结合图1并参阅图4，图4是本申请中散热端盖140的结构示意图。散热端盖140设置在安装座120远离电机主体110的一侧并扣合控制板130，用于将控制板130上的电子元器件工作产生的热量进行传导散热。其中，散热端盖140远离控制板130的一侧设有多条散热片141，靠近控制板130的一侧与控制板130中的控制芯片132部分接触。

具体地，散热端盖140还设有一凹陷部142，凹陷部142自散热端盖140的外侧面朝向控制板130中的控制芯片132靠近，且凹陷部142的内侧面143与控制芯片132接触，以使控制芯片132工作时产生的热量经由凹陷部142的内侧面143，通过固体传热的方式将热量传导至散热片141。

在本实施例中，散热端盖140还设有开口144。其中，开口144的形状与插座134的形状相配合。开口144用于将插座134的插口部分外露在散热端盖140的外部，以使外接线束与插座134进行对接拔插。

可选地，凹陷部142与控制芯片132之间还设有导热硅胶垫136。其中，导热硅胶垫136是一种导热介质，用来减少控制芯片132与散热端盖140的接触面之间产生的接触热阻。

通过上述方式，本申请中的电机100通过将散热端盖140设置为直接与控制芯片132部分接触，并在凹陷部142与控制芯片132之间设置了导热硅胶垫，可以通过固体传热的方式增大电机100的散热效果，从而延长电机100的使用寿命。

请参阅图5，图5是本申请提出的一种电机200又一实施例的结构示意图。在本实施例中，电机200包括电机主体210、安装座220、控制板230以及散热端盖240。其中，安装座220设置在电机主体210的一端，控制板230固定在安装座220上，以实现于电机主体210的固定。散热端盖240安装在安装座220上，并扣合在控制板230上。控制板230包括多个电子元件，控制板230用于电机主体210的运转；散热端盖240用于对控制板230进行散热。

为了实现电机200的固定，请参阅图6，图6是本申请中电机200的安装结构分解示意图。在本实施例中，控制板230还包括三相连接器235，电机主体210的定子包括多个线圈绕组，三相连接器235分别与线圈绕组和控制板230连接，以使设置在控制板230上的电子元件控制线圈绕组中电流的方向，从而控制电机主体210的转子的运转。可选地，三相连接器235设置在电机主体210中，且设有多个引脚2351，引脚2351与控制板230的基板231电连接。

在本实施例中，电机200还包括多组紧固件，紧固件用于将电机200的多个组件进行安装固定。可选地，紧固件可以为螺栓组250，其中，螺栓组250包括沿电机主体210的转子(未示出)轴向方向、且沿电机主体210端面对角线呈两两一对设置的第一螺栓对251、第二螺栓对252、第三螺栓对253和第四螺栓对254。当然，在其他实施例中，紧固件还可以为其他种类，如螺钉等，本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整。

可选地，第一螺栓对251用于将端盖240与电机主体210固定，第二螺栓对252用于将端盖240与控制板230固定，第三螺栓对253用于将安装座220与电机主体210固定，第四螺栓对254用于将控制板230与安装座220固定。

具体地，第一螺栓对251的螺柱部分自散热端盖240的外侧依次穿过散热端盖240、控制板230以及安装座220并固定在电机主体210上；第二螺栓对251的螺柱部分自散热端盖240的外侧穿过散热端盖240并固定在控制板230上；第三螺栓对253的螺柱部分自安装座220靠近控制板230一侧穿过安装座220的主体221并固定在电机主体210上；第四螺栓对254的螺柱部分自控制板230远离安装座220的一侧穿过控制板230并固定在安装座220上。

可选地，本实施例中的安装座220靠近控制板230的一侧还设有安装导柱224，安装导柱224相邻设置在第三螺栓对253的固定处，用于与第四螺栓对254配合。

具体地，安装导柱224与第四螺栓对254同轴设置且设有容许第四螺栓对254穿设的中空结构。第四螺栓对254穿过控制板230后，固定在安装导柱224中，以实现控制板230与安装座220的对位安装。其中，安装导柱224的上端设有凸台，安装导柱224的凸台部分嵌设于控制板230中。在控制板230与安装座220进行安装时，可以通过设置在安装座220上的安装导柱224提前与控制板230实现对位，从而简化了控制板230与安装座220的对位步骤。

可选地，散热端盖240的四个角还分别设有安装耳245，第一螺栓对251和第二螺栓对252的螺帽分别固定在四个安装耳245上。第二螺栓对252与第三螺栓对253的中轴线重合。

下面描述本实施例中的电机200的安装过程。

首先，将三相连接器235的一端连接电机主体210中定子的线圈绕组，另一端设置的引脚2351穿过安装座220并外露在安装座220远离电机主体210一侧；通过第三螺栓对253将安装座220与电机主体210进行固定，其中，安装座220上的容置孔222的中心与电机主体210的转子轴心线重合；通过第四螺栓对254将控制板230与安装座220进行固定，其中，控制板230靠近安装座220一侧且在电机主体210中转子的轴心线处设有感应芯片，三相连接器235的引脚与控制板230的基板231固定连接；通过第二螺栓对252将散热端盖240与控制板220进行固定，其中，散热端盖240的凹陷部与控制板230上的控制芯片之间设有导热硅胶垫236；以及通过第一螺栓对251，依次穿过散热端盖240、控制板230以及安装座220并固定在电机主体210上。通过上述方式，最终实现电机200的安装固定。

综上所述，本申请提出了一种电机，包括电机主体、安装座、控制板、散热端盖及多组紧固件。其中，本申请通过在转子的一端设置磁体，且磁体外部部分包覆有阻磁件，使得位于控制板上与磁体对位设置的感应芯片仅能够感应磁体随着转子转动时产生的磁场，从而提高了感应精度；此外，本申请通过在散热端盖和控制板之间设置为部分接触，形成固定传热，提高了散热端盖的散热效果；进一步，本申请中的安装座靠近电机主体的一侧设有限位柱，限位柱用于将安装座与电机主体对位；安装座靠近控制板的一侧设有安装导柱，安装导柱用于将控制板与安装座对位，本申请还可以提高感应芯片与转子的同轴对位精度，并简化了电机的安装步骤；再进一步，本申请还通过设有多组紧固件，将电机的多个组件进行安装固定，增强了电机的稳定性。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括：

电机主体，包括定子和转子，所述转子在所述定子产生的第一磁场作用下转动；其中，所述转子的一端设有磁体；

安装座，设置在所述转子具有所述磁体的一端并与所述电机主体固定；以及

控制板，安装在所述安装座上；其中，所述控制板靠近所述转子的一侧设有感应芯片，所述磁体与所述感应芯片对位设置，所述感应芯片用于在所述转子转动时，感应所述磁体产生的第二磁场，以获取所述转子的位置信息；

其中，所述转子具有所述磁体的一端还设有阻磁件，所述阻磁件部分包覆所述磁体，用于隔绝所述第一磁场。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述安装座开设有容置孔，所述转子具有所述磁体的一端通过所述容置孔延伸至所述安装座靠近所述控制板的一侧；其中，所述磁体相对所述感应芯片的一面外露于所述阻磁件的表面。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述安装座与所述电机主体之间还设有多个间隙垫片，所述间隙垫片用于调整所述感应芯片与所述磁体之间的距离。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述安装座靠近所述电机主体的一侧设有限位柱，所述电机主体设有与所述限位柱对应的限位孔，所述限位柱穿过所述间隙垫片并固定在所述限位孔中；所述安装座靠近所述控制板的一侧设有安装导柱，所述安装导柱部分嵌设于所述控制板中，以使位于所述控制板上的所述感应芯片与位于所述转子一端的所述磁体对位设置。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述控制板远离所述安装座的一侧还设有控制芯片和插座，所述控制芯片用于控制所述电机主体的运转，所述插座与外接线束连接，用于为所述控制板提供驱动电源和传输信号。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电机还包括散热端盖，所述散热端盖固定在所述安装座上并扣合所述控制板；其中，所述散热端盖远离所述控制板的一侧设有多条散热片，所述散热端盖靠近所述控制板的一侧与所述控制芯片部分接触，以将所述控制芯片表面的热量传导至所述散热片。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述散热端盖设有一朝向所述控制芯片弯折的凹陷部，所述凹陷部靠近所述控制板的一面与所述控制芯片接触；其中，所述凹陷部与所述控制芯片之间还设有导热硅胶垫，所述导热硅胶垫的两侧面分别与所述凹陷部与所述控制芯片接触，用于增大所述散热端盖的热传导效率。

8.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述散热端盖设有与所述插座形状配合的开口，所述开口用于将所述插座的插口部分外露在所述散热端盖的外部，以允许所述外接线束与所述插座进行对接拔插。

9.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电机还包括三相连接器，所述定子包括多个线圈绕组，所述三相连接器分别与所述线圈绕组和所述控制板连接，以使所述控制板通过所述三相连接器控制所述线圈绕组中电流的方向，从而控制所述电机主体的运转。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述三相连接器固定在所述电机主体上，所述三相连接器的三个端子外露在所述电机主体外侧并穿过所述安装座与所述控制板连接。

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