CN212784936U - 磁性件、电机及可移动平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁性件、电机及可移动平台，该磁性件用于装配于转子，与霍尔检测模块配合进行漏磁检测，所述磁性件包括相对的第一表面和第二表面；其中，在所述第一表面与所述第二表面相对方向上的截面中，所述截面的中间高度大于两侧的高度。本实用新型的磁性件包括相对的第一表面和第二表面，在第一表面与第二表面相对方向上的截面中，该截面的中间高度大于两侧的高度，如此以优化霍尔检测模块采集到的漏磁信号，改善霍尔检测模块产生的霍尔信号的正弦度，从而减小获取的电机位置信息的误差。

Description

磁性件、电机及可移动平台

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种磁性件、电机及可移动平台。

背景技术

对于电机位置的获取，通常可以利用霍尔器件采集电机的漏磁信号产生霍尔信号，根据霍尔信号来反推出位置信息。反推时默认霍尔器件的霍尔信号是正弦信号，如果正弦度不好，将大大增加位置的估计误差。现有电机上与霍尔器件配合的永磁体是常规的瓦型永磁体，然而瓦型永磁体会导致霍尔器件采集的漏磁信号的正弦畸变较严重，从而霍尔器件产生的霍尔信号的正弦畸变较严重，如此使得反推出的电机位置信息的误差较大。

实用新型内容

本实用新型提出一种磁性件、电机及可移动平台，以优化漏磁信号。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种磁性件，用于装配于转子，与霍尔检测模块配合进行漏磁检测，所述磁性件包括相对的第一表面和第二表面；其中，在所述第一表面与所述第二表面相对方向上的截面中，所述截面的中间高度大于两侧的高度。

本实用新型磁性件的进一步改进在于，所述截面与所述转子的轴线垂直，所述截面包括所述截面与所述第一表面相交的第一线条以及所述截面与所述第二表面相交的第二线条；其中，在所述截面中，所述第一线条呈圆弧，所述第一线条与所述第二线条之间的间距由中间向两侧逐渐减小。

本实用新型磁性件的进一步改进在于，在所述截面中，所述第二线条呈圆弧，所述第一线条的弧度大于所述第二线条的弧度。

本实用新型磁性件的进一步改进在于，所述第一线条和所述第二线条对应的圆心均在所述截面的中心线上，所述第一线条对应的圆心与所述第二线条对应的圆心之间具有间距D，所述间距D＞0。

本实用新型磁性件的进一步改进在于，所述转子为内转子，所述磁性件满足：D+R2＝R1+H_max，其中，6mm≤R1≤8mm，

所述R1为第一线条对应的半径，所述R2为第二线条对应的半径，所述H_max为所述截面的最大高度。

本实用新型磁性件的进一步改进在于，所述转子为外转子，所述磁性件满足：D+R2＝R1+H_max，其中，6mm≤R2≤8mm，

所述R1为第一线条对应的半径，所述R2为第二线条对应的半径，所述H_max为所述截面的最大高度。

本实用新型磁性件的进一步改进在于，在所述截面中，所述第一线条为弧线，所述第二线条为直线。

本实用新型磁性件的进一步改进在于，所述第一表面或第二表面的投影面包括相对的第三线条和第四线条，所述投影面为第一表面或第二表面沿所述第一表面与所述第二表面的相对方向的投影；在所述第三线条与所述第四线条的相对方向上，所述投影面的中间宽度大于两侧的宽度。

本实用新型磁性件的进一步改进在于，所述磁性件靠近所述第三线条的一侧比靠近所述第四线条的一侧更靠近所述霍尔检测模块，所述第三线条呈圆弧。

本实用新型磁性件的进一步改进在于，所述磁性件满足：L_max＝Rx+D_off，其中，3mm≤L_max≤5mm，

Rx为所述第三线条对应的半径，L_max为所述投影面的最大宽度，D_off为偏心距离。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供了一种电机，包括定子、相对所述定子转动的转子以及霍尔检测模块，所述转子的周侧设有至少一个容纳部，所述容纳部用于安装如上述中任一项所述的磁性件。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本实用新型的磁性件包括相对的第一表面和第二表面，在第一表面与第二表面相对方向上的截面中，该截面的中间高度大于两侧的高度，如此以优化霍尔检测模块采集到的漏磁信号，改善霍尔检测模块产生的霍尔信号的正弦度，从而减小获取的电机位置信息的误差。

本实用新型的实施例还提供了一种可移动平台，包括机体、设于所述机体上的供电电池、动力系统和控制器；其中，所述动力系统包括如上所述的电机，所述供电电池能够为所述动力系统供电，所述动力系统为所述可移动平提供飞行动力。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

图1是本实用新型一示例性实施例示出的一种电机的结构示意图；

图2是本实用新型一示例性实施例示出的一种电机的剖面示意图；

图3是本实用新型一示例性实施例示出的一种磁性件的结构示意图；

图4是图3所示的磁性件沿A-A线的截面图；

图5是相关技术中霍尔检测模块产生的霍尔信号的波形图；

图6是本实用新型一示例性实施例示出的霍尔信号的波形图；

图7是本实用新型又一示例性实施例示出的一种磁性件在第一表面与第二表面相对方向上的截面图；

图8是本实用新型又一示例性实施例示出的一种磁性件的结构示意图；

图9是本实用新型一示例性实施例示出的一种磁性件在第一表面与第二表面的相对方向投影的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图3所示，图1是本实用新型一示例性实施例示出的一种电机100的结构示意图；图2是本实用新型一示例性实施例示出的一种电机的剖面示意图；图3是本实用新型一示例性实施例示出的一种磁性件10的结构示意图。本实用新型实施例的电机100包括定子30、相对定子30转动的转子40以及霍尔检测模块20。该磁性件10装配于转子40，与霍尔检测模块20配合进行漏磁检测。其中，该转子40的周侧设有至少一个容纳部41，容纳部41用于安装磁性件10。

在本实用新型的实施例中，磁轭42位于所述磁性件10的外侧。该霍尔检测模块20可以装配于电机100的后端盖110上且与磁性件10相对设置。本实用新型通过霍尔检测模块20与磁性件10配合进行漏磁检测，可以无需在电机100中额外增加位置传感器(例如编码器)，具有可以减小电机100体积和重量、及成本低等优点。其中，该磁性件10可以包括永磁铁。

为了优化霍尔检测模块20采集到的漏磁信号，改善霍尔检测模块20产生的霍尔信号的正弦度，本实用新型对磁性件10的结构进行了改进。该磁性件10包括相对的第一表面11和第二表面12，该磁性件10的第二表面12与转子40的磁轭配合装配。图4是图3所示的磁性件10在第一表面11与第二表面12相对方向上的截面图，为沿图3中A-A线的截面图。

如图3和4所示，在图示实施例中，该A-A的截面位置可以为磁性件10在Y方向的任意位置。该磁性件10还包括第三表面13、第四表面14、第五表面15和第六表面16。该第三表面13、第四表面14、第五表面15和第六表面16连接在第一表面11和第二表面12之间，且分别连接于第一表面11和第二表面12的侧边。其中，第三表面13和第四表面14为相对侧面，第五表面15和第六表面16为相对侧面。在图示实施例中，X方向为第五表面15和第六表面16的相对方向，X方向与第四表面14平行，Y方向为第三表面13和第四表面14的相对方向。

在第一表面11与第二表面12相对方向上的截面101中，截面101的中间高度大于两侧的高度。该第一表面11与第二表面12的相对方向可以为图3中Z方向。该实施例中，该截面101的中间可以表示截面101的中部，可以包括截面101的中心线O₁和相对于两侧靠近中心线O₁的区域，为图3中第五表面15和第六表面16的相对方向上的中部区域，为图中Y方向的中部区域。在图3中的第五表面15和第六表面16的相对方向上，截面101的中间高度大于两侧的高度。此处的“高度”可以指在第一表面11与第二表面12相对方向上(如图4中的Z方向上)的第一表面11与第二表面12之间的距离。

本实用新型通过在第一表面11与第二表面12相对方向上的截面101中，截面101的中间高度大于两侧的高度，如此以使磁性件10中间区域的磁场强度大于两侧的磁场强度，可以优化霍尔检测模块20采集到的位置信号的正弦度，从而减小获取的电机位置信息的误差。

如图5所示，图5是相关技术中霍尔检测模块采集漏磁信号而产生的霍尔信号的波形图。相关技术中的磁性件采用瓦型永磁体，从图5可以看出霍尔检测模块产生的霍尔信号的正弦度差。如图6所示，本申请实施例中霍尔检测模块产生的霍尔信号，其中电机采用图3和4所示的实施例的磁性件10。与图5所示的波形相比，图6中的霍尔信号的正弦度好，得到了很大的改善。如此说明采用本申请实施例的磁性件10，可以很大程度地优化漏磁信号的正弦度，从而优化霍尔信号的正弦度，因此可以提高反推出的电机位置的准确度。

在一些实施例中，如图1至图4所示，该截面101与转子40的轴线垂直。截面101包括截面101与第一表面11相交的第一线条111以及截面101与第二表面12相交的第二线条112。其中，在截面101中，磁性件10在第五表面15和第六表面16的相对方向(X方向)上，第一线条111呈圆弧，第一线条111与第二线条112之间的间距由中间向两侧逐渐减小，如此可以进一步优化霍尔检测模块20产生的霍尔信号的正弦度。

在一些实施例中，该第一表面11为圆弧面，且第一表面11和第二表面12之间的间距在X方向上由中间向两侧逐渐减小。该实施例中，通过对磁性件10结构的优化，可以消除霍尔信号的3次和5次谐波。在一些实施例中，该圆弧面为圆柱面的一部分，在第三表面13和第四表面14的相对方向(Y方向)上平直延伸。第一表面11和第二表面12在该圆弧面的径向上间隔设置，第一表面11和第二表面12在该圆弧面的径向上的距离为上文所述的“高度”，第一表面11和第二表面12在径向上的距离沿周向方向从中间向两侧逐渐减小。

在一些实施例中，如图3和图4所示，在该截面101中，第二线条112呈圆弧。该实施例中，磁性件10在第五表面15和第六表面16的相对方向(X方向)上，第一线条111和第二线条112均呈圆弧，且第一线条111与第二线条112之间的间距由中间向两侧逐渐减小，该第一线条111的弧度大于第二线条112的弧度。如此可以进一步优化霍尔检测模块20产生的霍尔信号的正弦度。在一些实施例中，该第一表面11和第二表面12均为圆弧面，且第一表面11和第二表面12之间的间距在X方向上由中间向两侧逐渐减小，该第一表面11的对应的圆弧度大于第二表面12的圆弧度。

在一些实施例中，该第一线条111对应的圆心O₁₁和第二线条112对应的圆心O₁₂均在截面101的中心线O₁上，第一线条111对应的圆心O₁₁相对第二线条112对应的圆心O₁₂靠近第二表面12。第一线条111对应的圆心O₁₁与第二线条112对应的圆心O₁₁之间具有间距D，间距D＞0。该实施例中，第一线条111对应的半径为R1，第二线条112对应的半径为R2。在对磁性件10优化过程中，通过变更第一线条111对应的半径R1以及间距D的值，可以调整截面101的形状，从而调整霍尔检测模块20采集的漏磁信号。

在一些实施例中，该转子40为内转子，该第二线条112对应的半径R2根据转子40的磁轭半径进行设定，以使该磁性件10可以贴合于磁轭。磁性件10满足：D+R2＝R1+H_max。其中，6mm≤R1≤8mm，

R1为第一线条111对应的半径，R2为第二线条112对应的半径，H_max为截面101的最大高度，即截面101在Z向的最大尺寸。在图示实施例中，最大高度为在中心线O₁上的第一线条111和第二线条112之间的距离。如此以使磁性件10可以满足消除位置信号的谐波，改善霍尔检测模块20产生的霍尔信号的正弦度，从而可以精准地获取电机100的位置信息。

在另一些实施例中，转子40为外转子，该第一线条111对应的半径R1根据转子40的磁轭半径进行设定，以使该磁性件10可以贴合于磁轭。磁性件10满足：D+R2＝R1+H_max。其中，6mm≤R2≤8mm，

R1为第一线条111对应的半径，R2为第二线条112对应的半径，H_max为截面101的最大高度，即截面101在Z向的最大尺寸。如此以使磁性件10可以满足消除霍尔信号的谐波，改善霍尔检测模块20产生的霍尔信号的正弦度，从而可以精准地获取电机100的位置信息。

图7所示为另一实施例的磁性件10在第一表面11与第二表面12相对方向上的截面图。图7所示的实施例类似于图3和4所示的实施例，相比于图3和4所示的实施例，图8所示的实施例中，在截面101中，第一线条111为圆弧，第二线条112为直线，且第一线条111与第二线条112之间的间距由中间向两侧逐渐减小。磁性件10在第五表面15和第六表面16的相对方向(X方向)上，第一线条111为圆弧，第二线条112为直线。该实施例中，在磁性件10中，第一表面11为圆弧面，第二表面12为平面，且满足第一表面11和第二表面12在X向之间的间距由中间向两侧逐渐减小。如此可以进一步优化霍尔检测模块20产生的霍尔信号的正弦度。

图8所示为另一实施例的磁性件10的立体示意图，图9所示为图8所示的磁性件10在第一表面11与第二表面12的相对方向投影的示意图。图8和9所示的实施例类似于图3和4所示的实施例，相比于图3和4所示的实施例，图8和9所示的实施例中，该第一表面11或第二表面12的投影面10’包括相对的第三线条113和第四线条114，投影面10’为第一表面11或第二表面12沿第一表面11与所述第二表面12的相对方向的投影，该投影面10’垂直于第一表面11与第二表面12的相对方向(即垂直于Z方向)，为X-Y平面内的投影面。沿Z方向向X-Y平面正投影得到投影面10’。

在本实用新型的实施例中，该第一表面11和第二表面12的投影面10’重合。当然，在另一些实施例中，第一表面11的投影覆盖或者部分覆盖于第二表面12的投影，或者第一表面11的投影不超出第二表面12的投影。

在第三线条113与第四线条114的相对方向上，投影面10’的中间宽度大于两侧的宽度。该第三线条113与第四线条114的相对方向可以为图8中的Y方向。此处的“宽度”可以指在第三线条113与第四线条114相对方向上(如图8中的Y方向上)的第三线条113与第四线条114之间的距离。该投影面10’的中间可以表示投影面10’的中部，可以包括投影面10’的中心线O₂和相对两侧靠近中心线O₂的区域，为图3中第五表面15和第六表面16的相对方向上的中部区域，为图中Y方向的中部区域。在图3中的第五表面15和第六表面16的相对方向上，截面101的中间宽度大于两侧的宽度。该磁性件10靠近第三线条113的一侧比靠近第四线条114的一侧更靠近霍尔检测模块20，第三线条113呈圆弧。该实施例中，第三表面13与第四表面14在Y方向的中间宽度大于两侧的宽度。

在一些实施例中，第三表面13为向远离第四表面14的方向凸起的圆弧面，该第三表面13的中部向远离第四表面14的方向凸起，第四表面14为平面。如此以使磁性件10的第三表面13的中间位置的磁场强度大于两侧的磁场强度，从而可以进一步地优化霍尔检测模块20产生的霍尔信号的正弦度。当然，在其他实施例中，该第三表面13和第四表面14均可以为圆弧面，该第三表面13为向远离第四表面14的方向凸起的圆弧面，第四表面14呈朝向第三表面13凹陷的圆弧面。第四表面14在投影面10’上投影的线条的弧度小于第三表面13在投影面10’上投影的线条的弧度，即第四线条114的弧度小于第三线条113的弧度。

该实施例中，磁性件10满足：L_max＝Rx+D_off，其中，3mm≤L_max≤5mm，

Rx为第三线条113对应的半径，L_max为投影面10’的最大宽度，D_off为偏心距离。L_max为投影面10’在Y向的最大尺寸，D_off为第四线条114对应的圆心O₁₄与第三线条的中心O₁₃之间的距离，该第四线条114对应的圆心O₁₄位于该投影面10’内。如此以使磁性件10可以满足进一步消除位置信号的谐波，进一步改善霍尔检测模块20产生的霍尔信号的正弦度，从而可以精准地获取电机100的位置信息。

本实用新型通过对磁性件10的结构进行改进，以优化霍尔检测模块20采集到的漏磁信号，改善霍尔检测模块20产生的霍尔信号的正弦度，从而减小获取的电机100位置信息的误差。本实用新型的电机100可以应用于无人机云台、或者手持云台、或者具有动力装置的设备中，通过该漏磁信号来获取电机100的位置信息，从而可以提高电机100的控制精度，避免导致无人机云台或者手持云台上相机画面波动较大。

本发明实施例还提供了一种可移动平台，包括机体、设于所述机体上的供电电池、动力系统和控制器；其中，所述动力系统包括如上所述的电机，所述供电电池能够为所述动力系统供电，所述动力系统为所述可移动平提供飞行动力。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种磁性件，用于装配于转子，与霍尔检测模块配合进行漏磁检测，其特征在于，所述磁性件包括相对的第一表面和第二表面；其中，在所述第一表面与所述第二表面相对方向上的截面中，所述截面的中间高度大于两侧的高度。

2.根据权利要求1所述的磁性件，其特征在于，所述截面与所述转子的轴线垂直，所述截面包括所述截面与所述第一表面相交的第一线条以及所述截面与所述第二表面相交的第二线条；其中，在所述截面中，所述第一线条呈圆弧，所述第一线条与所述第二线条之间的间距由中间向两侧逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的磁性件，其特征在于，在所述截面中，所述第二线条呈圆弧，所述第一线条的弧度大于所述第二线条的弧度。

4.根据权利要求3所述的磁性件，其特征在于，所述第一线条和所述第二线条对应的圆心均在所述截面的中心线上，所述第一线条对应的圆心与所述第二线条对应的圆心之间具有间距D，所述间距D＞0。

5.根据权利要求4所述的磁性件，其特征在于，所述转子为内转子，所述磁性件满足：D+R2＝R1+H_max，其中，6mm≤R1≤8mm，

所述R1为第一线条对应的半径，所述R2为第二线条对应的半径，所述H_max为所述截面的最大高度。

6.根据权利要求4所述的磁性件，其特征在于，所述转子为外转子，所述磁性件满足：D+R2＝R1+H_max，其中，6mm≤R2≤8mm，

所述R1为第一线条对应的半径，所述R2为第二线条对应的半径，所述H_max为所述截面的最大高度。

7.根据权利要求2所述的磁性件，其特征在于，在所述截面中，所述第一线条为弧线，所述第二线条为直线。

8.根据权利要求3或7所述的磁性件，其特征在于，所述第一表面或第二表面的投影面包括相对的第三线条和第四线条，所述投影面为第一表面或第二表面沿所述第一表面与所述第二表面的相对方向的投影；在所述第三线条与所述第四线条的相对方向上，所述投影面的中间宽度大于两侧的宽度。

9.根据权利要求8所述的磁性件，其特征在于，所述磁性件靠近所述第三线条的一侧比靠近所述第四线条的一侧更靠近所述霍尔检测模块，所述第三线条呈圆弧。

10.根据权利要求9所述的磁性件，其特征在于，所述磁性件满足：L_max＝Rx+D_off，其中，3mm≤L_max≤5mm，

Rx为所述第三线条对应的半径，L_max为所述投影面的最大宽度，D_off为偏心距离。

11.一种电机，其特征在于，包括定子、相对所述定子转动的转子以及霍尔检测模块，所述转子的周侧设有至少一个容纳部，所述容纳部用于安装如权利要求1至10中任一项所述的磁性件。

12.一种可移动平台，其特征在于，包括机体、设于所述机体上的供电电池、动力系统和控制器；其中，所述动力系统包括如权利要求11所述的电机，所述供电电池能够为所述动力系统供电，所述动力系统为所述可移动平提供飞行动力。

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