CN214707472U - 一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，包括安装在电机主体上的功能电机主轴，所述功能电机主轴与电机主体的双极磁铁固定，且功能电机主轴轴端外侧固定有位检功能板，此应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，区别于现有技术，采用AS5040芯片位置检测系统，作为无接触式磁旋转编码器，且有效避免电磁干扰，以保证实时位置的高效检测，比传统光电位置检测和霍尔位置检测，体积更小，安装更简洁，分辨率更高，极大的提高位置检测系统的使用性能及降低故障率，对比旋转变压器，在精度差不多的情况下，成本低而且体积小。

Description

一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器

技术领域

本实用新型涉及编码器技术领域，具体为一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器。

背景技术

由于传统开关磁阻电机常用的位置检测系统有光电传感器、霍尔传感器和旋转变压器，其中光电传感器安装简单成本低，但精度低及抗干扰能力强，对应用场合环境要求高，霍尔传感器结构安装简单，成本低，但精度一般及抗干扰能力低，只能应用于对成本要求低场合，而旋转变压器安装简单，精度高抗干扰能力强，但是需要解密芯片配合成本高，所以为开关磁阻电机寻找一款成本合适，精度高，应用场合广，能抗干扰又安装简单的位置检测系统将是本发明产品的针对事项，为此，我们提出一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，包括安装在电机主体上的功能电机主轴，所述功能电机主轴与电机主体的双极磁铁固定，且功能电机主轴轴端外侧固定有位检功能板，所述位检功能板上固定有位检磁珠，所述位检磁珠与电机主体的位置检测系统配合使用，区别于现有技术，采用AS5040芯片位置检测系统，作为无接触式磁旋转编码器，且有效避免电磁干扰，以保证实时位置的高效检测，比传统光电位置检测和霍尔位置检测，体积更小，安装更简洁，分辨率更高，极大的提高位置检测系统的使用性能及降低故障率，对比旋转变压器，在精度差不多的情况下，成本低而且体积小。

优选的，其位置检测系统基于AS5040芯片控制，作为无接触式磁旋转编码器。

优选的，所述功能电机主轴端部开设有高同心度的安装凹槽。

优选的，电机主体定子绕组和双极磁铁之间安装有不导磁的离心风扇。

优选的，电机主体供电线及位检信号线使用含有屏蔽层线束，并接地处理。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型区别于现有技术，采用AS5040芯片位置检测系统，作为无接触式磁旋转编码器，且有效避免电磁干扰，以保证实时位置的高效检测，比传统光电位置检测和霍尔位置检测，体积更小，安装更简洁，分辨率更高，极大的提高位置检测系统的使用性能及降低故障率，对比旋转变压器，在精度差不多的情况下，成本低而且体积小。

附图说明

图1为本实用新型位置检测系统示意图；

图2为本实用新型整体局剖结构示意图；

图3为本实用新型图2局部放大爆炸结构示意图；

图4为本实用新型功能流程示意图；

图5为本实用新型图4基础上继续转动时的功能流程示意图。

图中：1-功能电机主轴；2-位检功能板；3-位检磁珠；4-安装凹槽；5- 离心风扇。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，包括安装在电机主体上的功能电机主轴1，所述功能电机主轴1与电机主体的双极磁铁固定，且功能电机主轴1轴端外侧固定有位检功能板2，所述位检功能板2上固定有位检磁珠3，所述位检磁珠3与电机主体的位置检测系统配合使用。

其位置检测系统基于AS5040芯片控制，作为无接触式磁旋转编码器。

由于产品结构安装简单，但双极磁铁的安装和开关磁阻电机电机自身的磁场干扰，对位置检测系统的精度是有一定的影响，为保证双极磁铁与轴旋转时的同心度，所述功能电机主轴1端部精加工高同心度的安装凹槽4，保证高同心度的安装，同时经多次安装测试对比试验，总结出在影响磁铁磁场最小的情况下，而且能在高速旋转下稳定安装的凹槽深度，并且通过实验找到双极磁铁和磁旋转编码器间最佳使用距离。

电机主体定子绕组和双极磁铁之间安装有不导磁的离心风扇5，并将安装磁旋转编码器的位检功能板2安装到铝端内部，使用铝材料盖板将位检功能板2完全包覆，降低电磁对位检板的干扰。

电机主体供电线及位检信号线使用含有屏蔽层线束，并接地处理，以减少强弱电之间的电磁信号干扰。

结合附图1及附图5，开始工作时，位置检测板将检测到的转子磁极位置信号发给控制器，控制器根据位置信号进行判定，接通定子绕组A励磁，产生力图使临近转子磁极与定子绕组A轴线相重合的磁阻转矩，转子顺时针旋转，当转子到达关断角θoff时，绕组A断电，绕组A断电后，转子到达绕组 B接通位置，控制器接通绕组B，绕组B励磁产生通用磁阻转矩，转子继续顺时针旋转，当转子达到B关断角θoff时，绕组B断电，控制器接通绕组C，转子周而复始顺时针旋转。

由开关磁阻电机工作原理可知，各绕组的开通角θon和关断角θoff位置的选取对电机性能有决定性的影响，开通角θon和关断角θoff位置的误差会导致电机绕组切换时的顺畅和反向电动势对电机输出的干扰，本电机应用的AS5040磁旋转编码芯片的位置检测系统，分辨率可达到0.35°，其优良的抗干扰及无接触式的简洁安装方式，对在严酷的工作环境应用十分可靠。

经批量生产及寿命试验结果证实，磁旋转编码器在开关磁阻电机上的应用是可行并且可靠的，其精确的角度定位，在测试试验中比光电位检系统更加稳定，对效率的优化更明显。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，包括安装在电机主体上的功能电机主轴(1)，其特征在于：所述功能电机主轴(1)与电机主体的双极磁铁固定，且功能电机主轴(1)轴端外侧固定有位检功能板(2)，所述位检功能板(2)上固定有位检磁珠(3)，所述位检磁珠(3)与电机主体的位置检测系统配合使用。

2.根据权利要求1所述的一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，其特征在于：其位置检测系统基于AS5040芯片控制，作为无接触式磁旋转编码器。

3.根据权利要求2所述的一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，其特征在于：所述功能电机主轴(1)端部开设有高同心度的安装凹槽(4)。

4.根据权利要求3所述的一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，其特征在于：电机主体定子绕组和双极磁铁之间安装有不导磁的离心风扇(5)。

5.根据权利要求4所述的一种应用于开关磁阻电机位置检测系统上的磁旋转编码器，其特征在于：电机主体供电线及位检信号线使用含有屏蔽层线束，并接地处理。

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