CN219392231U - 一种用于电机转子的检测装置及其动力总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于电机转子的检测装置及其动力总成，检测装置包括：电路板；位置传感器，固定设置在所述电路板上，用于采集所述电机转子的转动信息；其中，所述电路板固定在靠近所述电机转子设置的外部支撑件上。通过在一个电路板合理设置一个位置传感器，通过位置传感器采集电机转子的转动信息，通过将电路板固定在靠近电机的外部支撑件上，从而有效的避免了电机高速运转所产生的振动直接影响位置传感器的检测，避免位置传感器的检测失准；同时由于采用了位置传感器，无需和旋转变压器一样设置励磁电路，从而优化了检测装置的体积，同时节约了成本。

Description

一种用于电机转子的检测装置及其动力总成

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，尤其是涉及一种用于电机转子的检测装置及其动力总成。

背景技术

现有的电机通过逆变器换向的器件是旋转变压器，现有的旋转变压器，是通过在两相短路的三相电动机中流过规定的电流，使三相电动机停在基准位置，并利用旋转变压器检测此时转子的转角，调整旋转变压器相对于转子的基准位置，从而对旋转变压器的角度检测误差进行校正。

由于旋转变压器需要固定在电机上，还需要连接电机轴，然后用连接器连接到控制板，当电机高速运行时旋转变压器收到振动而线束坏掉和测到的数据不准。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提供了一种于电机转子的检测装置及其动力总成，以解决现有技术中电机高速运行所产生的振动，影响检测电机转子的技术问题。

本实用新型针对现有技术中电机高速运行所产生的振动，影响检测电机转子的问题，提出了一个总的实用新型构思，即设置一个具有位置传感器的电路板，位置传感器检测电机转子的信息，同时将电路板固定在外部支撑件上，不与电机直接连接，从而避免了电机高速运转所产生的振动直接影响位置传感器的检测的问题。

本实用新型第一方面提供了一种用于电机转子的检测装置，包括：

电路板；

位置传感器，固定设置在所述电路板上，用于采集所述电机转子的转动信息；

其中，所述电路板固定在靠近所述电机转子设置的外部支撑件上。

在该方案中，通过在一个电路板合理设置一个位置传感器，通过位置传感器采集电机转子的转动信息，通过将电路板固定在靠近电机的外部支撑件上，从而有效的避免了电机高速运转所产生的振动直接影响位置传感器的检测，避免位置传感器的检测失准；同时由于采用了位置传感器，无需和旋转变压器一样设置励磁电路，从而优化了检测装置的体积，同时节约了成本。

可以理解的，电机转子的转动信息一般包括：角速度、转角以及转向等；PCB指的是通用电路板。

在本实用新型的进一步方案中，所述电路板设置有开口部，所述开口部用于供所述电机转子的转子轴穿过，且所述开口部的内表面与所述转子轴的外表面间隔设置；

所述位置传感器设置于所述开口部的内表面或者所述电路板的靠近所述开口部的上表面部分或者下表面部分。

在该方案中，通过在电路板上设置一个开口部，同时使得开口部与转子的转子轴间隔设置，避免转子的运动影响位置传感器的检测，同时也能避免位置传感器影响转子的运动；通过这一设置同时能够使得位置传感器与转子相对距离较近，提高检测准确度。

在本实用新型的进一步方案中，所述开口部为贯通所述电路板的通孔结构，以使所述开口部的内表面围成环形；或者

所述开口部为贯通所述电路板的边沿部分的缺口结构，以使所述开口部的内表面围成弧形。

在该方案中，为了便于电机的转子轴穿过电路板，本申请提供了两个方式，即在电路板上设置通孔结构或者缺口结构来使得电机的转子轴穿过。

在本实用新型的进一步方案中，所述位置传感器在数量上为多个；

多个所述位置传感器在所述开口部的内表面上间隔设置；或者

多个所述位置传感器在所述电路板的靠近所述开口部的上表面部分和/或下表面部分上间隔设置。

在该方案中，通过间隔设置多个位置传感器，能够在多个方向同时测量电机转子的信息。

在本实用新型的进一步方案中，所述电路板上还设有传感芯片，所述传感芯片通过所述电路板与所述位置传感器电性连接。

在该方案中，通过设置一个传感芯片，用于接收位置传感器采集到的信息，并向外界，即电机的控制器输入采集到的信息。

在本实用新型的进一步方案中，所述电路板上还设有多个用于固定的螺栓孔。

在本实用新型的进一步方案中，所述电路板为PCB板。

针对电路板的形状，本实用新型提供了一个优选的方案，所述电路板为方形或三角形。

针对开口部的设置，本实用新型提供了一个优选的方案，所述开口部的半径大于所述电机转子的转子轴的半径。

在本实用新型的进一步方案中，所述位置传感器为电感式位置传感器。

本实用新型第二方面提供了一种动力总成，包括：

电机；

控制器，用于控制所述电机；

以及本实用新型第一方面所述的一种用于电机转子的检测装置；

所述位置传感器与所述控制器电性连接。

在本实用新型的进一步方案中，所述位置传感器的数量与所述电机的极对数相同。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过在一个电路板合理设置一个位置传感器，通过位置传感器采集电机转子的转动信息，通过将电路板固定在靠近电机的外部支撑件上，从而有效的避免了电机高速运转所产生的振动直接影响位置传感器的检测，避免位置传感器的检测失准；同时由于采用了位置传感器，无需和旋转变压器一样设置励磁电路，从而优化了检测装置的体积，同时节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型其中一个实施例提供的一种用于电机转子的检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型其中一个实施例提供的另一种用于电机转子的检测装置的结构示意图；

图3为图1中提供的检测装置与电机配合的结构示意图；

图4为图2中提供的检测装置与电机配合的结构示意图。

附图标记

1、位置传感器； 2、螺栓孔；

3、电路板； 4、传感芯片；

10、检测装置； 20、电机；

30、转子轴。

具体实施方式

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

本实用新型针对现有技术中电机20高速运行所产生的振动，影响检测电机20转子的问题，提出了一个总的实用新型构思，即设置一个具有位置传感器1的电路板3，位置传感器1检测电机20转子的信息，同时将电路板3固定在外部支撑件上，不与电机20直接连接，从而避免了电机20高速运转所产生的振动直接影响位置传感器1的检测的问题。

请参阅图1-图4，本实用新型第一方面提供了一种用于电机20转子的检测装置10，包括：

电路板3；

位置传感器1，固定设置在所述电路板3上，用于采集所述电机20转子的转动信息；

其中，所述电路板3固定在靠近所述电机20转子设置的外部支撑件上。

在该方案中，通过在一个电路板3合理设置一个位置传感器1，通过位置传感器1采集电机20转子的转动信息，通过将电路板3固定在靠近电机20的外部支撑件上，从而有效的避免了电机20高速运转所产生的振动直接影响位置传感器1的检测，避免位置传感器1的检测失准；同时由于采用了位置传感器1，无需和旋转变压器一样设置励磁电路，从而优化了检测装置10的体积，同时节约了成本。

可以理解的，电机20转子的转动信息一般包括：角速度、转角以及转向等；PCB指的是通用电路板3。

在本实用新型的进一步方案中，所述电路板3设置有开口部，所述开口部用于供所述电机20转子的转子轴30穿过，且所述开口部的内表面与所述转子轴30的外表面间隔设置；

所述位置传感器1设置于所述开口部的内表面或者所述电路板3的靠近所述开口部的上表面部分或者下表面部分。

在该方案中，通过在电路板3上设置一个开口部，同时使得开口部与转子的转子轴30间隔设置，避免转子的运动影响位置传感器1的检测，同时也能避免位置传感器1影响转子的运动；通过这一设置同时能够使得位置传感器1与转子相对距离较近，提高检测准确度。

在本实用新型的进一步方案中，所述开口部为贯通所述电路板3的通孔结构，以使所述开口部的内表面围成环形；或者

所述开口部为贯通所述电路板3的边沿部分的缺口结构，以使所述开口部的内表面围成弧形。

在该方案中，为了便于电机20的转子轴30穿过电路板3，本申请提供了两个方式，即提供了离轴安装与穿轴安装的两种方式；在电路板3上设置通孔结构或者缺口结构来使得电机20的转子轴30穿过。

在本实用新型的进一步方案中，所述位置传感器1在数量上为多个；

多个所述位置传感器1在所述开口部的内表面上间隔设置；或者

多个所述位置传感器1在所述电路板3的靠近所述开口部的上表面部分和/或下表面部分上间隔设置。

在该方案中，通过间隔设置多个位置传感器1，能够在多个方向同时测量电机20转子的信息。

在本实用新型的进一步方案中，所述电路板3上还设有传感芯片4，所述传感芯片4通过所述电路板3与所述位置传感器1电性连接。

在该方案中，通过设置一个传感芯片4，用于接收位置传感器1采集到的信息，并向外界，即电机20的控制器输入采集到的信息；同时，通过传感芯片4的差分输出来抑制共模干扰。

在本实用新型的进一步方案中，所述电路板3上还设有多个用于固定的螺栓孔2。

在本实用新型的进一步方案中，所述电路板3为PCB板。

针对电路板3的形状，本实用新型提供了一个优选的方案，所述电路板3为方形或三角形。

针对开口部的设置，本实用新型提供了一个优选的方案，所述开口部的半径大于所述电机转子的转子轴30的半径。

在本实用新型的进一步方案中，所述位置传感器1为电感式位置传感器1。

在该方案中，位置传感器1是由涡流效应的物理原理，以正弦和余弦的信号来检查出转子的绝对位置。

针对传感芯片与电路板的选用，本实用新型还需要说明的是，传感芯片1与电路板3的选用需要先考虑电机20及其控制器的要求。

本实用新型第二方面提供了一种动力总成，包括：

电机20；

控制器，用于控制所述电机20；

以及本实用新型第一方面所述的一种用于电机20转子的检测装置10；

所述位置传感器1与所述控制器电性连接。

在本实用新型的进一步方案中，所述位置传感器1的数量与所述电机20的极对数相同。

由于二者数量一致，因而具备以下效果：高精度≤0.1％(理想线圈)，最大对应转速高达600,000rpm(电角度)，内制化最适合的传感器。

通过采用本实用新型所提供了检测装置10，能实现以下效果：

电感式最高检测转速能达到600000rpm,高转速中不受振动等干扰。

电感式位置传感器1无需励磁电路，体积小，节约了成本。

电感式位置传感器1支持反向转动以及有过压保护和短路保护。

电感式位置传感器1角度精度达到旋转变压器的2到3倍。

进一步，本领域技术人员应当理解，如果将本实用新型实施例所提供的一种电机转子的检测装置及其动力总成，涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用这样的设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于电机转子的检测装置，其特征在于，包括：

电路板；

位置传感器，固定设置在所述电路板上，用于采集所述电机转子的转动信息；

其中，所述电路板固定在靠近所述电机转子设置的外部支撑件上。

2.根据权利要求1所述的用于电机转子的检测装置，其特征在于，

所述电路板设置有开口部，所述开口部用于供所述电机转子的转子轴穿过，且所述开口部的内表面与所述转子轴的外表面间隔设置；

所述位置传感器设置于所述开口部的内表面或者所述电路板的靠近所述开口部的上表面部分或者下表面部分。

3.根据权利要求2所述的用于电机转子的检测装置，其特征在于，

所述开口部为贯通所述电路板的通孔结构，以使所述开口部的内表面围成环形；或者

所述开口部为贯通所述电路板的边沿部分的缺口结构，以使所述开口部的内表面围成弧形。

4.根据权利要求2所述的用于电机转子的检测装置，其特征在于，

所述位置传感器在数量上为多个；

多个所述位置传感器在所述开口部的内表面上间隔设置；或者

多个所述位置传感器在所述电路板的靠近所述开口部的上表面部分和/或下表面部分上间隔设置。

5.根据权利要求1所述的用于电机转子的检测装置，其特征在于，所述电路板上还设有传感芯片，所述传感芯片通过所述电路板与所述位置传感器电性连接。

6.根据权利要求1所述的用于电机转子的检测装置，其特征在于，所述电路板上还设有多个用于固定的螺栓孔。

7.根据权利要求3所述的用于电机转子的检测装置，其特征在于，所述电路板为PCB板。

8.根据权利要求1所述的一种用于电机转子的检测装置，其特征在于，所述位置传感器为电感式位置传感器。

9.一种动力总成，其特征在于，包括：

电机；

控制器，用于控制所述电机；

以及权利要求1-8任一项所述的一种用于电机转子的检测装置；

所述位置传感器与所述控制器电性连接。

10.根据权利要求9所述的动力总成，其特征在于，所述位置传感器的数量与所述电机的极对数相同。