本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車(chē)永磁同步電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，從最初采用直流電動(dòng)機(jī)到異步電動(dòng)機(jī)，隨著電動(dòng)汽車(chē)工業(yè)技術(shù)不斷前進(jìn)的同時(shí)，為滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)行駛更平順、更安全、更可靠的方向不斷發(fā)展，高效率的永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

在電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中，需要檢測(cè)永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的實(shí)時(shí)位置，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)子磁極的實(shí)時(shí)位置信號(hào)，組成位置反饋系統(tǒng)，以滿(mǎn)足控制精度的要求。

然而現(xiàn)在的永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的實(shí)時(shí)位置檢測(cè)一般采用安裝旋轉(zhuǎn)變壓器的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)變壓器是將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極的實(shí)時(shí)位置信號(hào)通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換的方式轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，檢測(cè)信號(hào)因磁場(chǎng)飽和易造成線(xiàn)性度失真，且旋轉(zhuǎn)變壓器與永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)結(jié)，容易受到電磁干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置檢測(cè)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝位置精度要求不高，且抗電磁干擾能力強(qiáng)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：

一種永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置檢測(cè)裝置，包括機(jī)座、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、端蓋、反射光碼盤(pán)和光電傳感器，端蓋蓋裝于機(jī)座的端口處，轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承安裝于端蓋的中央，定子和轉(zhuǎn)子均位于機(jī)座內(nèi)，定子固定于機(jī)座上，轉(zhuǎn)子套裝于轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子上沿圓周方向均勻布設(shè)有多對(duì)轉(zhuǎn)子磁極，反射光碼盤(pán)呈圓盤(pán)狀，反射光碼盤(pán)套裝于轉(zhuǎn)軸上，光電傳感器穿過(guò)端蓋并固定于端蓋上，反射光碼盤(pán)位于轉(zhuǎn)子和光電傳感器之間，反射光碼盤(pán)的一端面上沿圓周方向均勻設(shè)有多個(gè)反射板，反射板的個(gè)數(shù)與轉(zhuǎn)子磁極的對(duì)數(shù)相同，各反射板位于與其對(duì)應(yīng)的一對(duì)轉(zhuǎn)子磁極的磁力中心上，且各反射板與與其對(duì)應(yīng)的一對(duì)轉(zhuǎn)子磁極構(gòu)成的結(jié)構(gòu)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，光電傳感器與其中的一個(gè)反射板正相對(duì)，且光電傳感器的光源發(fā)送器和接收器與反射板的中央正相對(duì)。

每對(duì)轉(zhuǎn)子磁極嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯中，每對(duì)轉(zhuǎn)子磁極由轉(zhuǎn)子磁極a和轉(zhuǎn)子磁極b組成，且每對(duì)轉(zhuǎn)子磁極的磁極a和轉(zhuǎn)子磁極b呈倒八字排布，反射板呈條狀。

反射光碼盤(pán)緊貼于轉(zhuǎn)子上。

轉(zhuǎn)子磁極有8對(duì)，反射板有8個(gè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果與優(yōu)點(diǎn)在于：

1、該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，成本低廉，且安裝位置精度要求不高。

2、該裝置采用光電轉(zhuǎn)換信號(hào)的方法取代原有電磁轉(zhuǎn)換信號(hào)的方法，可以極大地提高抗電磁干擾能力。

3、該裝置光電轉(zhuǎn)換的信號(hào)為脈沖數(shù)字信號(hào)，不會(huì)造成信號(hào)線(xiàn)性度失真。

4、該裝置輸出信號(hào)的幅值與轉(zhuǎn)子磁極位置無(wú)關(guān)，精確度高。

5、該裝置適用于檢測(cè)永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極位置。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為反射光碼盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-轉(zhuǎn)子、2-定子、3-機(jī)座、4-端蓋、5-光電傳感器、6-轉(zhuǎn)軸、7-反射光碼盤(pán)、8-反射板、9-光源發(fā)送器、10-接收器、11-鎖緊螺母、12-轉(zhuǎn)子磁極a、13-轉(zhuǎn)子磁極b。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提供的永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置檢測(cè)裝置如圖1所示，包括機(jī)座3、定子2、轉(zhuǎn)子1、轉(zhuǎn)軸6、端蓋4、反射光碼盤(pán)7和光電傳感器5，端蓋4蓋裝于機(jī)座3的端口處，轉(zhuǎn)軸6通過(guò)軸承安裝于端蓋4的中央，定子2和轉(zhuǎn)子1均位于機(jī)座3內(nèi)，定子2固定于機(jī)座3上，轉(zhuǎn)子1套裝于轉(zhuǎn)軸6上。

如圖3所示，轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)子鐵芯上沿圓周方向均勻布嵌入有多對(duì)轉(zhuǎn)子磁極，每對(duì)轉(zhuǎn)子磁極由轉(zhuǎn)子磁極a12和轉(zhuǎn)子磁極b13組成，轉(zhuǎn)子磁極a12和轉(zhuǎn)子磁極b13的橫截面呈條狀，每對(duì)轉(zhuǎn)子磁極的磁極a12和轉(zhuǎn)子磁極b13呈倒八字排布，本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子磁極有8對(duì)。

光電傳感器5采用歐姆龍e3f3型光電傳感器，光電傳感器5包括光源發(fā)送器9(發(fā)射紅外光源)和接收器10。光電傳感器5穿過(guò)端蓋4，并通過(guò)鎖緊螺母11固定在端蓋4上。

如圖2所示，反射光碼盤(pán)7呈圓盤(pán)狀，反射光碼盤(pán)7套裝于轉(zhuǎn)軸6上，反射光碼盤(pán)位7于轉(zhuǎn)子1和光電傳感器5之間。反射光碼盤(pán)7的一端面緊貼于轉(zhuǎn)子鐵芯的一端面上，另一端面上沿圓周方向均勻粘貼有多個(gè)反射板8。反射板8的個(gè)數(shù)與轉(zhuǎn)子磁極的對(duì)數(shù)相同，本實(shí)施例中，反射板的個(gè)數(shù)為8個(gè)。反射板采用歐姆龍e39-rs2型反射板，反射板8呈條狀。

各反射板8位于與其對(duì)應(yīng)的一對(duì)轉(zhuǎn)子磁極的磁力中心上，且各反射板8與與其對(duì)應(yīng)的一對(duì)轉(zhuǎn)子磁極構(gòu)成的結(jié)構(gòu)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，光電傳感器5與其中的一個(gè)反射板8正相對(duì)，且光電傳感器5的光源發(fā)送器9和接收器10與反射板8的中央正相對(duì)。

該永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置檢測(cè)裝置的原理如下：

光電傳感器正對(duì)著反射光碼盤(pán)，光電傳感器的光源發(fā)送器(發(fā)光二極管)向反射光碼盤(pán)發(fā)射光束，反射光碼盤(pán)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光束照射到反射板上時(shí)，光束發(fā)生反射，接收器(光敏三極管)接收到反射板反射的反射光，并輸出脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)光電傳感器變換后，轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子磁極的位置信號(hào)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置檢測(cè)裝置，包括機(jī)座、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、端蓋、反射光碼盤(pán)和光電傳感器，端蓋蓋裝于機(jī)座的端口處，轉(zhuǎn)軸安裝于端蓋的中央，定子固定于機(jī)座上，轉(zhuǎn)子套裝于轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子上沿圓周方向均勻布設(shè)有多對(duì)轉(zhuǎn)子磁極，反射光碼盤(pán)呈圓盤(pán)狀，反射光碼盤(pán)套裝于轉(zhuǎn)軸上，光電傳感器固定于端蓋上，反射光碼盤(pán)位于轉(zhuǎn)子和光電傳感器之間，反射光碼盤(pán)的一端面上沿圓周方向均勻設(shè)有多個(gè)反射板，各反射板位于與其對(duì)應(yīng)的一對(duì)轉(zhuǎn)子磁極的磁力中心上，且各反射板與與其對(duì)應(yīng)的一對(duì)轉(zhuǎn)子磁極構(gòu)成的結(jié)構(gòu)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，光電傳感器與其中的一個(gè)反射板正相對(duì)。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝位置精度要求不高，且抗電磁干擾能力強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：王軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：荊楚理工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.21
技術(shù)公布日：2017.10.10