[发明专利]一种电动机

权利要求书

1.一种电动机，包括电机本体、控制器和磁电式传感器，其特征在于，所述磁电式传感器用于感测电机轴的转动，并将感测到的电压信号传输给控制器，通过控制器的处理，获得电机轴转动的角度或位置，进而实现对电机的精确控制；

其中，所述磁电式传感器包括转子和将转子套在内部的定子，所述转子包括第一磁钢环、第二磁钢环；

其中，所述第一磁钢环和第二磁钢环分别固定在电动机的输出轴上，所述第一磁钢环被均匀地磁化为N[N＜＝2ⁿ(n＝0，1，2…n)]对磁极，并且相邻两极的极性相反；所述第二磁钢环的磁极总数为N，其磁序按照特定磁序算法确定；

在定子上，对应于第一磁钢环，以第一磁钢环的中心为圆心的同一圆周上设有m(m为2或3的整数倍)个呈一定角度分布的磁感应元件；对应于第二磁钢环，以第二磁钢环的中心为圆心的同一圆周上设有n(n＝0，1，2…n)个呈一定角度分布的磁感应元件；

当转子相对于定子发生相对旋转运动时，所述磁感应元件将感测到的磁信号转变为电压信号，并将该电压信号输出给所述控制器。

2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述磁电式传感器中，在定子上对应于第一磁钢环相邻两个磁感应元件之间的夹角，当m为2或4时，每相邻两个磁感应元件之间的夹角为90°/N，当m为3时，每相邻两个磁感应元件之间的夹角为120°/N；当m为6时，每相邻两个磁感应元件之间的夹角为60°/N。

3.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，在所述磁电式传感器中，所述磁感应元件直接表贴在定子的内表面；

所述磁电式传感器还包括两个导磁环，每一所述导磁环是由多个同圆心、同半径的弧段构成，相邻两弧段留有空隙，对应于两个磁钢环的磁感应元件分别设在该空隙内；

所述的导磁环的弧段端部设有倒角；

所述倒角为沿轴向或径向或同时沿轴向、径向切削而形成的倒角；

所述磁电式传感器中的磁感应元件为霍尔应应元件。

4.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述电机本体和控制器一体化设置。

5.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述控制器包括外壳和控制模块，所述外壳将控制模块罩在外壳内，并通过连接件与电机固定在一起；

所述磁电式传感器设于外壳内，并位于电机和控制模块之间或者位于控制模块之后；

所述电动机还包括风扇，用于对电机及控制器进行散热；

所述风扇位于外壳内，并置于远离电机的外壳的最外端部或位于电机、控制模块和磁电式传感器中任何两个部件之间。

6.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述控制模块包括数据处理单元、电机驱动单元和电流传感器，所述数据处理单元接收输入的指令信号、电流传感器采集的电机输入电流信号和磁电式传感器输出的代表电机角度的信息，经过数据处理，输出控制信号给所述的电机驱动单元，所述电机驱动单元根据所述的控制信号输出合适的电压给电机，从而实现对电机的精确控制。

7.如权利要求6所述的电动机，其特征在于，所述数据处理单元包括机械环控制子单元、电流环控制子单元、PWM控制信号产生子单元和传感器信号处理子单元；

所述传感器信号处理子单元接收所述磁电式传感器输出的代表电机角度的信息，将电机的角度输出给机械环控制子单元；所述传感器信号处理子单元还接收所述电流传感器的检测到的电流信号，经过A/D采样后输出给所述的电流环控制子单元；

所述机械环控制子单元根据接收到的指令信号和电机轴的转动角度，经过运算得到电流指令，并输出给所述的电流环控制子单元；

所述电流环控制子单元根据接收到的电流指令的电流传感器输出的电流信号，经过运算得到三相电压的占空比控制信号，并输出给所述的PWM控制信号产生子单元；

所述PWM控制信号产生子单元根据接收到的三相电压的占空比控制信号，生成具有一定顺序的六路PWM信号，分别作用于电机驱动单元；

所述电机驱动单元包括六个功率开关管，所述开关管每两个串联成一组，三组并联连接在直流供电线路之间，每一开关管的控制端受PWM控制信号产生子单元输出的PWM信号的控制，每一组中的两个开关管分时导通。