[实用新型]电机转子位置检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机领域，特别涉及一种电机转子位置检测装置。

背景技术

现有的车用电机转子位置检测装置主要是一种旋转变压器，见图1。旋转变压器主要由转子和定子两部分组成，其原理是将旋转变压器的转子安装在电机主轴上，绕在定子上的正弦线圈和余弦线圈分别感应激励线圈与转子之间形成的变化磁场，在输入载波的共同激励下产生正余弦电压包络线，电机控制器通过计算正余弦电压的关系，得到电机转子位置的角度值。旋转变压器的绕线方式和转子设计是影响旋转变压器输出表现的主要因素。

现有的电机转子位置传感器有以下缺陷：(1)现有的旋转变压器价格高，体积较大。旋转变压器信号的采集是通过一系列线圈感应变化磁场完成的，而不是集成芯片。由于线圈有一定的体积，导致旋转变压器整体的体积较大。(2)对电机控制器要求高，控制器里需要信号处理芯片解码信号。旋转变压器采集的信号是模拟信号，电机控制器需要对旋转变压器输出的信号进行解码后才能计算角度，因此需要增加解码芯片以及信号处理电路，从而增加电机控制器成本(3)安装困难。旋转变压器的总成结构复杂，安装过程中定子和转子相对位置关系要求高，一般要求在5°以内。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电机转子位置检测装置，以解决现有电机转子位置检测装置检测过程复杂，安装困难，体积大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电机转子位置检测装置，所述电机包括电机外壳和设置于所述电机外壳内的电机主轴，所述转子设置于所述电机主轴上，其特征在于，所述电机转子位置检测装置包括：传感器和磁性轮；所述磁性轮设置于所述电机主轴上，并与所述电机主轴同轴；所述磁性轮包括轮子本体和设置于所述轮子本体上的磁性层，所述磁性层有若干磁极，所述若干磁极沿所述轮子本体的周向等间距分布，且相邻的磁极极性相反；所述传感器设置于所述电机外壳上，用于检测所述磁性轮转动时所述若干磁极产生的磁场方向变化，并根据磁场方向变化的次数计算转子所转过的角度以确定转子位置。

可选的，所述磁性层由磁性材料制备而成，并通过给所述磁性材料充磁的方式使所述磁性层呈现出所述若干磁极。

可选的，所述磁性层包括若干磁铁，所述若干磁铁绕所述轮子本体的周向等间距分布。

可选的，所述电机转子位置检测装置还包括一缺极位置，用于记录所述转子的起始位置；所述缺极位置位于所述若干磁极中的两个相邻磁极之间。

可选的，所述若干磁极的数量为至少2000个。

可选的，所述电机转子所转过的角度按以下公式计式：

式中：为电机转子所转过的角度，α为每个磁极对应的角度，n为传感器检测到磁场方向变化的次数，m为所述磁性层上用于感应所述传感器的磁极数量，R为所述磁性轮所转过的圈数，R为整数。

可选的，所述电机转子所转过的角度的精度为：

式中：Accuracy为电机转子所转过的角度的精确度，m为所述磁性层上用于感应所述传感器的磁极数量。

可选的，所述传感器为GMR传感器或者AMR传感器。

可选的，所述GMR传感器包括芯片，所述芯片为单GMR芯片或者差分GMR芯片；所述AMR传感器包括芯片，所述芯片为单AMR芯片或者差分AMR芯片。

可选的，所述电机外壳上设置有槽口，所述传感器设置于所述槽口内。

在本实用新型提供的电机转子位置检测装置中，具有以下有益效果：(1)结构简单体积小，价格低，检测精度高。(2)输出信号为数字信号，电机控制器不需要进行复杂的信号处理，可以简化上层系统。(3)安装精度要求比旋转变压器要求更低，易安装。

附图说明

图1是现有技术的电机转子位置检测装置剖面示意图；

图2和图3分别是本申请一实施例的电机转子位置检测装置主视图和等轴测图；

图4是本申请一实施例的电机转子位置检测装置的信号逻辑及检测原理图；

图5分别是本申请一实施例的电机转子位置检测装置电机外壳开设槽口的主视图；

图6是本申请一实施例的设置了缺极位置的电机转子位置检测装置。

图中：

1-线圈；2-转子；3-定子；4-传感器；5-磁性轮；51-轮子本体；52-磁性层；521-磁极；522-缺极位置；6-电机主轴；7-电机外壳；71-槽口；8-感应磁场变化曲线；9-输出信号变化曲线。

具体实施方式