[发明专利]一种永磁电机转子位置测量装置及方法

说明书

本发明涉及一种永磁电机转子位置测量装置及方法，装置包括环形永磁体和霍尔传感器，其特征在于，所述环形永磁体安装在电机的电机轴上，所述环形永磁体能够随着电机的转动与电机轴同步旋转；所述环形永磁体交替径向充磁，使得环形永磁体的极对数与所述电机的极对数相等；所述环形永磁体的环面的一侧设置有霍尔传感器，所述霍尔传感器与环形永磁体之间留有气隙；所述霍尔传感器通过线缆与数据处理装置相连；所述霍尔传感器用于采集环形永磁体的磁场角度，所述数据处理装置将采集到的环形永磁体的磁场角度转换为永磁同步电机的转子位置。本发明确保测量数据高可靠性的同时降低成本。

技术领域

本发明涉及电机转子位置测量技术领域，特别是涉及一种永磁电机转子位置测量装置及方法。

背景技术

现有技术中，永磁电机控制方式多采用矢量控制、直接转矩控制、PI控制、滑模控制等，但无论使用哪一种控制方式都需要确定永磁电机转子位置作为控制系统的输入变量。传统的转子位置测量方法有光栅编码器检测、旋转变压器检测、反电动势检测技术等。

然而在实际使用中光栅编码器检测装置价格昂贵且高精度光栅编码器尺寸较大，旋转变压器检测需要外部励磁绕组及旋转变压器转子和外部解码电路成本较高，反电动势测量技术在电机低速时对定子电压和电流值的变化十分敏感检测难度大。

由上所述，如何寻求一种新的永磁电机转子位置测量方法，以实现电机转子位置快速精确、强抗扰度、简单安装、低廉成本的检测方法及装置，成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种永磁电机转子位置测量装置及方法，确保测量数据高可靠性的同时降低成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种永磁电机转子位置测量装置，包括环形永磁体和霍尔传感器，所述环形永磁体安装在电机的电机轴上，所述环形永磁体能够随着电机的转动与电机轴同步旋转；所述环形永磁体交替径向充磁，使得环形永磁体的极对数与所述电机的极对数相等；所述环形永磁体的环面的一侧设置有霍尔传感器，所述霍尔传感器与环形永磁体之间留有气隙；所述霍尔传感器通过线缆与数据处理装置相连；所述霍尔传感器用于采集环形永磁体的磁场角度，所述数据处理装置将采集到的环形永磁体的磁场角度转换为永磁同步电机的转子位置。

所述霍尔传感器通过安装在电机端盖上的安装装置设置在所述环形永磁体的环面的一侧。

所述霍尔传感器的测量感应面与所述环形永磁体的径向垂直。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种永磁电机转子位置测量方法，包括以下步骤：

(1)对环形永磁体进行充磁，充磁极对数与待测电机的极对数相同，充磁方式为交替径向充磁并保证环形永磁体外面磁场强度大于环形永磁体内部的磁场强度；

(2)将充磁完毕的环形永磁铁安装在待测电机的电机轴上；

(3)将霍尔传感器固定在待测电机的端盖上，端盖与电机本体安装后使得霍尔传感器刚好位于圆形永磁体的环面一侧，且霍尔传感器与环形永磁体之间留有气隙；

(4)将霍尔传感器的输出端与数据处理装置相连，数据处理装置读取霍尔传感器的电信号输出，并将获取的电信号转换为电机的转子位置。

所述步骤(3)中的霍尔传感器通过安装装置固定在待测电机的端盖上。

所述步骤(3)中端盖与电机本体安装后霍尔传感器的测量感应面与所述环形永磁体的径向垂直。

有益效果