[发明专利]一种六霍尔三输出电机转子位置传感器及安装方法

说明书

本公开提供一种六霍尔三输出电机转子位置传感器及安装方法，涉及开关磁阻电机领域，包括感应磁环和两组霍尔组件，每组霍尔组件均包括三个霍尔元件，第一组的三个霍尔元件分别对应朝向三个连续定子齿布置，第二组的三个霍尔元件分别对应朝向与第一组相异的三个连续定子齿布置，两组霍尔组件中对应同一相的霍尔元件接入同一逻辑转换模块；感应磁环对应转子齿沿转轴环向均匀布置有多个，相邻感应磁环的对接处和对应转子齿的中心线重合，通过布置两组霍尔组件，分别对正转和反转时的转子位置情况进行监测，配合逻辑转换电路，对正转和反转时的电位变化进行处理，在不增加引出电机外的引线数量的情况下，实现对正转和反转时转子位置的准确监测。

技术领域

本公开涉及开关磁阻电机领域，特别涉及一种六霍尔三输出电机转子位置传感器及安装方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

开关磁阻电机是一种新型调速电机，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，系统可靠性高。完整系统主要有电机实体、功率变换器、控制器与位置检测器等部分组成。控制器内包含功率变换器和控制电路，而转子位置检测器则安装在电机的一端。

开关磁阻电机控制的关键是获得转子齿与定子齿的相对位置，给适当的定子相绕组通电，使电机按照目标转向及转速运行，根据电机转子的位置按顺序依次给电机定子对应相的绕组通、断电，实现电机的连续旋转，在电机的实际控制中，控制算法更为复杂，控制的精度依赖于电机转子位置检测精确性，所以开关磁阻电机位置检测传感器的精度对电机控制具有重要意义。

目前采用三霍尔传感器实现对开关阻磁电机转子位置的检测，通过将感应磁环固定安装在电机转子的转轴上，与转子一起旋转，磁场感应面正对霍尔器件的感应敏感区，三个霍尔器件分别放置在开关磁阻电机连续的三相定子齿中心线上，并且尽量靠近感应磁环的表面；霍尔器件焊接到霍尔电路板上，霍尔电路板固定在电机端盖的外壳上；当转子旋转时，带动感应磁环旋转，感应磁环的N极和S 极靠近霍尔器件时，霍尔器件输出高、低变化的电平信号，可以表示电机的转子位置。

发明人发现，由于当磁场由负变正并逐渐增大时，只有磁场大于设定值时，器件才能输出高电平，当磁场由正变负时，只有磁场小于设定值时，器件才能输出低电平；在磁场变化时，输出电平的变化都存在一个滞回区间，导致霍尔位置传感器的输出存在误差，这是由于霍尔传感器内部的斯密特触发器导致的；这个滞回区间会导致霍尔器件输出的电平变化滞后于感应磁环的位置变化，产生误差；并且，磁环N、S极交界处磁场方向的变化将导致交界处附近有一个磁场微弱的区域，无法对霍尔器件产生作用；将导致霍尔器件输出的电平变化滞后于感应磁环的位置变化，使误差进一步增大；

在利用在线调整方式对传感器进行安装调整时，由于霍尔器件和磁环误差的存在，当磁环N、S交界线偏移S距离后才能使霍尔器件出现由高变低的跳变；但在转子反向转动时，需要越过整个信号不响应范围才能实现信号的跳变，导致反向旋转时霍尔器件输出电平变化的时刻不在定、转子齿中心线上，出现了一定的误差，使电机启动及低速运行时的性能不佳。

发明内容

本发明公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种六霍尔三输出电机转子位置传感器及安装方法。

本公开的第一目的是提供一种六霍尔三输出电机转子位置传感器，采用以下技术方案：

包括感应磁环和两组霍尔组件，每组霍尔组件均包括三个霍尔元件，第一组的三个霍尔元件分别对应朝向三个连续定子齿布置，第二组的三个霍尔元件分别对应朝向与第一组相异的三个连续定子齿布置，两组霍尔组件中对应同一相的霍尔元件接入同一逻辑转换模块；感应磁环对应转子齿沿转轴环向均匀布置有多个，相邻感应磁环的对接处和对应转子齿的中心线重合，感应磁环通过随转子转动改变与霍尔元件的相对位置从而改变作用于霍尔元件的磁场。