一种发电机转子测量结构的制作方法

本实用新型涉及一种汽车发电机测控系统，更具体地说，它涉及一种发电机转子测量结构。

背景技术：

新能源汽车已成为汽车发展的必然趋势，发电机作为增程器式混合动力汽车的关键零部件之一，其技术水平及成本对整车有着至关重要的影响。发电机转子位置测量技术对电机控制精度起着关键性作用，同时对发电机的成本、可靠性、尺寸等都有很大的影响。目前发电机基本采用旋转变压器、霍尔传感器、光电传感器等转子位置测量元件，主要存在以下一些不足：1.光电转子位置测量及旋转变压器转子位置测量方式成本高；2.环境适应性差，其中光电传感器不能适应汽车震动、油污等恶劣工作条件，霍尔传感器对温度敏感高，温度适应性差；3.旋转变压器和光电传感器需安装在发电机转子一端轴上，增加了发电机轴向长度，不利于发电机布置；4.霍尔传感器可靠性低，容易失效。公开号为CN103048486B的发明于2014年10月29日公开了一种双转子永磁风力发电机转子转速和位置测量装置及方法，主要是通过数字信号处理器对安装在双转子永磁风力发电机转子上的光电编码器和定子表面凹槽内设置的霍尔元件产生的信号进行检测，分别获得内外转子的转速和位置。该发明对于无法安装测速装置的外转子来说，利用更为廉价的霍尔元件通过对于电机内部磁场强度的检测测量出转子转速和位置信号，故障状态时也保证可以较为精确的测量出外转子转速，通过硬件倍频或软件倍频、霍尔元件的数量大小以及放置位置的不同可得到不同的测量精度，组合灵活，测量方法简单，测量装置成本低廉，而且完全可以满足相应的精度。但如前所述，霍尔传感器存在温度适应性差、可靠性低、易失效的缺陷，因此该发明会因霍尔传感器的固有问题而影响发电机转子转速和位置测量准确性。

技术实现要素：

现有的发电机转子测量方式存在着测量成本高，测量元件环境适应性差，可靠性低，容易失效，不利于发电机布置等问题，为克服这些缺陷，本实用新型提供了一种可降低测量成本，提高位置测量传感器对应用环境的适应性，提高位置测量精度及可靠性，降低位置测量传感器对发电机轴向长度影响的发电机转子测量结构。

本实用新型的技术方案是：一种发电机转子测量结构，设于发电机上，所述发电机包括发电机壳体、定子、转子和永磁体，发电机壳体内壁上设有一磁感应传感器，磁感应传感器固设于发电机壳体的中部。本发电机转子测量结构采用单个PWM信号磁感应传感器对发电机转子位置进行测量，通过转子磁极的漏磁磁场作用于磁感应传感器，从而改变PWM信号占空比，实现精确测量发电机转子位置的目的，该方式能够有效提高转子位置测量精度，降低成本，且磁感应传感器工作环境适应性强，可靠性高，而位于发电机壳体中间位置的磁感应传感器能够有效与发电机转子漏磁磁场相耦合，切不需要增加发电机轴向长度，便于发电机布置。

作为优选，发电机壳体上设有径向贯通的通孔，通孔内适配镶嵌固定一镶块，磁感应传感器固定于镶块的内侧面上。作为电子元件的磁感应传感器使用寿命是有限的，在发电机工作时会极其频繁地被触发，因此一定时间后难免灵敏度衰减，需要更换，由于磁感应传感器设置在发电机壳体内壁，如采用常规的安装结构，更换会非常麻烦，需要将定子、转子从发电机壳体内抽出方能腾出操作空间。镶块可以从发电机壳体上拆卸，需要更换磁感应传感器时，拆下镶块即可更换，换好后再重装回发电机壳体上，大大方便了磁感应传感器的维护。

作为优选，所述镶块呈瓦状，镶块外周面与发电机壳体的外周面平齐。镶块的外表面弧度与发电机壳体的外周弧度匹配，这样镶块装在发电机壳体上后可以较好地与发电机壳体达到形状上的融合。

作为优选，所述镶块外周面设有连接板，连接板通过螺钉固定在发电机壳体上。通过连接板与发电机壳体的连接，可实现镶块在发电机壳体上的固定。

作为优选，发电机壳体的外周面上设有与所述连接板位置对应，尺寸适配的嵌槽，连接板嵌设于嵌槽中。连接板嵌入嵌槽中可避免连接板高出发电机壳体的外周面，确保发电机壳体外周面的圆滑。

作为优选，发电机壳体为夹套结构，发电机壳体内部设有冷却水腔，发电机壳体上设有冷却水进出口。发电机壳体设置成夹套结构，内部可通循环冷却水，这样可极大提高发电机壳体的散热性能，确保发电机能长时间稳定工作。

本实用新型的有益效果是：

位置测量传感器可靠性高，环境适应能力强，测量精度高。本实用新型采用磁感应传感器作为测量元件，通过非接触的磁信号检测来感知转子位置，不易受汽车震动、油污、高温等恶劣工作条件影响，环境适应能力更强，可靠性更高，更易保证较高的测量精度。

不增加发电机轴向长度，利于发电机布置。本实用新型中的磁感应传感器安装于发电机壳体内部，不会增加发电机轴向长度。

成本低。本实用新型采用单个磁感应传感器进行转子位置检测，元器件少，结构简单，成本较低。

维护方便。本实用新型用镶块作为磁感应传感器的安装载体，拆卸方便，可大大提高磁感应传感器的维护便利性。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型的一种轴向结构示意图；

图3为本实用新型中发电机壳体的一种局部结构示意图；

图4为本实用新型中镶块与发电机壳体的一种配合结构示意图。

图中，1-发电机壳体，2-定子，3-转子，4-永磁体，5-磁感应传感器，6-冷却水进出口，7-镶块，8-连接板，9-内壳体，10-外壳体，11-冷却水腔，12-管道壁，13-通孔，14-发电机输出端子，15-端盖，16-嵌槽，17-转子轴。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

如图1至图4所示，一种发电机转子测量结构，设于混合动力汽车的发电机上，所述发电机包括发电机壳体1、定子2、转子3和永磁体4，转子3的转子轴17与汽车发动机的一个输出终端传动连接，获取动力。发电机壳体1外壁上设有发电机输出端子14和冷却水进出口6，发电机壳体1内壁上设有一磁感应传感器5，磁感应传感器5固设于发电机壳体1的中部。发电机壳体1上设有径向贯通的通孔13，通孔13内适配镶嵌固定一镶块7，磁感应传感器5固定于镶块7的内侧面上，镶块上设有一走线孔，磁感应传感器5的导线从该走线孔中贯穿而出。镶块7呈瓦状，镶块7外周面与发电机壳体1的外周面平齐。镶块7外周面一体成型地设有一对相对的连接板8，连接板8通过螺钉固定在发电机壳体1上。发电机壳体1的外周面上设有与连接板8位置对应，尺寸适配的嵌槽16，连接板8嵌设于嵌槽16中。发电机壳体1为夹套结构，由内壳体9、外壳体10组成，内、外壳体同轴嵌套，内、外壳体的两端均一体设有端面板，内、外壳体的端面板叠合密封固连后形成端盖15，内、外壳体的间隙形成冷却水腔11，冷却水进出口6通至冷却水腔11。内壳体9中部开有一内壳体通孔，内壳体通孔孔口一体设有凸起的管道壁12，外壳体10上开有一与内壳体通孔位置、大小对应的外壳体通孔，外壳体通孔边缘的外壳体10内壁与管道壁12顶端密封压紧，内壳体通孔、管道壁12和外壳体通孔构成了通孔13。

转子轴17从汽车发动机获取动力带动转子3，转子3转动时，转子3磁极的漏磁磁场作用于磁感应传感器5，磁感应传感器5通过运动磁场的磁感应强度的强弱变化被触发，产生输出信号发送至发电机控制器，通过发电机控制器解析实现发电机转子位置的精确测量。根据测得的发电机转子位置，发电机控制器计算出生成的电流，继而调整发电机输出功率。