智能永磁同步电机的制作方法

本发明涉及一种电机领域，特别涉及的是智能永磁同步电机。

背景技术：

永磁同步电机是一种矢量控制的电机，它可以控制电机转轴的位置、转速以及转矩，而且必须是闭环控制。而一般的步进电机是一种不具备上述所有控制控能，因而都采用开环控制，由于其控制比较简单，采用的电路或者说电路板比较少，因此很容易将这些电路或者电路板的控制部分与电机壳体制作成一体。而对于永磁同步电机来说，其控制过程复杂，控制功能多，因此，其采用相应的闭环电路也比较复杂和多样，这些电路和相应的电路板制成后体积较大，目前还无法将其与电机主体部分制成一个整体，即使制成一个整体，其体积也是相当庞大。而目前应用高精度电机的行业，基本上是在医疗器械、航天航空以及军工器械上，如果电机的体积庞大，显然在这些行业上无法使用。在控制器部分的交流电流取样中，采用是互感器，即采用一个具有开口的圆环磁芯，在圆环磁芯的开口处放置霍尔元件，该霍尔元件与与运算放大器连接，当原边电流流过穿过圆环磁芯的导线时，在导线周围将产生一磁场，这一磁场的大小与流过导线的电流成正比，产生的磁场聚集在磁环内，通过磁环气隙中霍尔元件进行测量并放大输出，其输出电压精确的反映原边电流；由于霍尔芯片嵌入磁片当中，对于磁圈的加工非常复杂，且霍尔信号需要放大电路处理，线路复杂且容易受到外部干扰，不稳定，成本很高。同时，其控制器部分的过流保护电路与开关电路连接时，该过流保护电路仅仅采用一个比较器，由于开关合拢用电器工作时，会产生瞬时高压，其过流保护电路会产生误动作。

技术实现要素：

鉴于背景技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种具有一体式结构而且电流采用简单，不会产生误动作的智能永磁同步电机。

为此，本发明是采用如下技术方案来实现的：一种智能永磁同步电机，包括电机主体部分、散热部分以及编码器部分，其特征在于所述电机主体部分、散热部分以及编码器部分依次连接成一体，其连接成一体后的电机壳体呈一整体，且各部分壳体的大小相同，在所述电机壳体上安装有控制面板。

所述编码器部分的壳体上设有上设有进风用的若干第一导流槽，在所述电机主体部分的壳体上设有若干出风用的第二导流槽，在所述编码器部分的壳体内设有带通风口的隔离板，所述编码器安装在所述隔离板上，所述隔离板与所述电机主体部分的壳体之间形成一个腔室，在电机的主轴上固定有风叶，所述风叶容纳于所述腔室中，所述第一导流槽和第二导流槽分别沿轴向平行设置。

所述第一导流槽的截面为“z”字形结构。

所述编码器部分设有自激感应电流传感器和差分浮动式保护电路。

所述自激感应电流传感器包括闭环状的磁芯、自激线圈和感应线圈，采样电流的导线穿过闭环状磁芯，所述自激线圈和感应线圈分别绕设在所述闭环状的磁芯上。

所述差分浮动式保护电路具有比较器、第一电阻和第二电阻串联构成的取样电路，其特征在于所述取样电路与比较器之间设有反相放大器构成的差动直流放大电路，所述反相放大器的正极端与第一电阻的输出端连接，所述反相放大器的负极端与第二电阻的输出端连接，所述反相放大器输出端连接比较器的正极输入端。

本发明的这种结构，将电机的各部分制作成为一个直径大小相同的整体，可以根据电机的功率将电机制造成最小体积，可以广泛用于医疗器械、航天航空以及军工器械上；而采用自激感应电流传感器后，其复杂的电路模式变为简单的结构，极大的提高了制作电机的效率，且采用差分浮动式保护电路，不会产生误动作，为这种智能永磁同步电机的稳定工作带来保障。

附图说明

下面再结合附图进一步描述本发明的有关细节；

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明图1沿a-a的剖视结构图；

图3为本发明电流传感器现有技术结构图；

图4为本发明自激感应电流传感器的结构图；

图5为本发明差分浮动式保护电路现有技术的电路图；

图6为本发明过流保护电路的电路图。

图中，箭头方向表示风的流向。

具体实施方式

参照附图，这种智能永磁同步电机，包括电机主体部分2、散热部分4以及编码器部分6，所述电机主体部分2、散热部分4以及编码器部分6依次连接成一体，其连接成一体后的电机壳体呈一整体，且各部分壳体的大小相同，因而，在电机功率规格一定的前提下，可以将电机的体积制成尽量最小，以便在各个领域中进行应用，在所述电机壳体上安装有控制面板5，操作人员可以直接在该控制面板进行操控，控制电机的各个功能。

所述编码器部分6的壳体上设有进风用的若干第一导流槽7，在所述电机主体部分2的壳体上设有出风用的若干第二导流槽3，在所述编码器部分6的壳体内设有带通风口9的隔离板10，所述编码器８安装在所述隔离板10上，所述隔离板10与所述电机主体部分的壳体之间形成一个腔室11，在电机的主轴1上固定有风叶12，所述风叶12容纳于所述腔室11中，所述第一导流槽7和第二导流槽3分别沿轴向平行设置。其中，所述编码器部分6的壳体、散热部分4的壳体以及电机主体部分2的壳体为一体式的壳体结构，便于壳体的一体加工。为了防止大颗粒物质进入第一导流槽7，因而，将第一导流槽7的截面设置成“z”字型结构的进风口。本实施例中，其带通风口9的隔离板10既起到轴向风向的导流作用，又作为编码器8安装的支架，使得其结构更加紧凑。电机运行时，由于风叶12安装在电机主轴1上，便跟着转动，风叶12在腔室11产生从中间吸入向四周排出的气流，空气从第一导流槽7进入，从隔离板10上的通风口9进入腔室11，经过腔室11内风叶12的离心导流作用，气流经轴向形成平行于电机散热筋的气流，从第二导流槽3排出，最大程度的提高气流流过散热体的面积。使得电机的内部环境具有可靠性和安全性，并有效保护了电机的使用寿命。

本发明中，所述编码器部分6设有自激感应电流传感器和差分浮动式保护电路。

其中，所述自激感应电流传感器包括闭环状的磁芯14、自激线圈15感应线圈16，采样电流的导线13穿过闭环状磁芯14，所述自激线圈15和感应线圈16分别绕设在所述闭环状的磁芯14上。对直流电流进行采用时，只要在自激线圈15上输入高频的自激脉冲电流，与被测导线13形成的磁场形成叠加的变化磁场，从而在感应线圈16部分形成感应电流实现了对电流的采集。对于最后的实时电流数据处理，因为，自激脉冲电流是固定的，所以实时电流等于被测导线产生的电流值减去自激脉冲电流值，适用于任何交流直流的数据采集上，这种结构，采样电流值精确，工作稳定，其结构简单，代替了霍尔元件传感的复杂电路，具有非常好的技术效果。

所述差分浮动式过流保护电路具有比较器b2、第一电阻r1和第二电阻r2串联构成的取样电路，所述取样电路与比较器r2之间设有反相放大器b1构成的差动直流放大电路，所述反相放大器b1的正极端与第一电阻r1的输出端连接，所述反相放大器b1的负极端与第二电阻r2的输出端连接，所述反相放大器b1输出端连接比较器b2的正极输入端。本实施例的这种结构，第一电阻r1两端的电压为v1，第二电阻r2两端的电压为v2，则反相放大器b1的输出值为（v1-v2）*av，其中，av为放大倍数，电路中的v3是设置的比较电压，该电压为取样电阻的阻值乘以功率输出的最大电流。当功率器件开关时产生抖动干扰的时候，第一电阻r1两端的电压v1如果提升，则第二电阻r2两端的电压v2也同时提升，其反相放大器b1的输出值还是（v1-v2）*av，因为，第一电阻r1和第二电阻r2串联，v1、v2受到的干扰几乎是相同的，犹如浮动在水面上，因此，反相放大器b1的输出值并不受干扰影响，通过比较器b2后，比较器b2的输出信号也不受干扰，保护输出的信号不会产生误动作，用于电机上，保证电机不会受干扰信号的影响而产生误动作，具有良好的应用效果。