一种轴套型测速发电机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种测速发电机，更具体的是设及一种轴套型测速发电机。
【背景技术】
[0002] 测速发电机是一种测量转速的微型电气装置，其功能是把输入的机械转速变换为 电压信号输出，且使输出的电压信号与转速成正比。测速发电机主要分为直流测速发电机 和交流异步测速发电机两大类:直流测速发电机在负载运行时，输出电压与转速并不能保 持严格的正比关系，存在误差，主要是由于电枢反应的去磁作用、电刷接触电阻的非线性、 W及溫度的影响，此外由于铁屯、齿槽的存在，会产生一定的齿谐波电动势;交流异步测速发 电机运行时，输出特性同样存在非线性误差，主要原因是转子旋转时产生的脉振磁场，W及 杯型转子存在漏抗，除此之外，由于交流异步测速发电机的两相定子绕组不完全垂直，或是 气隙不均，磁路不对称，亦或是空屯、杯转子的壁厚不均W及制造杯型转子的材料不均，都会 造成一定的剩余电压。此外，常用的测速发电机使用时，需要与被测旋转系统的转轴通过联 轴器同屯、连接。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提出了一种轴套型测速发电机。
[0004] 本发明的目的采取下述技术方案实现：
[0005] -种轴套型测速发电机，包括铁磁轴套、转子绕组、定子铁屯、、永磁磁钢、霍尔元 件、隔磁套筒、机壳、左端盖及轴承、右端盖及轴承；
[0006] 所述铁磁轴套一端穿过左端盖轴承后，通过左端盖与机座固定，另一端穿过右端 盖轴承后，通过右端盖与机座固定;所述隔磁套筒同屯、固定在机壳的内侧，且设有燕尾槽； 所述定子铁屯、为扇环形分体式结构，各分体固定在隔磁套筒的燕尾槽上，各分体的尺寸相 同且之间存在夹槽;所述永磁磁钢和霍尔元件固定在定子铁屯、各分体之间的夹槽中，且放 置顺序为交替式排列;所述转子绕组同屯、的固定在铁磁轴套的外侧，为整体圆筒形固化绕 组，短路连接，且与定子铁屯、之间存在空气隙；
[0007] 所述定子铁屯、的分体数目为八个，在空间平均分布；
[000引所述嵌放在定子铁屯、各分体之间的永磁磁钢为四个，在空间平均分布，磁极排放 顺序依次 Wns、sn、ns、sn;
[0009] 所述嵌放在定子铁屯、各分体之间的霍尔元件为四个，在空间平均分布；
[0010] 所述隔磁套筒采用黄铜材料制成；
[0011] 所述定子铁屯、采用娃钢片叠制而成。
[0012] 本发明的有益效果:本发明的一种轴套型测速发电机，安装方便，使用时套在旋转 装置转轴的外侧即可使用;无需换向装置，不存在电刷接触电阻造成的非线性误差;结构简 单，不使用杯形转子，加工成本更低;无剩余电压，能在低速时精确的测量转速，无失灵区； 采用强磁场的永磁磁钢和整体圆筒形固化的转子绕组，灵敏度更高。
【附图说明】
[OOK]图巧一种轴套型巧幡发电机的结构图；
[0014]图2为一种轴套型测速发电机的剖视图；
[001引图3为一种轴套型测速发电机的工作原理图。
【具体实施方式】
[0016] W下结合附图进一步描述本发明的一种轴套型测速发电机的实施。
[0017] 如图1、图2所示，一种轴套型测速发电机，包括铁磁轴套1、左端盖轴承2、左端盖3、 隔磁套筒4、永磁磁钢5、机座6、转子绕组7、右端盖8、右端盖轴承9、霍尔元件10和定子铁屯、 11。
[0018] 所述铁磁轴套1的一端穿过左端盖轴承2后，通过左端盖3与机座6固定，另一端穿 过右端盖轴承9后，通过右端盖8与机座6固定;所述隔磁套筒4同屯、固定在机壳6的内侧，且 设有燕尾槽;所述定子铁屯、11为扇环形分体式结构，各分体固定在隔磁套筒4的燕尾槽上， 各分体的尺寸相同且之间存在夹槽;所述永磁磁钢5和霍尔元件10固定在定子铁屯、11各分 体之间的夹槽中，且放置顺序为交替式排列；所述转子绕组7同屯、的固定在铁磁轴套1的外 侦U，为整体圆筒形固化绕组，短路连接，且与定子铁屯、11之间存在空气隙；
[0019]所述定子铁屯、11的分体数目为八个，在空间平均分布；
[0020] 所述嵌放在定子铁屯、11各分体之间的永磁磁钢5为四块，在空间平均分布，磁极排 放顺序依次WNS、SN、NS、SN;
[0021] 所述嵌放在定子铁屯、11各分体之间的霍尔元件10为四个，在空间平均分布；
[0022] 所述隔磁套筒4采用黄铜材料制成；
[0023] 所述定子铁屯、11采用娃钢片叠制而成。
[0024] 图3为一种轴套型测速发电机的工作原理图：霍尔元件10的控制端通入工作电流， 铁磁轴套1停转时，固定在铁磁轴套1外侧的圆筒形转子绕组7静止，永磁磁钢5形成的磁场 分布情况如图3(a)所示，经由定子铁屯、11、圆筒形转子绕组7、铁磁轴套1和空气隙后形成闭 合回路，此时永磁磁钢5形成的磁场与霍尔元件10无应链，霍尔元件10无霍尔电势输出。
[0025] 铁磁轴套1转动时，如图3(b)所示，圆筒形转子绕组7切割永磁磁钢5形成的磁场， 圆筒形转子绕组7产生感应电流，电流产生的磁场分布情况如图3(b)所示，该磁场与霍尔元 件10应链，霍尔元件10输出相应的霍尔电势。
[00%] 根据磁路的欧姆定理，永磁磁钢5产生的磁通量为：
[00%] 式中Fp为永磁磁钢的磁势，Rmp为永磁磁钢产生的磁通经过磁路的磁阻。
[0029] 根据法拉第电磁感应定律，圆筒形转子绕组7W转速n切割永磁磁钢5的磁通，所产 生的切割电动势为：
[0030] eR = Ce 巫阳（2)，
[0031] 式中Ce为与圆筒形转子绕组7结构相关的常数。
[0032] 根据欧姆定律，圆筒形转子绕组7产生的感应电流为：
[0034] 式中n为圆筒形转子绕组7的等效电阻。
[0035] 根据磁路的欧姆定理，圆筒形转子绕组7的电流产生的磁通量为：
[0037] 式中Nr为圆筒形转子绕组7的有效应数，RmR为圆筒形转子绕组电流产生的磁通经 过磁路的磁阻。
[0038] 根据霍尔效应可知，霍尔元件10产生的霍尔电势为：
[0039] Eh=KhI 巫 R (5)，
[0040] 式中Kh为与霍尔元件10结构和性质相关的常数，I为霍尔元件10的控制电流。
[0041 ] 联立式（1)~式(5)，可得：
[0043] 根据所述公式(6)可知，所述的一种轴套型测速发电机能够直接将转速转化为对 应的成正比的电信号输出。
[0044] 所述的一种轴套型测速发电机，安装方便，使用时套在旋转装置转轴的外侧即可 使用;无需换向装置，不存在电刷接触电阻造成的非线性误差;结构简单，不使用杯形转子， 加工成本更低;无剩余电压，能在低速时精确的测量转速，无失灵区；采用强磁场的永磁磁 钢和整体圆筒形固化的转子绕组，灵敏度更高。
[0045] 实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在 本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种轴套型测速发电机，包括铁磁轴套、转子绕组、定子铁心、永磁磁钢、霍尔元件、 隔磁套筒、机壳、左端盖及轴承、右端盖及轴承； 其特征在于:所述铁磁轴套一端穿过左端盖轴承后，通过左端盖与机座固定，另一端穿 过右端盖轴承后，通过右端盖与机座固定;所述隔磁套筒同心固定在机壳的内侧，且设有燕 尾槽;所述定子铁心为扇环形分体式结构，各分体固定在隔磁套筒的燕尾槽上，各分体的尺 寸相同且之间存在夹槽;所述永磁磁钢和霍尔元件固定在定子铁心各分体之间的夹槽中， 且放置顺序为交替式排列;所述转子绕组同心的固定在铁磁轴套的外侧，为整体圆筒形固 化绕组，短路连接，且与定子铁心之间存在空气隙。2. 根据权利要求1所述的一种轴套型测速发电机，其特征在于:所述定子铁心的分体数 目为八个，在空间平均分布。3. 根据权利要求1所述的一种轴套型测速发电机，其特征在于:所述嵌放在定子铁心各 分体之间的永磁磁钢为四个，在空间平均分布，磁极排放顺序依次以NS、SN、NS、SN。4. 根据权利要求1所述的一种轴套型测速发电机，其特征在于:所述嵌放在定子铁心各 分体之间的霍尔元件为四个，在空间平均分布。5. 根据权利要求1所述的一种轴套型测速发电机，其特征在于:所述隔磁套筒采用黄铜 材料制成。6. 根据权利要求1所述的一种轴套型测速发电机，其特征在于:所述定子铁心采用硅钢 片叠制而成。
【专利摘要】一种轴套型测速发电机，包括铁磁轴套、转子绕组、定子铁心、永磁磁钢、霍尔元件、隔磁套筒、机壳、左端盖及轴承、右端盖及轴承。其中铁磁轴套一端穿过左端盖轴承后，通过左端盖与机座固定，另一端穿过右端盖轴承后，通过右端盖与机座固定；隔磁套筒同心固定在机壳的内侧，且设有燕尾槽；定子铁心为扇环形分体式结构，各分体固定在隔磁套筒的燕尾槽上，且分体之间存在夹槽；永磁磁钢和霍尔元件固定在定子铁心各分体之间的夹槽中，为交替式排列；转子绕组同心的固定在铁磁轴套的外侧，为整体圆筒形固化绕组。本发明的轴套型测速发电机，安装方便，使用时套在旋转装置转轴的外侧即可使用；结构简单，成本低，无换向装置，线性误差小，且灵敏度高。
【IPC分类】H02K29/08
【公开号】CN105576932
【申请号】CN201511035330
【发明人】赵浩, 冯浩, 丁立军, 王璇
【申请人】赵浩
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月29日