无刷电机速度反馈结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及速度反馈领域，尤其是涉及直流无刷电机速度反馈领域。
【背景技术】
[0002]目前，在直流无刷电机的实际使用中，经常需要精确监测转子的位置，并以此精确控制电机的转速。而为此，通常是在无刷电机的基础上增加各种速度反馈传感器和角位置传感器，或者通过特定的软件算法来识别电机的速度，常用的方法有使用编码器、旋转变压器和霍尔位置传感器等传感器，或者通过无传感器算法来感知电机速度和位置。这些方法中，大部分很难达到很高的控制精度，而小部分虽然可以达到很高的精度，但其使用的设备价格高昂，不适用于广泛使用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种可以反馈精度高，控制精度高，而成本低廉的无刷电机速度反馈结构。
[0004]根据本实用新型的一个方面，无刷电机速度反馈结构，包括多极充磁永磁体、PCB线圈、信号放大比较电路和无刷电机，其中PCB线圈安装在多极充磁永磁体的磁场范围内，PCB线圈和信号放大比较电路电性连接，多极充磁永磁体和PCB线圈安装在无刷电机内。
[0005]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过多极充磁永磁体的磁场旋转切割PCB线圈从而在PCB线圈中感应出相应的信号，并通过信号放大比较电路将该信号放大和调整成适合单片机检测，该信号相当于提供了无刷电机的转动速度信息，可以通过检测该信号并以此对无刷电机的转速进行精确调整，这样获得的反馈调节精度高，并且价格低廉，结构简单，实用性很强。
[0006]在一些实施方式中，其中多极充磁永磁体交替分布有多个N极和S极，相邻N极和S极间都存在第一虚拟边界和第二虚拟边界。N极和S极的极数是相等的，且极数越多，反馈的转速信号越精确。
[0007]在一些实施方式中，PCB线圈包括矩形线圈和PCB板，其中矩形线圈敷设在PCB板上，矩形线圈的个数和多极充磁永磁体的极数相等，每个矩形线圈包括第一边和第二边，其中第一边、第一虚拟边界、第二边和第二虚拟边界都平行。PCB线圈上设置矩形线圈是为了矩形线圈能在磁场中感应出需要的电流信号，并把其作为判断无刷电子转动情况的根据。
[0008]在一些实施方式中，多极充磁永磁体是对永磁体进行多极充磁的多极充磁永磁体，多极充磁永磁体固定在无刷电机的转子上。多极充磁永磁体独立固定于转子上，能独立于为无刷电机提供主磁场的主永磁体，这样易于对多极充磁永磁体的调整和处理，并且在处理时不会损坏无刷电机本身。
[0009]在一些实施方式中，多极充磁永磁体是用无刷电机中的永磁体的端面充磁形成的多极充磁永磁体。使用无刷电机本身的永磁体来制造多极充磁永磁体，能减少无刷电机中需要安装的零件，减少无刷电机的体积。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的一种实施方式的无刷电机速度反馈结构的示意图。
[0011]图2为图1所示无刷电机速度反馈结构的剖视图。
[0012]图3为图1所示无刷电机速度反馈结构的多极充磁永磁体的主视图。
[0013]图4为图3所示无刷电机速度反馈结构的多极充磁永磁体的侧视图的剖视图。
[0014]图5为图3所示无刷电机速度反馈结构的多极充磁永磁体的A部分的局部放大图的磁极分布图。
[0015]图6为图1所示无刷电机速度反馈结构的PCB线圈的结构示意图。
[0016]图7为图1所示无刷电机速度反馈结构的信号放大比较电路的原理框图。
[0017]图8为无刷电机速度反馈结构的多极充磁永磁体的另一种实施方式的剖视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0019]参考图1一图7，无刷电机速度反馈结构，包括多极充磁永磁体1、PCB线圈2、信号放大比较电路3和无刷电机4。多极充磁永磁体I和PCB线圈2都安装在无刷电机4内，PCB线圈2安装位置处在多极充磁永磁体I的磁场范围内，PCB线圈2和信号放大比较电路3电性连接。
[0020]其中多极充磁永磁体I是把铁氧体进行多极充磁制造得到的，这样制造得到的多极充磁永磁体I磁极对数可达180对，即360个磁极，多极充磁永磁体I固定在无刷电机4的转子上，能随着转子一起旋转，每个磁极对分别有N极和S极各一个磁极，N极和S极交替分布在多极充磁永磁体I上，每个相邻的N极和S极还有第一虚拟边界11和第二虚拟边界12。
[0021]PCB线圈2包括矩形线圈21和PCB板22，矩形线圈21敷设在PCB板22上，矩形线圈21的个数和多极充磁永磁体I的极数相等，每个矩形线圈21包括第一边211和第二边212，第一边211、第一虚拟边界11、第二边212和第二虚拟边界12都互相平行，也因此每个矩形线圈21能对应多极充磁永磁体I的每个磁极的位置，而使矩形线圈21能准确处于多极充磁永磁体I的磁场影响中。另外PCB线圈还可以与无刷电机的驱动器集成在同一块电路板上，用以提高系统紧凑性。
[0022]本实用新型工作时，当安装有多极充磁永磁体I的转子旋转时，多极充磁永磁体I的每个极对的磁场会改变，使对应的PCB线圈2的矩形线圈21会感应出多个正弦交流信号，并且转子每转一圈，多个正弦交流信号都会有获得一个完整的周期，而该信号会送到信号放大比较电路3上，经过信号放大比较电路43整流和放大，随后会输出周期性的方波信号，该方波的脉冲数等于多极充磁永磁体I的极对数，此信号即可作为高精度的速度反馈信号，人们可以通过该信号了解无刷电机4的转动情况，并以此来作精确的速度控制。
[0023]参考图8，这是多极充磁永磁体I的另一种实施方式，其直接选择无刷电机4中的永磁体的端面进行多极充磁，这样可以减少无刷电机4内需要安装的零件个数，使本实用新型的应用范围更广。
[0024]以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.无刷电机速度反馈结构，其特征在于，包括多极充磁永磁体(I)、PCB线圈(2)、信号放大比较电路⑶和无刷电机(4)，所述PCB线圈⑵安装在多极充磁永磁体⑴的磁场范围内，所述PCB线圈⑵和信号放大比较电路(3)电性连接，所述多极充磁永磁体⑴和PCB线圈⑵安装在无刷电机⑷内。2.根据权利要求1所述的无刷电机速度反馈结构，其特征在于，所述多极充磁永磁体(I)交替分布有多个N极和S极，所述相邻N极和S极间都有第一虚拟边界(11)和第二虚拟边界(12) ο3.根据权利要求2所述的无刷电机速度反馈结构，其特征在于，所述PCB线圈(2)包括矩形线圈(21)和PCB板(22)，所述矩形线圈(21)敷设在PCB板(22)上，所述矩形线圈(21)的个数和多极充磁永磁体(I)的极数相等，所述每个矩形线圈(21)包括第一边(211)和第二边(212)，所述第一边(211)、第一虚拟边界(11)、第二边(212)和第二虚拟边界(12)都平行。4.根据权利要求1所述的无刷电机速度反馈结构，其特征在于，所述多极充磁永磁体(I)是永磁体进行多极充磁的多极充磁永磁体(I)，所述多极充磁永磁体(I)固定在无刷电机⑷的转子上。5.根据权利要求1所述的无刷电机速度反馈结构，其特征在于，所述多极充磁永磁体(I)是用无刷电机(4)中的永磁体的端面多极充磁形成的多极充磁永磁体(I)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无刷电机速度反馈结构，包括多极充磁永磁体、PCB线圈、信号放大比较电路和无刷电机，其中PCB线圈安装在多极充磁永磁体的磁场范围内，PCB线圈和信号放大比较电路电性连接，多极充磁永磁体和PCB线圈安装在无刷电机内。本结构通过多极充磁永磁体的磁场旋转切割PCB线圈来感应出相应的信号，并通过信号放大比较电路将该信号放大和调整成适合单片机检测的信号，该信号相当于提供了无刷电机的转动速度信息，可以通过检测该信号并以此对无刷电机的转速进行精确调整，此方法的反馈调节精度高，并且价格低廉，结构简单，实用性很强。
【IPC分类】H02K29/14
【公开号】CN204669192
【申请号】CN201520350213
【发明人】丁剑, 李静波
【申请人】深圳市雅腾电机有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年5月27日