一种红外测速开关磁阻电机的制作方法

本发明涉及开关磁阻电机领域，特别是涉及一种红外测速开关磁阻电机。

背景技术：

开关磁阻电机为双凸极可变磁阻电动机，即定子和转子均包括多个凸极。定子的凸极中属于同一个径向的两个凸极为同一相。开关磁阻电机利用磁阻最小原理驱动转子转动，通过调整各项的导通顺序来实现转子转向的控制，从而不同于其他需改变电流方向来实现转子转向的控制的电机。

然而现有的开关磁阻电机的测速方式中涉及红外测速等多种测速方法。在红外测速时，多采用在转子上开孔，并在孔两端设置不随转子转动的红外收发器，转子在转动到红外收发器均对准孔时，红外发射器发射的红外光照射到红外接收器上，实现一次计数。开关磁阻电机的双凸极结构和开关性导致电机的转矩波动偏大，径向磁力使定子、机壳等产出拉伸、压缩形变，诱发电机振动，然而这种方式需要保证红外发射器、孔和红外接收器三者构成三点一线才能实现计数，任意一个产生偏差就会影响计数结果，从而使得测速结果产生误差的概率较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种红外测速开关磁阻电机，降低测速结果产生误差的概率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种红外测速开关磁阻电机，包括：开关磁阻电机主体、红外发射器、红外接收器、计数器和转速计算元件；所述开关磁阻电机主体包括定子和转子；所述定子包括多对定子凸极；所述转子包括多对转子凸极；

所述红外发射器固定安装在转子上；所述红外接收器固定安装在定子上；所述红外发射器的红外线发射方向为沿径向向外；所述红外接收器的红外线接收方向为沿径向向内；

所述红外接收器的输出端与所述计数器的输入端连接，所述计数器用于在每次所述红外接收器接收到一次红外线时进行一次计数；

所述计数器的输出端与所述转速计算元件的输入端连接；所述转速计算元件用于计算转速。

可选的，所述红外发射器位于转子凸极上，所述红外接收器位于定子凸极上。

可选的，所述红外发射器位于靠近转子中央的位置，所述红外接收器位于定子凸极上。

可选的，所述红外发射器位于所述转子凸极的外侧面；所述红外接收器位于所述定子凸极的内侧面。

可选的，所述红外发射器位于所述转子的径向表面；所述红外接收器位于所述定子的径向表面。

可选的，所述红外接收器和所述计数器的数量均为至少两个，且所述红外接收器和所述计数器的数量相同；

至少两个所述红外接收器依次安装在相邻的至少两个定子凸极上；

每个所述红外接收器均对应连接一个所述计数器；每个所述计数器的输出端均与所述转速计算元件连接；

所述开关磁阻电机还包括计时器；所述计时器与所述转速计算元件连接。

可选的，所述红外发射器为型号为lf5038的红外发射管、亿光ir26-61c/l302/tr8贴片式红外发射管或亿光ir15-21c/tr8贴片式红外线发射管。

可选的，所述红外接收器为型号为sfh3209的红外接收管。

可选的，所述单片机为at89c52单片机。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供一种红外测速开关磁阻电机，将红外发射器固定在转子上，将红外接收器固定在定子上，从而使得红外发射器随转子转动，每转过一圈，红外发射器发出的红外线即可正对红外接收器，使红外接收器接收到一次红外线，实现一次计数。本发明只需要保证在红外线接收时红外发射器正对红外接收器即可，即保证两点一线即可，有效减少了影响误差的因素，从而降低测速结果产生误差的概率。另外，本发明能够避免在转子上开设用于供红外线通过的通孔，提高转子整体结构的均匀性。另外，本发明只需要将红外发射器与红外接收器分别在转子和定子上进行固定即可进行测量，安装简便，适用于大部分的开关磁阻电机。本发明的方案采用红外测速的方式进行测速，不受开关磁阻电机的磁场变化的影响，能够保证测量准确度。而且，本发明将红外发射器和红外接收器安装在凸极上，甚至将红外发射器安装在转子凸极的外侧面，将红外接收器安装在定子凸极的内侧面，使红外发射器和红外接收器之间的距离最小化，能够最大程度地保证测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1的红外测速开关磁阻电机的整体结构图；

图2为本发明实施例2的红外测速开关磁阻电机的整体结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种红外测速开关磁阻电机，在避免对转子进行开孔的基础上实现转速测量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

图1为本发明实施侧1的红外测速开关磁阻电机的整体结构图。

参见图1，该红外测速开关磁阻电机，包括：开关磁阻电机主体、红外发射器5、红外接收器6、计数器7和转速计算元件8；所述开关磁阻电机主体包括定子1和转子2；所述定子1包括多对定子凸极3；所述转子2包括多对转子凸极4；

所述红外发射器5固定安装在转子凸极4上；所述红外接收器6固定安装在定子凸极3上；所述红外发射器5的红外线发射方向为沿径向向外；所述红外接收器6的红外线接收方向为沿径向向内；

所述红外接收器6的输出端与所述计数器7的输入端连接，所述计数器7用于在每次所述红外接收器6接收到一次红外线时进行一次计数；

所述计数器7的输出端与所述转速计算元件8的输入端连接；所述转速计算元件8用于计算转速。

所述红外接收器6和所述计数器7的数量均为至少两个，且所述红外接收器6和所述计数器7的数量相同；在该实施例中，红外接收器6和计数器7的数量均为两个。

两个所述红外接收器6依次安装在相邻的两个定子凸极3上；

每个所述红外接收器6均对应连接一个所述计数器7；每个所述计数器7的输出端均与所述转速计算元件8连接；

所述开关磁阻电机还包括计时器9；所述计时器9与所述转速计算元件8连接。

多个红外接收器6与计时器9相结合的设置可以实现转子转动方向的测量。在检测时，分别获取各个计数器6发出计数脉冲的时刻，根据各计数器6发出计数脉冲的时刻确定各红外接收器6接收信号的先后顺序，从而确定转子的转动方向。以图1中两个红外接收器6为例说明。当左侧的红外接收器所连接的计数器先发出计数脉冲，右侧的红外接收器所连接的计数器后发出计数脉冲时，确定转子的转动方向是由左侧的红外接收器向右侧的红外接收器转动，即为顺时针转动。同理，当右侧的红外接收器所连接的计数器先发出计数脉冲，左侧的红外接收器所连接的计数器后发出计数脉冲时，确定转子为逆时针转动。

所述红外发射器5位于所述转子凸极4的外侧面；所述红外接收器6位于所述定子凸极3的内侧面，即转子转到红外发射器5的光可以被红外接收器6接收的位置时，红外发射器5和红外接收器6所在凸极面彼此相对，可以保证红外发射器5和红外接收器6之间的距离最小，从而最大程度地减小红外光的接收偏差。

具体地，所述红外发射器5嵌在所述转子凸极4外侧面内，所述红外接收器6嵌在所述定子凸极3的内侧面内。采用嵌入式的安装方式，可以在转子2与定子1之间的缝隙较小时保证红外发射器5和红外接收器6的安装，同时不影响转子2和定子1之间的相对转动。嵌入式的安装方式可以采用在转子凸极的外侧面上和定子凸极的内侧面开设凹槽的方式。凹槽的大小只需要能够将红外发射器或红外接收器嵌入内部即可。凹槽的设置虽然能够干扰转子整体的均匀性，但相对现有技术中开孔的方案，对转子均匀性的影响大大减小，原因在于孔为通孔，需要贯穿转子，而凹槽仅为小深度的槽，凹槽的大小远小于孔。因此，本发明能够相对于现有技术提高转子的整体均匀程度。

所述红外发射器5为型号为lf5038的红外发射管。

所述红外接收器6为型号为sfh3209的红外接收管。

所述单片机为at89c52单片机。

本发明中红外发射器5采用电池单独供电。红外发射器5持续发出红外线。可选的，在红外发射器5的电池上安装有一个电量检测装置，电量检测装置用于检测电池的电量，当电量不足时发出报警信号，以提醒工作人员更换，从而保证红外发射器5的持续工作。

红外接收器6可以同计数器7、转速计算元件8和计时器9共同供电。

所述红外接收器6每接收到一次红外线即输出一个高电平，从而驱动计数器产生一次计数，所述计数器7每产生一次计数即向转速计算元件8发送一次高电平，使转速计算元件接收到该计数值。转速计算元件在接收到计数值后结合计时器的计时结果可以计算转速。

本发明的技术方案并未对转速计算元件中的程序进行改进。本发明仅需采用现有的单片机即可实现本发明的技术效果。

实施例2：

图2为本发明实施例2的红外测速开关磁阻电机的整体结构图。

参见图2，该实施例与实施例1的不同之处在于，所述红外发射器位于靠近转子中央的位置，所述红外接收器位于定子凸极上。具体地，所述红外发射器位于所述转子的径向表面；所述红外接收器位于所述定子的径向表面。

本实施例2中，在转子的中央连接有转轴，红外发射器需要尽可能靠近转子中央，但由于转轴的遮挡，红外发射器可以选择安装在转轴的边缘。

该实施例中将红外发射器设置在靠近转子中央的位置，可以有效减小在转子在飞速转动时红外发射器的离心力，最大程度上避免红外发射器飞出。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供一种红外测速开关磁阻电机，将红外发射器固定在转子上，将红外接收器固定在定子上，从而使得红外发射器随转子转动，每转过一圈，红外发射器发出的红外线即可正对红外接收器，使红外接收器接收到一次红外线，实现一次计数。本发明只需要保证在红外线接收时红外发射器正对红外接收器即可，即保证两点一线即可，有效减少了影响误差的因素，从而降低测速结果产生误差的概率。另外，本发明能够避免在转子上开设用于供红外线通过的通孔，提高转子整体结构的均匀性。另外，本发明只需要将红外发射器与红外接收器分别在转子和定子上进行固定即可进行测量，安装简便，适用于大部分的开关磁阻电机。本发明的方案采用红外测速的方式进行测速，不受开关磁阻电机的磁场变化的影响，能够保证测量准确度。而且，本发明将红外发射器和红外接收器安装在凸极上，甚至将红外发射器安装在转子凸极的外侧面，将红外接收器安装在定子凸极的内侧面，使红外发射器和红外接收器之间的距离最小化，能够最大程度地保证测量精度。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。