专利名称：用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及PMSM驱动系统，特别是涉及一种用于永磁同步伺服电动机驱动 系统的位置传感编码器组件。
背景技术：
现有永磁同步伺服电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor，缩写为PMSM) 的驱动系统价格偏高的主要原因之一是位置传感编码器价格太昂贵。例如基于矢量控制 的PMSM较多采用增量式光学编码器，要求能提供相位相差120°的三路电机转子位置的U、 V、W信号和正交的两路电机转子位置的A、B信号，其读数头的价格特别昂贵，甚至高于一台 400瓦的PMSM的价格，严重制约了 PMSM驱动系统在装备制造业的产业化应用推广。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种制造成本 较低的用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件。本实用新型的技术问题通过以下技术方案予以解决。这种用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件，包括光电编码 器，所述光电编码器包括支架、固定设置在支架上的印刷电路板(Printedcircuit board, 缩写为PCB)、固定设置在PCB顶层的读数头，和固定设置在PMSM转轴上的光电编码盘，所述 光电编码器读数头输出正交的两路电机转子位置的A、B信号。这种用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件的特点是还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器由固定设置在PMSM转轴上的磁环和彼此相 隔120°环绕所述磁环分布的三个固定设置在PCB底层的霍尔元件组成，所述霍尔传感器 输出相位相差120°的三路电机转子位置的U、V、W信号。这种位置传感编码器组件可以提供相位相差120°的三路电机转子位置信号U、 V、W和正交的两路电机转子位置信号A、B，能够满足基于矢量控制的交流伺服电机的位置 检测要求。本实用新型的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。所述支架顶面上设有至少一个PCB定位凸柱，用于将PCB精确定位到支架上；还设 有至少两个与PCB的腰形槽对应的腰形槽，用于调整霍尔传感器输出的三路电机转子位置 的U、V、W信号与电机绕组反电动势的相位关系。所述支架底面设有与PMSM后端盖的圆形凸台间隙配合的圆腔，用于将支架精确 定位到PMSM电机后端盖。所述PCB的顶层设有读数头焊盘和读数头定位孔，用于固定安装读数头。所述PCB的底层设有霍尔元件焊盘，用于固定安装彼此相隔120°环绕所述磁环 分布的三个霍尔元件。本实用新型与现有技术对比的有益效果是
3[0015]本实用新型基于在PMSM后端有限空间内设置由光电编码器和霍尔传感器组成的 位置传感编码器组件，在安装结构上实现精密定位，保证彼此相隔120°环绕磁环分布的三 个霍尔元件与PMSM转轴的同轴度和装配的方便性，具有结构设计合理，安装调试方便，可 靠性高的特点。本实用新型可以显著降低PMSM伺服驱动系统的编码器制造成本，价格仅是 现有国外进口品牌编码器的价格的30%左右，有效解决了严重制约PMSM驱动系统在装备 制造业产业化应用推广的问题。
图1是本实用新型具体实施方式
的结构示意图；图2是图1的剖面示意图；图3是图1的支架结构示意图；图4是图1的安装有读数头、霍尔元件和磁环的PCB结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
并对照附图对本实用新型的方法进行说明。一种如图1 4所示的用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组 件，包括光电编码器，其由支架1、固定设置在支架IiWPCB 2、固定设置在PCB 2顶层的 读数头3，和固定设置在PMSM转轴4上的光电编码盘5组成，支架1顶面上设有至少一个 PCB定位凸柱6和至少两个与PCB 2的腰形槽对应的腰形槽7，支架1底面设有与PMSM后 端盖12的圆形凸台8间隙配合的圆腔9，PCB 2的顶层设有读数头焊盘和读数头定位孔，光 电编码器读数头3输出正交的两路电机转子位置的A、B信号。本具体实施方式
的位置传感编码器组件还包括霍尔传感器，其由固定设置在PMSM 转轴4上的磁环10和彼此相隔120°环绕磁环10分布的三个固定设置在PCB 2底层的霍 尔元件11组成，PCB 2的底层设有霍尔元件焊盘。霍尔传感器输出三路电机转子位置的U、 V、W信号。本具体实施方式
的位置传感编码器组件可以提供相位相差120°的三路电机转子 位置的U、V、W信号和正交的两路电机转子位置的A、B信号，能够满足基于矢量控制的交流 伺服电机的位置检测要求。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或 用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
权利要求一种用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件，包括光电编码器，所述光电编码器包括支架、固定设置在支架上的PCB、固定设置在PCB顶层的读数头，和固定设置在PMSM转轴上的光电编码盘，其特征在于还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器由固定设置在PMSM转轴上的磁环和彼此相隔120°环绕所述磁环分布的三个固定设置在PCB底层的霍尔元件组成。
2.如权利要求1所述的用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件，其 特征在于所述支架顶面上设有至少一个PCB定位凸柱。
3.如权利要求1或2所述的用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组 件，其特征在于所述支架上设有至少两个与PCB的腰形槽对应的腰形槽。
4.如权利要求3所述的用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件，其 特征在于所述支架底面设有与PMSM后端盖的圆形凸台间隙配合的圆腔。
5.如权利要求4所述的用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件，其 特征在于所述PCB的顶层设有读数头焊盘和读数头定位孔。
6.如权利要求5所述的用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件，其 特征在于所述PCB的底层设有霍尔元件焊盘。
专利摘要本实用新型公告了一种用于永磁同步伺服电动机驱动系统的位置传感编码器组件，包括光电编码器，光电编码器包括支架、固定设置在支架上的PCB、固定设置在PCB顶层的读数头，和固定设置在PMSM转轴上的光电编码盘，其特征在于还包括霍尔传感器，霍尔传感器由固定设置在PMSM转轴上的磁环和彼此相隔120。环绕磁环分布的三个固定设置在PCB底层的霍尔元件组成。本实用新型与现有技术对比的有益效果是具有结构设计合理，安装调试方便，可靠性高的特点，可以显著降低PMSM驱动系统的编码器制造成本，价格仅是现有国外进口品牌编码器价格的30％左右，有效解决了严重制约PMSM驱动系统在装备制造业产业化应用推广的问题。
文档编号H02K29/08GK201699564SQ20102019758
公开日2011年1月5日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者李兵, 李 浩, 肖哲之, 黄捷建 申请人:深圳市雷赛机电技术开发有限公司