一种基于环形磁编码器的高精度速度反馈轮毂电机的制作方法

本发明涉及电机领域，具体涉及一种基于环形磁编码器的高精度速度反馈轮毂电机。

背景技术：

轮毂电机技术也被称为车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，得以将电动车辆的机械部分大为简化。但是目前大部分的轮毂电机都是通过霍尔编码器来反馈轮毂电机的速度，其速度反馈精度较低，无法满足对速度反馈精度要求较高的场合。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于环形磁编码器的高精度速度反馈轮毂电机。

本发明所采用的技术方案为：

1.一种基于环形磁编码器的高精度速度反馈轮毂电机，包括轮毂（2）、磁编码器安装座（4）、磁编码器（5）、小磁铁（6）、磁铁基座（7）、环形磁铁（8）、主轴（11），其中所述主轴与轮毂转动连接，所述轮毂内侧端面的轴承安装孔外部留有凸台，所述磁编码器与磁编码器安装座固定安装，所述磁编码器安装座与主轴固定安装，所述小磁铁与环形磁铁固定安装在磁铁基座上，并与磁编码器相匹配，所述磁铁基座固定安装在轮毂轮毂内侧端面凸台上，所述轮毂，磁铁基座、环形磁铁、主轴均相互同轴安装。

2.进一步地：所述外转子无刷电机还包括定子（1）、电机控制板（3）、磁轭（9）、永磁体（10）和端盖（12），其中所述主轴与轮毂转动连接，所述定子与主轴固定安装，所述电机控制板与定子固定安装，所述永磁体与磁轭固定安装，并与定子相匹配，所述磁轭与轮毂固定安装，所述端盖与轮毂固定安装。

3.进一步地：所述定子设有铜线绕组，所述电机控制板贴设于绕组上，并与绕组电性连接。

4.进一步地：所述环形磁铁沿圆周方向均匀分布有若干数量的相互间隔设置的s极和n极。

5.进一步地：所述环形磁铁与小磁铁固定安装在磁铁基座上，所述环形磁铁与小磁铁与磁编码器三者间相互留有间隙。

6.进一步地：所述磁编码器通过检测所述小磁铁磁场的变化计算轮毂电机转动的圈数，通过检测所述环形磁铁磁场的变化计算轮毂电机转动的相对角度。

7.进一步地：所述端盖与轮毂通过滚动轴承与定子转动连接。

8.进一步地：所述主轴为双出轴结构，两侧留有限位槽。

本发明的有益效果是：

在基本不增加轮毂电机体积的情况下将各部件紧凑地集成在轮毂内，集成度高，结构简单，无需在轮毂外设置额外的传动机构即可利用环形磁编码器和电机控制板对轮毂电机实现高精度的驱动和控制，满足机器人底盘、机器人关节等对轮毂电机速度反馈精度高的适用场合的使用要求。

附图说明

图1.轮毂电机剖视图。

图2.磁形磁铁磁极分布图。

图3.环形磁编码器各部件相对装配位置剖视图。

具体实施方式

为了更加清楚、完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图中的某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；相同或相似的标号对应相同或相似的部件。

1.如附图1所示：一种基于环形磁编码器的高精度速度反馈轮毂电机，包括定子（1）、轮毂（2）、电机控制板（3）、磁编码器安装座（4）、磁编码器（5）、小磁铁（6）、磁铁基座（7）、环形磁铁（8）、磁轭（9）、永磁体（10）、主轴（11）和端盖（12），其中所述主轴与轮毂转动连接，所述定子设有铜线绕组，并与主轴固定安装，所述电机控制板贴设于绕组上，并与绕组电性连接，所述磁编码器与磁编码器安装座固定安装，所述磁编码器安装座与主轴固定安装，所述小磁铁与环形磁铁固定安装在磁铁基座上，并与磁编码器相匹配，所述磁编码器安装座与轮毂固定安装，所述永磁体与磁轭固定安装，并与定子相匹配，所述磁轭与轮毂固定安装，所述端盖与轮毂固定安装。

2.如附图2所示：所述环形磁铁（8）沿圆周方向均匀分布有若干数量的相互间隔设置的s极和n极。

3.如附图3所示：所述环形磁铁（8）与小磁铁（6）固定安装在磁铁基座（7）上，所述环形磁铁（8）与小磁铁（6）与磁编码器（5）三者间相互留有间隙，本实施例中所述环形磁铁（8）与小磁铁（6）的间隙为0.5mm，所述环形磁铁（8）与磁编码器（5）的间隙为1mm，所述小磁铁（6）与磁编码器（5）的间隙为1mm，三者间的间隙大小可根据小磁铁（6）与环形磁铁（8）的磁场强度做调整。

4.综合图1、图2、图3：所述轮毂电机旋转时，所述环形磁铁（8）与小磁铁（6）随着电机轮毂（2）转动，所述磁编码器通过检测所述小磁铁磁场的变化计算输出轮毂电机转动的圈数，所述磁编码器通过检测所述环形磁铁磁场的变化计算输出轮毂电机转动的相对角度。

5.如图1所示：所述轮毂（2）内部的轴承安装孔外部留有凸台，所述磁铁基座（7）固定安装在轮毂内部的凸台上。

6.如图1所示：所述端盖与轮毂通过滚动轴承与定子转动连接。

7.如图1所示：所述主轴为双出轴结构，两侧留有限位槽。

技术特征：

技术总结
本发明提出一种基于环形磁编码器的高精度速度反馈轮毂电机，包括定子、轮毂、电机控制板、磁编码器安装座、磁编码器、小磁铁、磁铁基座、环形磁铁、磁轭、永磁体、主轴和端盖，其中主轴与轮毂转动连接，定子与主轴固定安装，电机控制板与定子固定安装，磁编码器与磁编码器安装座固定安装，磁编码器安装座与主轴固定安装，小磁铁与环形磁铁固定安装在磁铁基座上，并与磁编码器相匹配，所述磁编码器安装座与轮毂固定安装，所述永磁体与磁轭固定安装，并与定子相匹配，所述磁轭与轮毂固定安装，所述端盖与轮毂固定安装。本发明在基本不增加轮毂电机体积的情况下将各部件紧凑地集成在轮毂内，集成度高，结构简单，无需在轮毂外设置额外的传动机构即可利用环形磁编码器和电机控制板对轮毂电机实现高精度的驱动和控制，能在需要高精度的机器人底盘上使用。

技术研发人员：张涛;蔡阳春;阮进;郭璁;王远志;刘明;邓卓
受保护的技术使用者：深圳市普渡科技有限公司
技术研发日：2017.06.07
技术公布日：2017.09.15