本发明涉及一种霍尔式伺服马达及定子的制造方法。
背景技术
传统的永磁电机、集中绕组永磁电机通常直接在电机定子上安装3个开关霍尔或3-4个线性霍尔来构成简易位置传感器，来实现电机换相或位置检测。这种方法中要求霍尔安装位置十分精确，因为当电机极对数p很大时，机械安装的精度需要提高p倍，且安装的位置与电机绕组下线方式、电机的极数、电机的槽数都有关系，特别是电机的电枢反应对位置检测有±3-5°的影响，因此这种简易位置传感器位置检测的偏差都在±3-10°左右，长期阻碍电机及控制器的生产和发展。
而且，定子是有多个特定形状的硅钢片冲压后叠放形成，在冲压时，会造成冲压面112的下方产生毛边111’，也叫毛刺，如图1，当铜线绕在定子的绕线槽内时，毛边111’会造成铜线与硅钢片之间短路，使电机损坏，现有技术中，为了解决以上技术问题，有的会在绕线槽内先安装内衬，有时在绕线槽内喷上一层绝缘粉，总之会造成制造工艺复杂，使电机的制造成本上升。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种霍尔式伺服马达及其制造方法、行星齿轮组的制造方法，以解决背景技术中所提及问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种霍尔式伺服马达，包括定子、转子、伺服控制器，以及设于所述定子端面上的用于检测所述转子磁场位置的线性霍尔元件和开关霍尔元件；所述定子由硅钢片冲压加工后叠放而成，所述定子上设有绕线槽，所述硅钢片冲压面的上方与下方为圆弧倒角，所述线性霍尔元件和开关霍尔元件均位于所述定子冲片的圆周面上，所述线性霍尔元件和开关霍尔元件之间的电角度为90°，且所述线性霍尔元件和开关霍尔元件的磁敏感面均与所述转子的磁极表面相对；所述线性霍尔元件和开关霍尔元件分别连接至所述伺服控制器。
进一步的技术方案：所述定子内还设有与硅钢片交替叠放的软磁铁氧体薄片，软磁铁氧体薄片形状与硅钢片相同。
进一步的技术方案：所述软磁铁氧体薄片位于硅钢片之间，所述定子的外侧为硅钢片。
一种伺服马达定子的加工方法，包括如下步骤：
1)、使用冲压设备加工硅钢片；
2)、使用冲压设备对冲压硅钢片产生的毛边进行压边；
3)、加工形状与硅钢片相同的软磁铁氧体薄片，厚度为硅钢片的1/5—1/2之间；
4)、将硅钢片与软磁铁氧体薄片交替叠放，且硅钢片位于定子的最外侧；
5)、将定子放入到浸泡池内浸制绝缘油漆，并定型油漆；
6)、清理定子与转子相对面的油漆，防止与转子发生干涉。
本发明的有益效果为：仅采用一个线性霍尔和一个开关霍尔检测位置，霍尔元件安装方便，且不会产生相位误差和幅值误差，可以获得的精确的位置信息。冲压面的上方与下方为圆弧倒角，当铜线绕在定子上时，防止定子与铜线短路，而且减少了加工工艺。
附图说明
图1是现有技术中硅钢片冲压结构示意图；
图2是本发明的定子结构图；
图3是本发明的硅钢片冲压结构示意图；
图4是本发明的硅钢片与软磁铁氧体薄片的叠放示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行进一步说明：
如图1～4所示，一种霍尔式伺服马达，包括定子1、转子2、伺服控制器，以及设于所述定子1端面上的用于检测所述转子2磁场位置的线性霍尔元件13和开关霍尔元件14；所述定子1由硅钢片冲压加工形成定子冲片11后叠放而成，所述定子1上设有绕线槽12，所述定子冲片11的冲压面112的上方与下方为圆弧倒角111，当铜线绕在定子1上时，防止定子1与铜线短路，所述线性霍尔元件13和开关霍尔元件14均位于所述定子冲片11的圆周面上，所述线性霍尔元件13和开关霍尔元件14之间的电角度为90°，且所述线性霍尔元件13和开关霍尔元件14的磁敏感面均与所述转子2的磁极表面相对；所述线性霍尔元件13和开关霍尔元件14分别连接至所述伺服控制器。
进一步的技术方案：所述定子1内还设有与定子冲片11交替叠放的软磁铁氧体薄片15，软磁铁氧体薄片15形状与定子冲片11相同，定子冲片11之间不容易绝缘，造成定子冲片11之间产生涡流，造成电机效率低，由于软磁铁氧体薄片15具有导磁且电阻率高的特点，可以大大减少定子冲片11之间产生涡流，提高电机效率；由于软磁铁氧体薄片15的导磁率没有定子冲片11高，所以软磁铁氧体薄片15的厚度不宜太厚，一般加工为定子冲片11厚度的1/5—1/2之间。
进一步的技术方案：所述软磁铁氧体薄片15位于定子冲片11之间，所述定子1的外侧为定子冲片11，定子冲片11不易断裂，可以保护软磁铁氧体15。
一种伺服马达定子1的加工方法，包括如下步骤：
1)、使用冲压设备加工定子冲片11，达到需要的形状；
2)、使用冲压设备对冲压定子冲片11产生的毛边进行压边；
3)、加工形状与定子冲片11相同的软磁铁氧体薄片15，厚度为定子冲片11的1/5—1/2之间；
4)、将定子冲片11与软磁铁氧体薄片15交替叠放，且定子冲片11位于定子1的最外侧；
5)、将定子1放入到浸泡池内浸制绝缘油漆，并定型油漆；
6)、清理定子1与转子2相对面的油漆，防止与转子2发生干涉。
本发明的有益效果为：仅采用一个线性霍尔元件13和一个开关霍尔元件14检测位置，安装方便，且不会产生相位误差和幅值误差，可以获得的精确的位置信息。冲压面112的上方与下方为圆弧倒角111，当铜线绕在定子1上时，防止定子1与铜线短路，而且减少了加工工艺。
本发明仅使用一个线性霍尔元件13，原理上不存在由于多个线性霍尔元件13产生的幅值误差和相位误差，所以本发明位置传感器的位置检测精度优于0.05°～0.5°。且，基于电机与驱动的两种状态，本发明通过正弦波矢量控制方法对电机的力矩和速度进行控制，获得理想的控制特性。一般来讲，本发明可以提高电机的效率(5～15)％，提高电机的最大力矩(50～100)％。
其次，为了保证机械安装精度，且无论电机是内转子2电机还是外转子2电机，定子冲片11第一个绕线槽12的槽口均设有与线性霍尔的大小相匹配的线性霍尔元件13槽；定子冲片11第一个定子1极上则设有与开关霍尔大小相匹配的开关霍尔槽；且可以理解的，定子冲片11线性霍尔槽的中心与开关霍尔槽的中心在空间相差90°的电角度，上述线性霍尔元件13位于线性霍尔槽中，开关霍尔元件14位于开关霍尔槽中。
线性霍尔元件13的理想输出为vh＝v0+vsin3θ，开关霍尔元件14的理想输出为vk＝±sig|sin3(θ+90°)|，于是利用这些量，可以确定360°电角度位置和电机转速的唯一性；由于仅使用一个线性霍尔元件13和一个开关霍尔元件14，因此从原理上，不存在多个检测元件可能产生的幅值误差和相位误差。
上述伺服控制器内含转角变换电路，该转角变换电路包括：a/d转换模块，用于将线性霍尔元件13输出的正弦波模拟输出电压转换成数字量，再通过开关霍尔元件14提供的符号函数来区分正弦波按90°为周期的多值性；通过伺服控制器的控制核心运算获得具有唯一性的数字量位置信号。优选地，位置确定模块可以采用数字信号dsp或单片机mcu，也可以采用现场可编程门阵列fpga或专用集成电路asic。
以上所述并非对本新型的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本新型的技术方案的范围内。