旋变变压器、电机组件及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及旋变变压器技术领域，尤其涉及一种旋变变压器、电机组件及车辆。


背景技术：

2.随着人们越来越重视环境问题，新能源车辆得到不断发展，电机在新能源车辆上的应用也越来越普遍。旋变器是一种位置传感器，可精确检测转子的位置、方向、速度，用来对驱动电机或发电机(回收能量)进行方向、转速的控制，在电机控制中有着举足轻重的位置，称之为驱动电机的眼睛。但是受限于目前市场上的旋变器结构，如其中一路输入或输出线路出现故障，旋变器就无法正常工作，进而导致电机无法正常工作，整车不能正常行驶。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种旋变变压器、电机组件及车辆，旨在解决现有的旋变器容易发生故障而导致电机无法正常工作的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型实施例提出一种旋变变压器，所述旋变变压器包括：
5.旋变转子铁芯；
6.旋变定子结构，套设在所述旋变转子铁芯的外部，且沿所述旋变转子铁芯的轴向设有至少两个，多个所述旋变定子结构分别与所述旋变转子铁芯转动连接；以及
7.旋变绕组，每一个所述旋变定子结构上均设有所述旋变绕组，多个所述旋变定子结构上的所述旋变绕组彼此之间并联设置。
8.可选地，在本实用新型一实施例中，所述旋变变压器还包括绝缘架，设于相邻的两个所述旋变定子结构之间。
9.可选地，在本实用新型一实施例中，所述绝缘架上设有绝缘凸起，所述旋变定子结构上设有装配槽，所述绝缘凸起与所述装配槽配合，所述旋变绕组设于所述绝缘凸起；所述绝缘架的相对两端面分别设有所述绝缘凸起，以连接相邻的两个所述旋变定子结构。
10.可选地，在本实用新型一实施例中，所述绝缘凸起上设有安装槽，所述安装槽的槽口朝向所述旋变定子结构，所述旋变绕组设于所述安装槽内。
11.可选地，在本实用新型一实施例中，所述绝缘架相对两端面的所述绝缘凸起关于所述绝缘架的轴向中心面对称设置。
12.可选地，在本实用新型一实施例中，所述旋变变压器还包括接线箱，设于所述绝缘架的外周面，所述旋变绕组延伸至所述接线箱内。
13.可选地，在本实用新型一实施例中，所述旋变定子结构包括旋变定子铁芯和设于所述旋变定子铁芯背离所述绝缘架一侧的绝缘安装架，所述装配槽贯穿所述旋变定子铁芯，所述绝缘安装架朝向所述旋变定子铁芯的一侧设有安装凸起，所述安装凸起与所述安装槽配合，所述旋变绕组设于所述安装凸起。
14.可选地，在本实用新型一实施例中，所述安装凸起上设有绕组槽，所述旋变绕组设
于所述绕组槽内。
15.为实现上述目的，本实用新型实施例提出一种电机组件，包括电机转轴和设于所述电机转轴的旋变变压器，所述旋变变压器为以上描述的旋变变压器，所述旋变转子铁芯套设在所述电机转轴的外周面。
16.为实现上述目的，本实用新型实施例提出一种车辆，包括以上描述的电机组件。
17.相对于现有技术，本实用新型提出的技术方案中，通过在旋变转子铁芯的外部套设至少两个旋变定子结构，当旋变转子铁芯转动的时候，两个旋变定子结构均可以输出正弦信号和余弦信号。而且，多个旋变定子结构上的旋变绕组彼此之间是并联设置的，使得多个旋变定子结构可以独立工作而与旋变转子铁芯配合，其中一个旋变定子结构上的旋变绕组发生故障的时候，其它旋变定子结构上的旋变绕组仍然能够工作，从而保障旋变变压器的正常工作，防止旋变定子结构上的旋变绕组故障而造成整个旋变器无法工作，进而保障电机的正常工作。另外，旋变转子铁芯只有一个，两个旋变定子结构共用一个旋变铁芯，使得旋变转子铁芯与电机铁芯的装配位置是唯一的，降低旋变变压器安装的复杂性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本实用新型旋变变压器实施例的结构示意图；
20.图2为本实用新型旋变变压器实施例的爆炸结构示意图；
21.图3为本实用新型旋变变压器实施例的部分结构示意图。
22.附图标号说明：
23.标号名称标号名称10旋变转子铁芯20旋变定子结构21旋变定子铁芯22绝缘安装架23装配槽24安装凸起25绕组槽30绝缘架31绝缘凸起32安装槽40接线箱50旋变绕组
24.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型实施例保护的范围。
26.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如
果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.另外，在本实用新型实施例中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
29.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型实施例要求的保护范围之内。
30.随着新能源车的不断发展，电机在汽车行业的使用率也逐渐提高。旋变器作为电机位置反馈的传感器，在电机控制中有着举足轻重的位置。在电机运行过程中，如果旋变器出现故障或信号异常，会直接导致电机无法正常工作，整车也不能正常行驶。目前市场上的旋变器通常是由转子铁芯、线圈、定子铁芯、绝缘骨架组成，输入信号为励磁信号，输出信号为正弦信号和余弦信号，上述三种信号分别包括正负两种信号。任意一路信号异常，旋变器就会出现故障而无法工作，进而导致电机和整车无法正常工作。
31.有鉴于此，本实用新型实施例提出一种旋变变压器、电机组件及车辆，在旋变转子铁芯的外部套设至少两个旋变定子结构，当旋变转子铁芯转动的时候，两个旋变定子结构均可以输出正弦信号和余弦信号。而且，多个旋变定子结构上的旋变绕组彼此之间是并联设置的，使得多个旋变定子结构可以独立工作而与旋变转子铁芯配合，其中一个旋变定子结构上的旋变绕组发生故障的时候，其它旋变定子结构上的旋变绕组仍然能够工作，从而保障旋变变压器的正常工作，防止旋变定子结构上的旋变绕组故障而造成整个旋变器无法工作，进而保障电机的正常工作。
32.为了更好的理解上述技术方案，下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。
33.如图1所示，本实用新型实施例提出的一种旋变变压器，旋变变压器包括：
34.旋变转子铁芯10；
35.旋变定子结构20，套设在旋变转子铁芯10的外部，且沿旋变转子铁芯10的轴向设有至少两个，多个旋变定子结构20分别与旋变转子铁芯10转动连接；以及
36.旋变绕组50，每一个旋变定子结构20上均设有旋变绕组50，多个旋变定子结构20上的旋变绕组50彼此之间并联设置。
37.在该实施例采用的技术方案中，通过在旋变转子铁芯10的外部套设至少两个旋变定子结构20，当旋变转子铁芯10转动的时候，两个旋变定子结构20均可以输出正弦信号和余弦信号。而且，多个旋变定子结构20上的旋变绕组50彼此之间是并联设置的，使得多个旋变定子结构20可以独立工作而与旋变转子铁芯10配合，其中一个旋变定子结构20上的旋变绕组50发生故障的时候，其它旋变定子结构20上的旋变绕组50仍然能够工作，从而保障旋变变压器的正常工作，防止旋变定子结构20上的旋变绕组50故障而造成整个旋变器无法工
作，进而保障电机的正常工作。另外，旋变转子铁芯10只有一个，两个旋变定子结构20共用一个旋变铁芯，使得旋变转子铁芯10与电机铁芯的装配位置是唯一的，降低旋变变压器安装的复杂性。
38.在本实施例中，旋变变压器主要用于电机或其他转动器件中，是一种位置传感器，可精确检测转子的位置，方向、速度，用来对驱动电机或发电机(回收能量)进行方向、转速的控制。旋变变压器包括旋变转子铁芯10、旋变定子结构20以及旋变绕组50，其中，旋变转子铁芯10安装在电机的转轴上，与电机转轴同步转动，旋变转子铁芯10可以为椭圆形，也可以为圆形且沿圆周设置凸起。通常情况下，旋变定子结构20上的旋变绕组50采用三个线圈，即励磁输入线圈a、正弦输出线圈s以及余弦输出线圈c，每一个线圈都包括正负两个子线圈。在旋变转子铁芯10与电机转轴同步转动过程中，电机控制器向励磁输入线圈a输入一定量的交流电，从而将特定频率连续施加到正弦输出线圈s和余弦输出线圈c上，与电机的转子转速无关。由于旋变转子铁芯10的外周面与旋变转子铁芯10的中心之间的距离不等，旋变转子铁芯10定与旋变定子结构20之间间隙的大小随着旋变转子铁芯10的旋转而发生变化，正弦输出线圈s和余弦输出线圈c的波形峰值根据电机转子的位置而波动。电动机或发电机检测输出线圈峰值，将这些值进行连接形成理论波形，根据s、c之间的差值估算转子的绝对位置，根据s、c的理论波形相位差确定旋转方向，并根据特定时间段内转子的角度变化估算转速，从而准确控制电机。在本实施例中，旋变定子结构20设置至少两个，而每一个旋变定子结构20上分别设有旋变绕组50。而且，不同的旋变定子结构20上的旋变绕组50是并联的，任意一个旋变定子结构20上的旋变绕组50发生故障都不会影响其它旋变定子结构20上的旋变绕组50，在同一时刻至少有一个旋变定子结构20上的旋变绕组50能够支持旋变变压器的工作，进而保障电机的正常工作。
39.进一步的，参照图1-3，在本实用新型一实施例中，旋变变压器还包括绝缘架30，设于相邻的两个旋变定子结构20之间。为了防止相邻两个旋变定子结构20上的旋变绕组50互相影响，在相邻的两个旋变定子结构20之间设置了绝缘架30，旋变转子铁芯10贯穿绝缘架30，且与绝缘架30转动连接。通过绝缘架30的设置，将相邻两个旋变定子结构20上的旋变绕组50的信号进行分隔，降低彼此之间的串扰，提高彼此之间工作的独立性。
40.进一步的，参照图2和图3，在本实用新型一实施例中，绝缘架30上设有绝缘凸起31，旋变定子结构20上设有装配槽23，绝缘凸起31与装配槽23配合，旋变绕组50设于绝缘凸起31；绝缘架30的相对两端面分别设有绝缘凸起31，以连接相邻的两个旋变定子结构20。为方便绝缘架30与旋变定子结构20的连接，在绝缘架30上设置了绝缘凸起31。装配的时候，将绝缘凸起31插入旋变定子结构20上的装配槽23中，简单方便。而且，利用绝缘凸起31与装配槽23的配合，可以提高绝缘架30与旋变定子结构20之间的装配精度。另外，绝缘架30的相对两端面分别设有绝缘凸起31，可以同时与相邻的两个旋变定子结构20连接，如此能够降低结构的复杂性。优选的，绝缘架30相对两端面的绝缘凸起31关于绝缘架30的轴向中心面对称设置。
41.进一步的，参照图2和图3，在本实用新型一实施例中，绝缘凸起31上设有安装槽32，安装槽32的槽口朝向旋变定子结构20，旋变绕组50设于安装槽32内。通过在绝缘凸起31上设置安装槽32，可以为旋变绕组50提供安装位置，提高旋变绕组50装配的可靠性。
42.进一步的，参照图1-3，在本实用新型一实施例中，旋变变压器还包括接线箱40，设
于绝缘架30的外周面，旋变绕组50延伸至接线箱40内。为方便旋变绕组50伸出旋变定子结构20后的整理归纳，设置了接线箱40。可以理解的是，接线箱40与绝缘架30连接，可以设置在绝缘架30的外周面，旋变绕组50延伸到接线箱40中，实现线缆的隐藏，提高美观性。
43.进一步的，参照图2，在本实用新型一实施例中，旋变定子结构20包括旋变定子铁芯21和设于旋变定子铁芯21背离绝缘架30一侧的绝缘安装架22，装配槽23贯穿旋变定子铁芯21，绝缘安装架22朝向旋变定子铁芯21的一侧设有安装凸起24，安装凸起24与安装槽32配合，旋变绕组50设于安装凸起24。在本实施例中，旋变定子结构20包括旋变定子铁芯21和绝缘安装架22，其中，绝缘安装架22可以为旋变绕组50提供安装位置，旋变定子铁芯21夹紧在绝缘安装架22和绝缘架30之间。在绝缘安装架22上设置了安装凸起24，通过安装凸起24与安装槽32的配合，实现绝缘安装架22与绝缘架30之间的连接，从而将绝缘架30、旋变定子铁芯21以及绝缘安装架22连接成一个整体。
44.进一步的，参照图2，在本实用新型一实施例中，安装凸起24上设有绕组槽25，旋变绕组50设于绕组槽25内。通过设置的绕组槽25，可以方便旋变绕组50的装配。
45.为实现上述目的，本实用新型实施例提出一种电机组件，包括电机转轴和设于电机转轴的旋变变压器，旋变变压器为以上描述的旋变变压器，旋变转子铁芯套设在电机转轴的外周面。具体的，旋变变压器的具体结构参照上述实施例，由于该电机组件采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
46.为实现上述目的，本实用新型实施例提出一种车辆，包括以上描述的电机组件。具体的，电机组件的具体结构参照上述实施例，由于该车辆采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
47.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型实施例的专利范围，凡是在本实用新型实施例的发明构思下，利用本实用新型实施例说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型实施例的专利保护范围内。