一种霍尔槽48°且霍尔内置的正弦波电机及霍尔组件和霍尔槽确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种霍尔槽之间角度为48°且霍尔内置的正弦波电机，属于正弦波电机技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，正弦波电机采用霍尔外置方案，霍尔信号角度具有不确定性，具体生产时需要对电机进行控制器匹配，以期达到理想的控制效果。但该过程操作复杂，生产工艺耗时，由于工人操作方面的误差，易造成参数差异过大的问题，影响电机性能的一致性，这个问题必须进行有效解决。
[0003]无刷直流电机的运行原理是依靠转子位置传感器检测出转子的位置信号，通过换相驱动电路驱动与电枢绕组连接的各功率开关管的导通与关断，从而控制定子绕组的通电，使定子相电流随着转子位置的变化进行次序换相，使得磁场随着电子的旋转不断变化、产生与转子转速同步的旋转磁场，产生恒定的转矩使无刷直流电机运转起来。而无刷电机最常用的位置传感器是磁敏位置传感器，磁敏原件的主要工作原理根据电流效应，主要有霍尔效应和磁阻效应。采用磁敏位置传感器的无刷直流电动机，其磁敏传感器装在定子组件上，用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。发明专利申请号20081006245.0，公开号CN101388591A公开了一种直流无刷电机霍尔装配结构，其属于电机生产制造的技术领域。它的线路板(PCB线路板)通过霍尔引脚焊接固定在线路板上的霍尔及定子冲片固定的线圈骨架，其在于所述线圈骨架外圈端部和线路板之间形成安装孔，从而解决了安装结构的霍尔元件问题。但随着技术的发展，对于正弦波采用霍尔外置方案，该方案对控制器的精度要求较高，在现有的市场上多数厂家很难实现较好的匹配方案，对霍尔外置角度的计算和调整很难合理控制。霍尔角度的改变对电机的机械特性、交轴磁通势以及转矩脉动都有影响，导致不容易确定电流、转矩等重要参数，在生产中制造成本增加，产品生产良率降低。同时霍尔外置时容易受到定子磁场的干扰，而且转子两磁极间的分界线不规律、明晰，容易造成霍尔信号抖动，从而影响电机运行稳定和工作效率。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述问题的不足，提出一种霍尔槽48°且霍尔内置的正弦波电机，其能有效改善转子表面间的分界线不整齐、明晰，造成霍尔传感器信号抖动的问题，从而有效减少霍尔传感器受到磁场、温度的影响，进而提高电机运转的稳定性和可靠性。
[0005]本发明为解决上述技术问题提出的技术方案:
[0006]—种霍尔槽48°且霍尔内置的正弦波电机，包括一端开口的外壳、定子铁心(1)、转子、带有通孔的端盖以及霍尔组件，所述定子铁心(I)安装与外壳内，且与外壳固定连接，而所述转子设置于定子铁心(I)内，所述端盖安装在外壳的开口端，且转子上的转子轴穿过通孔伸出到端盖的外侧;所述定子铁心(I)上设置有一个以上的梨形定子槽(2)，所述定子槽(2)沿周向均匀分布，且所述定子槽(2)的开口朝向转子;所述定子铁心(I)上还设置有第一霍尔槽(3)、第二霍尔槽(4)、第三霍尔槽(5)，所述第一霍尔槽(3)、第二霍尔槽(4)、第三霍尔槽(5)沿定子铁心(I)的周向依次分布，且第一霍尔槽(3)与第二霍尔槽(4)的圆心角为48°，第二霍尔槽(4)与第三霍尔槽(5)的圆心角为48° ;且所述第一霍尔槽(3)上开设有第一霍尔槽口(31)，第二霍尔槽(4)上开设有第二霍尔槽口(41)，第三霍尔槽(5)上开设有第三霍尔槽口(51)，且所述第一霍尔槽口(31)、第二霍尔槽口(41)、第三霍尔槽口(51)的朝向均指向转子;所述霍尔组件包括PCB线路板、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器，所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器依次设置于第一霍尔槽(3)、第二霍尔槽(4)、第二霍尔槽(5)内，同时所述第一霍尔传感器、第三霍尔传感器的输出端与PCB线路板正接，而第二霍尔传感器的输出端与PCB线路板反接。
[0007]优选的:所述定子直径120_133mm。
[0008]优选的:所述定子槽(2)的个数为12个。
[0009]优选的:所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器均固定在PCB线路板上，且第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的圆心角48°，第二霍尔传感器、第三霍尔传感器的圆心角48°。
[0010]一种霍尔组件，包括PCB线路板、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器，所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器依次设置于PCB线路板上，且所述第一霍尔传感器、第三霍尔传感器的输出端与PCB线路板正接，而第二霍尔传感器的输出端与PCB线路板反接;另外第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器位于同一个圆上，且所述第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的圆心角48°，第二霍尔传感器、第三霍尔传感器的圆心角48°。
[0011]—种正弦波电机定子，包括内部空心用于放置转子的定子铁心(I)，所述定子铁心
(1)上设置有一个以上的梨形定子槽(2)，所述定子槽(2)沿周向均匀分布，且所述定子槽
(2)的开口朝向转子;所述定子铁心(I)上还设置有第一霍尔槽(3)、第二霍尔槽(4)、第三霍尔槽(5)，所述第一霍尔槽(3)、第二霍尔槽(4)、第三霍尔槽(5)沿定子铁心(I)的周向依次分布，且第一霍尔槽(3)与第二霍尔槽(4)的圆心角为48°，第二霍尔槽(4)与第三霍尔槽(5)的圆心角为48°;且所述第一霍尔槽(3)上开设有第一霍尔槽口(31)，第二霍尔槽(4)上开设有第二霍尔槽口(41)，第三霍尔槽(5)上开设有第三霍尔槽口(51)，且所述第一霍尔槽口
(31)、第二霍尔槽口(41)、第三霍尔槽口(51)的朝向均指向转子。
[0012]一种基于权利要求1-6任一所述的正弦波电机霍尔槽确定方法，包括以下步骤:
[0013]步骤I，将任一一个定子槽(2)的中心与定子铁心(I)的圆心的连线作为基线，并将该基线作为霍尔位置中心线；
[0014]步骤2，以定子铁心(I)的圆心为中心，将步骤I确定的霍尔位置中心线沿定子铁心
(I)直径阵列15份，得到15条沿定子铁心(I)周向均匀分布的霍尔位置中心线；
[0015]步骤3，在步骤2得到的霍尔位置中心线上依次标识电机三相；
[0016]步骤4，根据步骤3确定的电机三相，确定每相的霍尔位置中心线的位置，该位置即为霍尔槽的位置。
[0017]本发明的一种霍尔槽48°且霍尔内置的正弦波电机，相比现有技术，具有以下有益效果:
[0018]1.三个霍尔传感器的位置在于定子槽内，其中相邻两个霍尔传感器的角度为48°。将霍尔镶嵌在定子线圈绕组上，中间霍尔(第二霍尔传感器)反装，两边霍尔(第一霍尔传感器、第三霍尔传感器)正装，实现正弦波控制程序的霍尔内置。该方案将霍尔以固定角度48°进行确定，避免了外置时需根据控制器对霍尔进行角度匹配，再确定电机运行参数，很大程度上降低了霍尔和电机电流、转矩等性能的不确定型，从而保证霍尔信号的稳定性和一致性，能有效提高电机动力性能。同时，霍尔内置方案较之霍尔外置节省电机装配空间和生产成本，降低操作复杂程度，减小工人的人为误差。
[0019]2.由于中间霍尔反装，更加有利于控制器的匹配，使电机和控制器达到良好的匹配效果。
[0020]3.在确定霍尔角度与定子直径尺寸的情况下，直接把霍尔元件直接固定在PCB线路板上面，节省了成本，便于安装，给实际操作的员工节省了时间和节省了产品的原材料浪费，这样也有利于和控制器的匹配，提高了电机转矩和工作效率，保证了电机在运行时候的平稳性和可靠性。
[0021]综上所述，本发明能有效降低控制器匹配难度，达到较好的匹配效果，提高转矩。同时节省电机空间和生产成本，降低工人操作难度，保证电机性能一致性和稳定性。因此本发明能有效改善转子表面间的分界线不整齐、明晰，造成霍尔传感器信号抖动的问题，从而有效减少霍尔传感器受到磁场、温度的影响，进而提高电机运转的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0022]图1为本发明正弦波电机定子结构示意图；
[0023]图2为霍尔角度布置图。
[0024]其中:I为定子铁心，2为定子槽，3为第一霍尔槽，4为第二霍尔槽，5为第三霍尔槽。
【具体实施方式】
[0025]附图非限制性地公开了本发明一个优选实施例的结构示意图，以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。
[0026]实施例
[0027]一种霍尔槽48°且霍尔内置的正弦波电机，如图1、2所示，包括一端开口的外壳、定子铁心1、转子、带有通孔的端盖以及霍尔组件，所述定子铁心I安装与外壳内，且与外壳固定连接，而所述转子设置于定子铁心I内，所述端盖安装在外壳的开口端，且转子上的转子轴穿过通孔伸出到端盖的外侧;所述定子铁心I上设置有一个以上的梨形定子槽2，所述定子槽2沿周向均匀分布，且所述定子槽2的开口朝向转子;所述定子铁心I上还设置有第一霍尔槽3、第二霍尔槽4、第三霍尔槽5，所述第一霍尔槽3、第二霍尔槽4、第三霍尔槽5沿定子铁心I的周向依次分布，且第一霍尔槽3与第二霍尔槽4的圆心角为48°，第二霍尔槽4与第三霍尔槽5的圆心角为48°;且所述第一霍尔槽3上开设有第一霍尔