双定子磁阻式角位传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种磁阻式角位传感器，尤其涉及双定子磁阻式角位传感器。
【背景技术】
[0002]由于双定子电机能充分利用电机的内部空间，相比传统的单一定子和转子电机，能够在很大程度上降低电机的实际尺寸和重量，不但极大地提高了电机的功率密度和转矩密度、降低了成本，而且内外电机具有独立的定子绕组，既可串联运行也可单独运行，通过合理的切换内外定子绕组的连接方式，能够使电机很好地满足电动汽车低速大转矩和高速小转矩的性能要求。在混合动力系统、风力发电系统及大推力、高可靠性驱动系统领域得到了广泛的应用。对于双定子无刷直流电机来说内部结构本身就很复杂，如需再安装上两个角位传感器则会使整个电机系统更加复杂，给设计、制造、安装及维修带来非常大的困难。
【发明内容】
[0003]本实用新型旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种主要用于双定子伺服驱动电机转子位置检测的双定子磁阻式角位传感器。
[0004]本实用新型是通过以下的技术方案实现的:
[0005]双定子磁阻式角位传感器，包括内定子和转子，内定子和转子之间设置有第一正弦气隙，还包括设置在转子外部的外定子，外定子与转子之间设置有第二正弦气隙，所述转子包括隔磁环、设置于隔磁环内壁上的内转子部和设置于隔磁环外壁上的外转子部。
[0006]优选的，所述隔磁环的两侧均设置有限制内转子部与外转子部相对转动的凹槽，外转子部和内转子部上均设置有与凹槽相配合的凸条。
[0007]优选的，所述内定子外圆周上均布设置有若干个第一定子齿，第一定子齿上设置有第一线圈骨架，第一线圈骨架上安装有第一激磁绕组，第一激磁绕组的下方安装有第一余弦输出绕组或第一正弦输出绕组，第一余弦输出绕组与第一正弦输出绕组相隔设置；夕卜定子的内圆周上设置有若干个与第一定子齿一一对应的第二定子齿，第二定子齿上设置有第二线圈骨架，第二线圈骨架上安装有第二激磁绕组，第二激磁绕组的下方安装有第二余弦输出绕组或第二正弦输出绕组，第二余弦输出绕组与第二正弦输出绕组相隔设置。
[0008]优选的，所述第一定子齿的个数为偶数，且大于等于4个。
[0009]优选的，所述转子的内轮廓和外轮廓均呈偏心圆状，并且外轮廓随内轮廓的偏心量增大而增大以及随内轮廓的偏心量减少而减少。
[0010]优选的，所述转子的内轮廓上设置有若干均布设置的第一凸起，转子的外轮廓上设置有若干均布设置的第二凸起，第一凸起和第二凸起的横截面均呈圆弧状并沿转子的轴线方向延伸，第二凸起对应第一凸起设置，并且第二凸起的厚度随第一凸起的厚度增加而增加以及随第一凸起的厚度减少而减少。
[0011]优选的，还包括固定内定子的内钢套和固定外定子的外钢套，内钢套和外钢套固定连接。
[0012]优选的，所述内钢套和外钢套为一体成型。
[0013]优选的，所述第一正弦气隙或第二正弦气隙的最小宽度范围为0.l~lmm之间。
[0014]有益效果是:与现有技术相比，本实用新型的双定子磁阻式角位传感器的转子由隔磁环、内转子部和外转子部组成，内转子部和外转子部分别与内定子和外定子组合可大大简化双定子伺服驱动电机系统的结构，增加电机的有效空间以提高输出功率；本实用新型的双定子磁阻式角位传感器极对数可取1、2、3、4等，可直接适合多种极对数的电机驱动系统，简化了控制系统；由于其旋转的转子不需要设置绕组，仅由铁心构成，具有结构简单、可靠性高等优点；内定子和外定子的绕组型式简单，并可直接绕制在绝缘的第一线圈骨架或第二线圈骨架上，使得加工制造简单，非常适合批量加工。
【附图说明】
[0015]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详细说明，其中:
[0016]图1为本实用新型的双定子磁阻式角位传感器的剖视图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示的双定子磁阻式角位传感器，包括内定子2、转子和外定子8，内定子2和转子之间设置有第一正弦气隙3，外定子8与转子之间设置有第二正弦气隙7。转子包括隔磁环5、设置于隔磁环5内壁上的内转子部4和设置于隔磁环5外壁上的外转子部6。隔磁环5的主要作用在于对第一激磁绕组17和第二激磁绕组12产生的磁场进行分隔，避免两者相互影响，以提高本实用新型的双定子磁阻式角位传感器的检测精度。隔磁环5的两侧均设置有限制内转子部4与外转子部6相对转动的凹槽，外转子部6和内转子部4上均设置有与凹槽相配合的凸条22，通过凸条22与凹槽的配合，使得内转子部4和外转子部6的相对位置能进行固定。上述的设置，相当于是设置了内外两套定、转子组合，大大简化双定子伺服驱动电机系统的结构，增加电机的有效空间以提高输出功率，具有结构简单、可靠性高等优点。此外，内外两套定、转子组合还可根据需要单独或组合进行使用，具有适用性广的特点。
[0018]具体地，内定子2中设置有铁心，内定子2外圆周上均布设置有若干个第一定子齿15，第一定子齿15的齿数可为4，也可为6、8、10、12等偶数，但第一定子齿15的齿数大于等于4，第一定子齿15上设置有第一线圈骨架16，第一线圈骨架16上安装有第一激磁绕组17，第一激磁绕组17的下方安装有第一余弦输出绕组18或第一正弦输出绕组19，第一余弦输出绕组18与第一正弦输出绕组19相隔设置；外定子8内圆周上均布设置有若干个第二定子齿11，并且第二定子齿11与第一定子齿15 —一对应，第二定子齿11上设置有第二线圈骨架10，第二线圈骨架10上安装有第二激磁绕组12，第二激磁绕组12的下方安装有第二余弦输出绕组13或第二正弦输出绕组14，第二余弦输出绕组13与第二正弦输出绕组14相隔设置。
[0019]第一定子齿15可为矩形齿或圆弧形齿。当第一定子齿15为矩形齿时，第一线圈骨架16可为整体式结构；当第一定子齿15为圆弧形齿时，第一线圈骨架16可相应地设置成分体式结构以便于套装到第一定子齿15上。
[0020]第一正弦气隙3和第二正弦气隙7优选的为采用不均匀气隙，第一正弦气隙3或第二正弦气隙7的最小宽度范围为在0.l~lmm。
[0021]第一正弦气隙3和第二正弦气隙7为不均匀气隙，当极对数为I时，第一定子齿15的数量为大于等于4的偶数，相应地，第二定子齿11的数量也为大于等于4的偶数，转子的内轮廓和外轮廓均呈偏心圆状，并且外轮廓随内轮廓的偏心量增大而增大以及随内轮廓的偏心量减少而减少，以减少内外两套定、转子组合的检测零位误差。而当极对数大于I时，也即为极对数为2、3、4、5、6、8等时，第一定子齿15的数量为大于4的偶数，转子的内轮廓上设置有若干均布设置的第一凸起20，转子的外轮廓上设置有若干均布设置的第二凸起21，第一凸起20和第二凸起21的横截面均呈圆弧状并沿转子的轴线方向延伸，第二凸起21对应第一凸起20设置，并且第二凸起21的厚度随第一凸起20的厚度增加而增加以及随第一凸起20的厚度减少而减少，以减少内外两套定、转子组合的检测零位误差。
[0022]本实施例中还包括内钢套I和外钢套9，内钢套I用于固定内定子2，外钢套9用于固定外定子8，内钢套I和外钢套9固定连接。内钢套I和外钢套9还可一体成型。
[0023]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.双定子磁阻式角位传感器，包括内定子(2)和转子，内定子(2)和转子之间设置有第一正弦气隙(3)，其特征在于，还包括设置在转子外部的外定子(8)，外定子(8)与转子之间设置有第二正弦气隙(7)，所述转子包括隔磁环(5)、设置于隔磁环(5)内壁上的内转子部(4 )和设置于隔磁环(5 )外壁上的外转子部(6 )。
2.根据权利要求1所述的双定子磁阻式角位传感器，其特征在于，所述隔磁环(5)的两侧均设置有限制内转子部(4)与外转子部(6)相对转动的凹槽，外转子部(6)和内转子部(4)上均设置有与凹槽相配合的凸条(22)。
3.根据权利要求1所述的双定子磁阻式角位传感器，其特征在于，所述内定子(2)外圆周上均布设置有若干个第一定子齿(15)，第一定子齿(15)上设置有第一线圈骨架(16)，第一线圈骨架(16)上安装有第一激磁绕组(17)，第一激磁绕组(17)的下方安装有第一余弦输出绕组(18)或第一正弦输出绕组(19)，第一余弦输出绕组(18)与第一正弦输出绕组(19)相隔设置；外定子(8)的内圆周上设置有若干个与第一定子齿(15)—一对应的第二定子齿(11)，第二定子齿(11)上设置有第二线圈骨架(10)，第二线圈骨架(10)上安装有第二激磁绕组(12)，第二激磁绕组(12)的下方安装有第二余弦输出绕组(13)或第二正弦输出绕组(14)，第二余弦输出绕组(13)与第二正弦输出绕组(14)相隔设置。
4.根据权利要求3所述的双定子磁阻式角位传感器，其特征在于，所述第一定子齿(15)的个数为偶数，且大于等于4个。
5.根据权利要求1所述的双定子磁阻式角位传感器，其特征在于，所述转子的内轮廓和外轮廓均呈偏心圆状，并且外轮廓随内轮廓的偏心量增大而增大以及随内轮廓的偏心量减少而减少。
6.根据权利要求1所述的双定子磁阻式角位传感器，其特征在于，所述转子的内轮廓上设置有若干均布设置的第一凸起(20)，转子的外轮廓上设置有若干均布设置的第二凸起(21)，第一凸起(20)和第二凸起(21)的横截面均呈圆弧状并沿转子的轴线方向延伸，第二凸起(21)对应第一凸起(20)设置，并且第二凸起(21)的厚度随第一凸起(20)的厚度增加而增加以及随第一凸起(20)的厚度减少而减少。
7.根据权利要求1所述的双定子磁阻式角位传感器，其特征在于，还包括固定内定子(2)的内钢套(I)和固定外定子(8)的外钢套(9)，内钢套(I)和外钢套(9)固定连接。
8.根据权利要求7所述的双定子磁阻式角位传感器，其特征在于，所述内钢套(I)和外钢套(9)为一体成型。
9.根据权利要求1所述的双定子磁阻式角位传感器，其特征在于，所述第一正弦气隙(3)或第二正弦气隙(7)的最小宽度范围为0.l~lmm之间。
【专利摘要】本实用新型公开了一种双定子磁阻式角位传感器，包括内定子和转子，内定子和转子之间设置有第一正弦气隙，还包括设置在转子外部的外定子，外定子与转子之间设置有第二正弦气隙，所述转子包括隔磁环、设置于隔磁环内壁上的内转子部和设置于隔磁环外壁上的外转子部。本实用新型的双定子磁阻式角位传感器，由于具有内外两套定、转子组合，非常适用于双定子伺服驱动电机系统，可大大简化系统结构，增加电机的有效空间，具有结构简单、可靠性高等优点。通过改变转子、内定子和外定子的齿数，可得到极对数为1至8的角位传感器，适合于不同极对数的伺服电机系统，还具有安装方便、适合批量加工生产的优点。
【IPC分类】H02K1-22, H02K1-18, H02K16-04
【公开号】CN204517605
【申请号】CN201520157597
【发明人】张晓宇, 冯计峦
【申请人】江门职业技术学院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月19日