一种高分辨率的无刷电机转子位置感应装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高分辨率的无刷电机转子位置感应装置。
【背景技术】
[0002]常见的无刷电机霍尔感应装置如图1所示，由焊在PCB板I上的3个霍尔件2及其霍尔感应磁钢3组成，霍尔感应磁钢3和转子转轴4紧配合，一个电周期内可以输出转子的6个精确位置，适合无刷电机的简单控制，无法满足精确控制的需要。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高分辨率的无刷电机转子位置感应装置，结构简单合理，可输出更多转子位置信息，可以有效增加转子位置的分辨率，高精度、低成本。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的具体方案为:
[0005]—种高分辨率的无刷电机转子位置感应装置，包括PCB板、同心固定于无刷电机转子转轴末端的霍尔感应组合、至少三个以无刷电机转子转轴为中心均布于PCB板上的霍尔件，霍尔感应组合包括上下两层硅钢片叠片组及位于两层硅钢片叠片组之间的轴向充磁的感应磁钢，沿硅钢片叠片组的周向至少均布有六个齿，霍尔件与霍尔感应组合上层硅钢片叠片组的单个齿正对，在霍尔件背对霍尔感应组合的一侧设有导磁片。
[0006]PCB板为圆环状，霍尔感应组合位于PCB板的环内。
[0007]两层硅钢片叠片组的齿分别上下对齐。
[0008]本实用新型将常见的霍尔感应磁钢改变为类似步进电机的转子结构，上下两层转子硅钢片叠片组和轴向充磁的转子感应磁钢组成类似三明治的结构，固定在转轴上，起到霍尔磁钢的作用。在霍尔件背面增加导磁片。
[0009]当转子硅钢片叠片组的齿和导磁片位置对齐时，转子感应磁钢磁力线途经上硅钢片叠片组、导磁片、下硅钢片叠片，按照最小磁阻路径形成闭环回路，磁力线经过时被霍尔件IC感知，从而确定转子位置。输出转子位置的数量取决于硅钢片叠片组的齿数和霍尔件个数，假设硅钢片叠片组齿数为m，那么η个霍尔件最多可以输出的转子位置数量为mXn。
[0010]硅钢片叠片组可以利用已有的步进电机转子冲片模具，成本比现有的光电编码器或者磁编码器低；环境要求和安装精度没有光电编码器那么高；相比传统无刷电机霍尔感应装置，本高分辨率的无刷电机转子位置感应装置可以输出更多的转子位置信息，特别是对极数少的无刷电机，可以有效增加转子位置的分辨率，非常适合无刷电机有成本要求的精度控制。
[0011]在霍尔元件的背面增加一个导磁片，不错齿的两个硅钢片叠片组和一片轴向充磁的感应磁钢，形成类似三明治的结构，固定在转轴上，起到霍尔磁钢的作用。硅钢片叠片组的齿的中心与霍尔件感应中心对齐，距离适当，既保证感应效果，又不相互干涉。根据电机位置精度要求，可以增加霍尔件数量或者硅钢片叠片组齿数，以提高转子位置的分辨率，但是考虑到加工工艺以及霍尔件IC的感应要求，转子硅钢片叠片组齿数建议不要过密。
[0012]本实用新型结构简单合理，可输出更多转子位置信息，可以有效增加转子位置的分辨率，高精度、低成本。
【附图说明】
[0013]图1为常见的无刷电机霍尔感应装置的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的结构示意图。
[0015]图中:PCB板1、霍尔件2、霍尔感应磁钢3、转轴4、硅钢片叠片组5、齿5-1、感应磁钢6、导磁片7。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0017]实施例:参见附图2，一种高分辨率的无刷电机转子位置感应装置，包括PCB板1、同心固定于无刷电机转子转轴4末端的霍尔感应组合、三个以无刷电机转子转轴4为中心均布于PCB板I上的霍尔件2。
[0018]霍尔感应组合包括上下两层硅钢片叠片组5及位于两层硅钢片叠片组5之间的轴向充磁的感应磁钢6，沿硅钢片叠片组5的周向均布有20个齿5-1，霍尔件2与霍尔感应组合上层硅钢片叠片组5的单个齿5-1正对，在霍尔件2背对霍尔感应组合的一侧设有导磁片7。
[0019]PCB板I为圆环状，霍尔感应组合位于PCB板I的环内。
[0020]两层硅钢片叠片组5的齿5-1分别上下对齐。
[0021]当上层转子硅钢片叠片组5的单个齿5-1和导磁片7位置对齐时，感应磁钢6磁力线途经上硅钢片叠片组5、导磁片7、下硅钢片叠片5，按照最小磁阻路径形成闭环回路，磁力线经过时被霍尔件2的IC感知，从而确定转子位置。本实施例娃钢片叠片组5齿数为20，霍尔件为3个，最多可以输出的转子位置数量为60个。
【主权项】
1.一种高分辨率的无刷电机转子位置感应装置，其特征在于:包括PCB板、同心固定于无刷电机转子转轴末端的霍尔感应组合、至少三个以无刷电机转子转轴为中心均布于PCB板上的霍尔件，霍尔感应组合包括上下两层硅钢片叠片组及位于两层硅钢片叠片组之间的轴向充磁的感应磁钢，沿硅钢片叠片组的周向至少均布有六个齿，霍尔件与霍尔感应组合上层硅钢片叠片组的单个齿正对，在霍尔件背对霍尔感应组合的一侧设有导磁片。2.根据权利要求1所述的高分辨率的无刷电机转子位置感应装置，其特征在于:PCB板为圆环状，霍尔感应组合位于PCB板的环内。3.根据权利要求1或2所述的高分辨率的无刷电机转子位置感应装置，其特征在于:两层硅钢片叠片组的齿分别上下对齐。
【专利摘要】本实用新型涉及一种高分辨率的无刷电机转子位置感应装置，包括PCB板、同心固定于无刷电机转子转轴末端的霍尔感应组合、至少三个以无刷电机转子转轴为中心均布于PCB板上的霍尔件，霍尔感应组合包括上下两层硅钢片叠片组及位于两层硅钢片叠片组之间的轴向充磁的感应磁钢，沿硅钢片叠片组的周向至少均布有六个齿，霍尔件与霍尔感应组合上层硅钢片叠片组的单个齿正对，在霍尔件背对霍尔感应组合的一侧设有导磁片。本实用新型结构简单合理，可输出更多转子位置信息，可以有效增加转子位置的分辨率，高精度、低成本。
【IPC分类】H02K29/08
【公开号】CN204696895
【申请号】CN201520435168
【发明人】李凤才
【申请人】常州富兴机电有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月24日