本發(fā)明屬于電動汽車永磁同步電動機控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種永磁同步電動機轉(zhuǎn)子磁極位置檢測裝置。

背景技術(shù)：

電動汽車驅(qū)動電機技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，從最初采用直流電動機到異步電動機，隨著電動汽車工業(yè)技術(shù)不斷前進的同時，為滿足社會對電動汽車行駛更平順、更安全、更可靠的方向不斷發(fā)展，高效率的永磁同步電動機應運而生。

在電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)中，需要檢測永磁同步電動機轉(zhuǎn)子磁極的實時位置，驅(qū)動控制系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)子磁極的實時位置信號，組成位置反饋系統(tǒng)，以滿足控制精度的要求。

然而現(xiàn)在的永磁同步電動機轉(zhuǎn)子磁極的實時位置檢測一般采用安裝旋轉(zhuǎn)變壓器的辦法來實現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)變壓器是將電動機轉(zhuǎn)子磁極的實時位置信號通過電磁轉(zhuǎn)換的方式轉(zhuǎn)換成電信號，在電機高速運轉(zhuǎn)時，檢測信號因磁場飽和易造成線性度失真，且旋轉(zhuǎn)變壓器與永磁同步電動機轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)結(jié)，容易受到電磁干擾。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種永磁同步電動機轉(zhuǎn)子磁極位置檢測裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝位置精度要求不高，且抗電磁干擾能力強。

實現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：

一種永磁同步電動機轉(zhuǎn)子磁極位置檢測裝置，包括機座、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、端蓋、反射光碼盤和光電傳感器，端蓋蓋裝于機座的端口處，轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝于端蓋的中央，定子和轉(zhuǎn)子均位于機座內(nèi)，定子固定于機座上，轉(zhuǎn)子套裝于轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子上沿圓周方向均勻布設有多對轉(zhuǎn)子磁極，反射光碼盤呈圓盤狀，反射光碼盤套裝于轉(zhuǎn)軸上，光電傳感器穿過端蓋并固定于端蓋上，反射光碼盤位于轉(zhuǎn)子和光電傳感器之間，反射光碼盤的一端面上沿圓周方向均勻設有多個反射板，反射板的個數(shù)與轉(zhuǎn)子磁極的對數(shù)相同，各反射板位于與其對應的一對轉(zhuǎn)子磁極的磁力中心上，且各反射板與與其對應的一對轉(zhuǎn)子磁極構(gòu)成的結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)，光電傳感器與其中的一個反射板正相對，且光電傳感器的光源發(fā)送器和接收器與反射板的中央正相對。

每對轉(zhuǎn)子磁極嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯中，每對轉(zhuǎn)子磁極由轉(zhuǎn)子磁極a和轉(zhuǎn)子磁極b組成，且每對轉(zhuǎn)子磁極的磁極a和轉(zhuǎn)子磁極b呈倒八字排布，反射板呈條狀。

反射光碼盤緊貼于轉(zhuǎn)子上。

轉(zhuǎn)子磁極有8對，反射板有8個。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果與優(yōu)點在于：

1、該裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低廉，且安裝位置精度要求不高。

2、該裝置采用光電轉(zhuǎn)換信號的方法取代原有電磁轉(zhuǎn)換信號的方法，可以極大地提高抗電磁干擾能力。

3、該裝置光電轉(zhuǎn)換的信號為脈沖數(shù)字信號，不會造成信號線性度失真。

4、該裝置輸出信號的幅值與轉(zhuǎn)子磁極位置無關(guān)，精確度高。

5、該裝置適用于檢測永磁同步電動機轉(zhuǎn)子的磁極位置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的永磁同步電動機轉(zhuǎn)子磁極位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為反射光碼盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-轉(zhuǎn)子、2-定子、3-機座、4-端蓋、5-光電傳感器、6-轉(zhuǎn)軸、7-反射光碼盤、8-反射板、9-光源發(fā)送器、10-接收器、11-鎖緊螺母、12-轉(zhuǎn)子磁極a、13-轉(zhuǎn)子磁極b。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明提供的永磁同步電動機轉(zhuǎn)子磁極位置檢測裝置如圖1所示，包括機座3、定子2、轉(zhuǎn)子1、轉(zhuǎn)軸6、端蓋4、反射光碼盤7和光電傳感器5，端蓋4蓋裝于機座3的端口處，轉(zhuǎn)軸6通過軸承安裝于端蓋4的中央，定子2和轉(zhuǎn)子1均位于機座3內(nèi)，定子2固定于機座3上，轉(zhuǎn)子1套裝于轉(zhuǎn)軸6上。

如圖3所示，轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)子鐵芯上沿圓周方向均勻布嵌入有多對轉(zhuǎn)子磁極，每對轉(zhuǎn)子磁極由轉(zhuǎn)子磁極a12和轉(zhuǎn)子磁極b13組成，轉(zhuǎn)子磁極a12和轉(zhuǎn)子磁極b13的橫截面呈條狀，每對轉(zhuǎn)子磁極的磁極a12和轉(zhuǎn)子磁極b13呈倒八字排布，本實施例中，轉(zhuǎn)子磁極有8對。

光電傳感器5采用歐姆龍e3f3型光電傳感器，光電傳感器5包括光源發(fā)送器9(發(fā)射紅外光源)和接收器10。光電傳感器5穿過端蓋4，并通過鎖緊螺母11固定在端蓋4上。

如圖2所示，反射光碼盤7呈圓盤狀，反射光碼盤7套裝于轉(zhuǎn)軸6上，反射光碼盤位7于轉(zhuǎn)子1和光電傳感器5之間。反射光碼盤7的一端面緊貼于轉(zhuǎn)子鐵芯的一端面上，另一端面上沿圓周方向均勻粘貼有多個反射板8。反射板8的個數(shù)與轉(zhuǎn)子磁極的對數(shù)相同，本實施例中，反射板的個數(shù)為8個。反射板采用歐姆龍e39-rs2型反射板，反射板8呈條狀。

各反射板8位于與其對應的一對轉(zhuǎn)子磁極的磁力中心上，且各反射板8與與其對應的一對轉(zhuǎn)子磁極構(gòu)成的結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)，光電傳感器5與其中的一個反射板8正相對，且光電傳感器5的光源發(fā)送器9和接收器10與反射板8的中央正相對。

該永磁同步電動機轉(zhuǎn)子磁極位置檢測裝置的原理如下：

光電傳感器正對著反射光碼盤，光電傳感器的光源發(fā)送器(發(fā)光二極管)向反射光碼盤發(fā)射光束，反射光碼盤隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，當光束照射到反射板上時，光束發(fā)生反射，接收器(光敏三極管)接收到反射板反射的反射光，并輸出脈沖信號，經(jīng)過光電傳感器變換后，轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子磁極的位置信號。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種永磁同步電動機轉(zhuǎn)子磁極位置檢測裝置，包括機座、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、端蓋、反射光碼盤和光電傳感器，端蓋蓋裝于機座的端口處，轉(zhuǎn)軸安裝于端蓋的中央，定子固定于機座上，轉(zhuǎn)子套裝于轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子上沿圓周方向均勻布設有多對轉(zhuǎn)子磁極，反射光碼盤呈圓盤狀，反射光碼盤套裝于轉(zhuǎn)軸上，光電傳感器固定于端蓋上，反射光碼盤位于轉(zhuǎn)子和光電傳感器之間，反射光碼盤的一端面上沿圓周方向均勻設有多個反射板，各反射板位于與其對應的一對轉(zhuǎn)子磁極的磁力中心上，且各反射板與與其對應的一對轉(zhuǎn)子磁極構(gòu)成的結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)，光電傳感器與其中的一個反射板正相對。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝位置精度要求不高，且抗電磁干擾能力強。

技術(shù)研發(fā)人員：王軍
受保護的技術(shù)使用者：荊楚理工學院
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.21
技術(shù)公布日：2017.10.10