专利名称：基于霍尔元件的永磁无刷直流力矩电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于霍尔元件的永磁无刷直流力矩电机。
背景技术：
永磁无刷直流电动机既具有传统交流电机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，同时又具备永磁电机的运行效率高、无励磁绕组损耗以及直流电机调速性能好等诸多特点，由于采用电子开关进行换向，没有传统直流电机的滑动接触和换相火花，因而可靠性高、噪声低、使用寿命长。在当今国民经济各个领域，如家用电器、仪器仪表、电动汽车、医疗 器械、航空航天等方面的应用日益普及。永磁无刷直流电动机系统中，位置传感器是很重要的部件，起着测定转子磁极位置的作用，为功率开关电路提供正确的换相逻辑信号，把转子磁极的位置信号按一定转换成电信号，然后控制定子绕组换相。位置传感器种类较多，所述电机用到的霍尔传感器，属于一种磁敏式位置传感器。当电机较大负载起动或运行时，电枢电流较大,反应磁场对永磁磁场影响较大，电枢反应导致气隙磁场物理中性线偏移严重，使安装在电机定子表面的霍尔元件感应的换相信号发生了变化，导致电机绕组的导通顺序发生变化，同时端电压以及相电流都会出现很多毛刺，大大减小了电机的输出转矩，导致电机的震动和发热明显，甚至电机无法正常运行。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构合理，工作性能好的基于霍尔元件的永磁无刷直流力矩电机。本实用新型的技术解决方案是—种基于霍尔元件的永磁无刷直流力矩电机，其特征是包括转子轭，转子轭上设置沿转子轭圆周均匀分布的转子永磁体，转子轭内部设置与转子轭同心的假转子，假转子上设置沿圆周均匀分布的假转子永磁体，且假转子永磁体的数量与转子永磁体相同，每个假转子永磁体的位置与一个转子永磁体的位置相对应，转子轭通过端盖与假转子固定连接，在转子轭与假转子之间设置定子轭，定子轭的外圆周部位设置带电枢绕组的定子齿，定子轭与转子间设有气隙，在定子轭的内圆周部位设置圆弧形霍尔放置槽，霍尔放置槽中放置有沿圆弧分布的三个霍尔元件；假转子磁极的极性与对应的转子极性相同，同时具有相同的极弧系数和磁场位置。三个霍尔兀件的型号相同，电机安放时用正面、反面、正面放置，即米用NSN安装方式，正面表示对N极有效，反面表示对S极有效，NSN表示中间的霍尔传感器对S极有效；每个霍尔元件在空间相距120度电角度。本实用新型结构合理，工作性能好。以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步说明。图I是本实用新型一个实施例的结构示意图。图2是转子部分的主视图。图3是转子的剖面图。
具体实施方式
一种基于霍尔元件的永磁无刷直流力矩电机，包括转子轭1，转子轭上设置沿转子轭圆周均匀分布的转子永磁体2，转子轭内部设置与转子轭同心的假转子10，假转子上设置沿圆周均匀分布的假转子永磁体5，且假转子永磁体的数量与转子永磁体相同，每个假转子永磁体的位置与一个转子永磁体的位置相对应，转子轭通过端盖11与假转子固定连接，在转子轭与假转子之间设置定子轭6，定子轭的外圆周部位设置带电枢绕组4的定子齿3，·定子轭与转子间设有气隙9，在定子轭的内圆周部位设置圆弧形霍尔放置槽8，霍尔放置槽中放置有沿圆弧分布的三个霍尔元件7 ;假转子磁极的极性与对应的转子极性相同，同时具有相同的极弧系数和磁场位置。三个霍尔兀件的型号相同，电机安放时用正面、反面、正面放置，即米用NSN安装方式，正面表示对N极有效，反面表示对S极有效，NSN表示中间的霍尔传感器对S极有效；每个霍尔元件在空间相距120度电角度。霍尔兀件放置槽8应磁场远离气隙9电枢反应磁场,受电枢反应磁场影响很小。永磁体放置原则要求假转子永磁体5磁极的极性与对应的转子永磁体2极性相同，同时具有相同的极弧系数和磁场位置。以确保与假转子靠近的霍尔元件7能准确反映实际转子磁极的位置，获得正确的换向信号。在电机的定子轭6内表面，需要去除一部分磁轭以留下空间放置霍尔元件7。为减小因空间存在而导致的磁路变化，要求霍尔元件放置槽9应尽可能的小。考虑到霍尔元件总数为3个，且霍尔元件直接安放相距120度电角度，因此去除的磁轭尺寸也不应小于240度电角度。另外，该空间在叠片方向的厚度也不应过大，以能放置霍尔元件为宜，约为5_。位置传感器元件选用3个型号相同的锁定型霍尔器件，考虑到霍尔元件正反两面对磁极极性敏感不同，电机内1、2、3号霍尔安放时分别为正、反、正放置。正面表示对N极有效，反面表示对S极有效，NSN表示中间的霍尔传感器对S极有效，本电机霍尔元件采用NSN安装方式，如图I。假转子与电机转子同轴固定连接或一体加工成型，不能发生相对移动或错位。假转子10尺寸不宜过大，直径以偏小为宜，这样可使电机结构简单，紧凑，减少加工制造成本；宽度可与霍尔元件宽度相同，不宜过宽，这样可节约永磁体用量，同时减小假转子永磁体对气隙磁场的影响，端盖11仅起着连接电机转子和假转子的作用，其厚度以满足机械强度考虑，可以用不导磁材料。
权利要求1.一种基于霍尔元件的永磁无刷直流力矩电机，其特征是包括转子轭，转子轭上设置沿转子轭圆周均匀分布的转子永磁体，转子轭内部设置与转子轭同心的假转子，假转子上设置沿圆周均匀分布的假转子永磁体，且假转子永磁体的数量与转子永磁体相同，每个假转子永磁体的位置与一个转子永磁体的位置相对应，转子轭通过端盖与假转子固定连接，在转子轭与假转子之间设置定子轭，定子轭的外圆周部位设置带电枢绕组的定子齿，定子轭与转子间设有气隙，在定子轭的内圆周部位设置圆弧形霍尔放置槽，霍尔放置槽中放置有沿圆弧分布的三个霍尔元件；假转子磁极的极性与对应的转子极性相同，同时具有相同的极弧系数和磁场位置。
2.根据权利要求I所述的基于霍尔元件的永磁无刷直流力矩电机，其特征是三个霍尔兀件的型号相同，电机安放时用正面、反面、正面放置，即米用NSN安装方式，正面表不对N极有效，反面表示对S极有效，NSN表示中间的霍尔传感器对S极有效；每个霍尔元件在空间相距120度电角度。
专利摘要本实用新型公开了一种基于霍尔元件的永磁无刷直流力矩电机，转子轭上设置沿转子轭圆周均匀分布的转子永磁体，转子轭内部设置与转子轭同心的假转子，假转子上设置沿圆周均匀分布的假转子永磁体，且假转子永磁体的数量与转子永磁体相同，每个假转子永磁体的位置与一个转子永磁体的位置相对应，转子轭通过端盖与假转子固定连接，在转子轭与假转子之间设置定子轭，定子轭的外圆周部位设置带电枢绕组的定子齿，定子轭与转子间设有气隙，在定子轭的内圆周部位设置圆弧形霍尔放置槽，霍尔放置槽中放置有霍尔元件；假转子磁极的极性与对应的转子极性相同，同时具有相同的极弧系数和磁场位置。本实用新型结构合理，工作性能好。
文档编号H02K1/27GK202488326SQ20122009928
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者姜煜峰, 易龙芳, 王岳, 羌予践, 顾菊平 申请人:南通大学