用于电机的位置传感器及电机系统的制作方法

本申请涉及传感器，尤其涉及一种用于电机的位置传感器和电机系统。

背景技术：

1、在电机中，需要实时获得转子的位置以驱动电机。而目前已知的转子的位置检测，均是在电机上安装转子的位置传感器，常见的位置传感器包括霍尔元件、磁编码器、光电编码器、旋转变压器等。

2、这些位置传感器通常是安装在电机主轴上来实现转子的位置检测。然而，当电机在恶劣环境，如高温、高压及高振动环境下，会大大影响位置检测的可靠性。

技术实现思路

1、本申请提供一种检测可靠性高的用于电机的位置传感器及电机系统。

2、本申请第一方面，提供一种用于电机的位置传感器，所述电机包括定子和转子，所述位置传感器包括：

3、发射线圈，与所述定子相对固定地设置，所述发射线圈包括多个环状且同心设置的线圈及与线圈并联连接的谐振电容；

4、传递线圈，与所述转子相对固定地设置，所述传递线圈的尺寸小于所述发射线圈，且所述传递线圈在垂直于电机轴方向的平面内的投影位于所述发射线圈的投影范围内；

5、至少两组接收线圈，与所述定子相对固定地设置，各组所述接收线圈之间的相位相差设定角度。

6、本申请第二方面，提供一种电机系统，包括电机及本申请任一实施例所述的位置传感器；其中，所述发射线圈和所述接收线圈与所述定子相对固定地设置，所述传递线圈与所述转子相对固定地设置。

7、上述实施例中，位置传感器包括与定子相对固定地设置的发射线圈和至少两组接收线圈、以及与转子相对固定地设置的传递线圈，发射线圈本身的电感和与其并联的电容形成lc谐振电路，施加初始激励后，lc谐振电路在发射线圈中产生高频正弦电流，进而在空间中产生高频正弦磁场，利用传递线圈跟随转子转动，通过传递线圈产生的高频正弦磁场在接收线圈中激励出的感应电压，来精确地反馈出转子的位置信息，如此，位置传感器是基于法拉第电磁感应定律，通过发射线圈、传递线圈和接收线圈之间电场和磁场的相互激励转换，以及磁场之间的相互作用来达到反映其中一种线圈(即转子)位置的目的，即使电机在高温、高压及高振动等恶劣环境下，依然可以确保较好的位置检测精度和可靠性。

8、上述实施例提供的电机系统，与对应的位置传感器实施例属于同一构思，从而与对应的位置传感器实施例具有相同的技术效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种用于电机的位置传感器，所述电机包括定子和转子，其特征在于，所述位置传感器包括：

2.根据权利要求1所述的位置传感器，其特征在于，所述接收线圈包括相位相差90°的两组线圈、或相位相差120°的三组线圈。

3.根据权利要求1所述的位置传感器，其特征在于，所述电机为直线电机；

4.根据权利要求3所述的位置传感器，其特征在于，所述接收线圈在垂直于电机轴方向的平面内的投影位于所述发射线圈的投影范围内，所述接收线圈包括正弦波形状的正极线圈和负极线圈，所述正极线圈和所述负极线圈共同形成无限符号的形状，且所述无限符号的长、宽分别与所述发射线圈的长、宽大致相等。

5.根据权利要求1所述的位置传感器，其特征在于，所述电机为旋转型电机；

6.根据权利要求5所述的位置传感器，其特征在于，所述传递线圈包括尺寸为所述发射线圈的二分之一的扇形部及环绕电机轴设置的连接部。

7.根据权利要求5所述的位置传感器，其特征在于，所述传递线圈包括对应所述发射线圈的周向设置的多个外弧线段、环绕电机轴的周向设置的多个内弧线段、及连接于相邻的所述外弧线段和所述内弧线段之间的连接段；

8.根据权利要求5所述的位置传感器，其特征在于，所述接收线圈包括相位相差120°的三组线圈；

9.根据权利要求1至8中任一项所述的位置传感器，其特征在于，所述发射线圈和所述接收线圈均形成于传感器定子电路板上，所述传递线圈形成于传感器转子电路板上；

10.根据权利要求9所述的位置传感器，其特征在于，还包括外壳盖，所述传感器定子电路板灌封设置于所述外壳盖内，所述外壳盖上设有用于装配至所述定子上的安装部；

11.根据权利要求1至8中任一项所述的位置传感器，其特征在于，所述发射线圈通入高频正弦电流，所述高频正弦电流在空间上激励出随时间变化的第一高频正弦磁场；

12.一种电机系统，其特征在于，包括电机及如权利要求1至11中任一项所述的位置传感器；其中，所述发射线圈和所述接收线圈与所述定子相对固定地设置，所述传递线圈与所述转子相对固定地设置。

技术总结
本申请实施例提供一种用于电机的位置传感器及电机系统，电机包括定子和转子，位置传感器包括：发射线圈，与所述定子相对固定地设置，所述发射线圈包括多个环状且同心设置的线圈及与线圈并联连接的谐振电容；传递线圈，与所述转子相对固定地设置，所述传递线圈的尺寸小于所述发射线圈，且所述传递线圈在垂直于电机轴方向的平面内的投影位于所述发射线圈的投影范围内；至少两组接收线圈，与所述定子相对固定地设置，各组所述接收线圈之间的相位相差设定角度。

技术研发人员：余创,李永斌
受保护的技术使用者：宁波高悦电机技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/3