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無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:9016711閱讀:731來源:國知局
無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及速度反饋領(lǐng)域,尤其是涉及直流無刷電機速度反饋領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,在直流無刷電機的實際使用中,經(jīng)常需要精確監(jiān)測轉(zhuǎn)子的位置,并以此精確控制電機的轉(zhuǎn)速。而為此,通常是在無刷電機的基礎(chǔ)上增加各種速度反饋傳感器和角位置傳感器,或者通過特定的軟件算法來識別電機的速度,常用的方法有使用編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器和霍爾位置傳感器等傳感器,或者通過無傳感器算法來感知電機速度和位置。這些方法中,大部分很難達到很高的控制精度,而小部分雖然可以達到很高的精度,但其使用的設(shè)備價格高昂,不適用于廣泛使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種可以反饋精度高,控制精度高,而成本低廉的無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)。
[0004]根據(jù)本實用新型的一個方面,無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu),包括多極充磁永磁體、PCB線圈、信號放大比較電路和無刷電機,其中PCB線圈安裝在多極充磁永磁體的磁場范圍內(nèi),PCB線圈和信號放大比較電路電性連接,多極充磁永磁體和PCB線圈安裝在無刷電機內(nèi)。
[0005]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過多極充磁永磁體的磁場旋轉(zhuǎn)切割PCB線圈從而在PCB線圈中感應(yīng)出相應(yīng)的信號,并通過信號放大比較電路將該信號放大和調(diào)整成適合單片機檢測,該信號相當于提供了無刷電機的轉(zhuǎn)動速度信息,可以通過檢測該信號并以此對無刷電機的轉(zhuǎn)速進行精確調(diào)整,這樣獲得的反饋調(diào)節(jié)精度高,并且價格低廉,結(jié)構(gòu)簡單,實用性很強。
[0006]在一些實施方式中,其中多極充磁永磁體交替分布有多個N極和S極,相鄰N極和S極間都存在第一虛擬邊界和第二虛擬邊界。N極和S極的極數(shù)是相等的,且極數(shù)越多,反饋的轉(zhuǎn)速信號越精確。
[0007]在一些實施方式中,PCB線圈包括矩形線圈和PCB板,其中矩形線圈敷設(shè)在PCB板上,矩形線圈的個數(shù)和多極充磁永磁體的極數(shù)相等,每個矩形線圈包括第一邊和第二邊,其中第一邊、第一虛擬邊界、第二邊和第二虛擬邊界都平行。PCB線圈上設(shè)置矩形線圈是為了矩形線圈能在磁場中感應(yīng)出需要的電流信號,并把其作為判斷無刷電子轉(zhuǎn)動情況的根據(jù)。
[0008]在一些實施方式中,多極充磁永磁體是對永磁體進行多極充磁的多極充磁永磁體,多極充磁永磁體固定在無刷電機的轉(zhuǎn)子上。多極充磁永磁體獨立固定于轉(zhuǎn)子上,能獨立于為無刷電機提供主磁場的主永磁體,這樣易于對多極充磁永磁體的調(diào)整和處理,并且在處理時不會損壞無刷電機本身。
[0009]在一些實施方式中,多極充磁永磁體是用無刷電機中的永磁體的端面充磁形成的多極充磁永磁體。使用無刷電機本身的永磁體來制造多極充磁永磁體,能減少無刷電機中需要安裝的零件,減少無刷電機的體積。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的一種實施方式的無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0011]圖2為圖1所示無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0012]圖3為圖1所示無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的多極充磁永磁體的主視圖。
[0013]圖4為圖3所示無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的多極充磁永磁體的側(cè)視圖的剖視圖。
[0014]圖5為圖3所示無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的多極充磁永磁體的A部分的局部放大圖的磁極分布圖。
[0015]圖6為圖1所示無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的PCB線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖7為圖1所示無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的信號放大比較電路的原理框圖。
[0017]圖8為無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu)的多極充磁永磁體的另一種實施方式的剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0019]參考圖1一圖7,無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu),包括多極充磁永磁體1、PCB線圈2、信號放大比較電路3和無刷電機4。多極充磁永磁體I和PCB線圈2都安裝在無刷電機4內(nèi),PCB線圈2安裝位置處在多極充磁永磁體I的磁場范圍內(nèi),PCB線圈2和信號放大比較電路3電性連接。
[0020]其中多極充磁永磁體I是把鐵氧體進行多極充磁制造得到的,這樣制造得到的多極充磁永磁體I磁極對數(shù)可達180對,即360個磁極,多極充磁永磁體I固定在無刷電機4的轉(zhuǎn)子上,能隨著轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn),每個磁極對分別有N極和S極各一個磁極,N極和S極交替分布在多極充磁永磁體I上,每個相鄰的N極和S極還有第一虛擬邊界11和第二虛擬邊界12。
[0021]PCB線圈2包括矩形線圈21和PCB板22,矩形線圈21敷設(shè)在PCB板22上,矩形線圈21的個數(shù)和多極充磁永磁體I的極數(shù)相等,每個矩形線圈21包括第一邊211和第二邊212,第一邊211、第一虛擬邊界11、第二邊212和第二虛擬邊界12都互相平行,也因此每個矩形線圈21能對應(yīng)多極充磁永磁體I的每個磁極的位置,而使矩形線圈21能準確處于多極充磁永磁體I的磁場影響中。另外PCB線圈還可以與無刷電機的驅(qū)動器集成在同一塊電路板上,用以提高系統(tǒng)緊湊性。
[0022]本實用新型工作時,當安裝有多極充磁永磁體I的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,多極充磁永磁體I的每個極對的磁場會改變,使對應(yīng)的PCB線圈2的矩形線圈21會感應(yīng)出多個正弦交流信號,并且轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈,多個正弦交流信號都會有獲得一個完整的周期,而該信號會送到信號放大比較電路3上,經(jīng)過信號放大比較電路43整流和放大,隨后會輸出周期性的方波信號,該方波的脈沖數(shù)等于多極充磁永磁體I的極對數(shù),此信號即可作為高精度的速度反饋信號,人們可以通過該信號了解無刷電機4的轉(zhuǎn)動情況,并以此來作精確的速度控制。
[0023]參考圖8,這是多極充磁永磁體I的另一種實施方式,其直接選擇無刷電機4中的永磁體的端面進行多極充磁,這樣可以減少無刷電機4內(nèi)需要安裝的零件個數(shù),使本實用新型的應(yīng)用范圍更廣。
[0024]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu),其特征在于,包括多極充磁永磁體(I)、PCB線圈(2)、信號放大比較電路⑶和無刷電機(4),所述PCB線圈⑵安裝在多極充磁永磁體⑴的磁場范圍內(nèi),所述PCB線圈⑵和信號放大比較電路(3)電性連接,所述多極充磁永磁體⑴和PCB線圈⑵安裝在無刷電機⑷內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu),其特征在于,所述多極充磁永磁體(I)交替分布有多個N極和S極,所述相鄰N極和S極間都有第一虛擬邊界(11)和第二虛擬邊界(12) ο3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu),其特征在于,所述PCB線圈(2)包括矩形線圈(21)和PCB板(22),所述矩形線圈(21)敷設(shè)在PCB板(22)上,所述矩形線圈(21)的個數(shù)和多極充磁永磁體(I)的極數(shù)相等,所述每個矩形線圈(21)包括第一邊(211)和第二邊(212),所述第一邊(211)、第一虛擬邊界(11)、第二邊(212)和第二虛擬邊界(12)都平行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu),其特征在于,所述多極充磁永磁體(I)是永磁體進行多極充磁的多極充磁永磁體(I),所述多極充磁永磁體(I)固定在無刷電機⑷的轉(zhuǎn)子上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu),其特征在于,所述多極充磁永磁體(I)是用無刷電機(4)中的永磁體的端面多極充磁形成的多極充磁永磁體(I)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種無刷電機速度反饋結(jié)構(gòu),包括多極充磁永磁體、PCB線圈、信號放大比較電路和無刷電機,其中PCB線圈安裝在多極充磁永磁體的磁場范圍內(nèi),PCB線圈和信號放大比較電路電性連接,多極充磁永磁體和PCB線圈安裝在無刷電機內(nèi)。本結(jié)構(gòu)通過多極充磁永磁體的磁場旋轉(zhuǎn)切割PCB線圈來感應(yīng)出相應(yīng)的信號,并通過信號放大比較電路將該信號放大和調(diào)整成適合單片機檢測的信號,該信號相當于提供了無刷電機的轉(zhuǎn)動速度信息,可以通過檢測該信號并以此對無刷電機的轉(zhuǎn)速進行精確調(diào)整,此方法的反饋調(diào)節(jié)精度高,并且價格低廉,結(jié)構(gòu)簡單,實用性很強。
【IPC分類】H02K29/14
【公開號】CN204669192
【申請?zhí)枴緾N201520350213
【發(fā)明人】丁劍, 李靜波
【申請人】深圳市雅騰電機有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月27日
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