一種霍爾槽48°且霍爾內置的正弦波電機及霍爾組件和霍爾槽確定方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種霍爾槽之間角度為48°且霍爾內置的正弦波電機，屬于正弦波電機技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，正弦波電機采用霍爾外置方案，霍爾信號角度具有不確定性，具體生產時需要對電機進行控制器匹配，以期達到理想的控制效果。但該過程操作復雜，生產工藝耗時，由于工人操作方面的誤差，易造成參數差異過大的問題，影響電機性能的一致性，這個問題必須進行有效解決。
[0003]無刷直流電機的運行原理是依靠轉子位置傳感器檢測出轉子的位置信號，通過換相驅動電路驅動與電樞繞組連接的各功率開關管的導通與關斷，從而控制定子繞組的通電，使定子相電流隨著轉子位置的變化進行次序換相，使得磁場隨著電子的旋轉不斷變化、產生與轉子轉速同步的旋轉磁場，產生恒定的轉矩使無刷直流電機運轉起來。而無刷電機最常用的位置傳感器是磁敏位置傳感器，磁敏原件的主要工作原理根據電流效應，主要有霍爾效應和磁阻效應。采用磁敏位置傳感器的無刷直流電動機，其磁敏傳感器裝在定子組件上，用來檢測永磁體、轉子旋轉時產生的磁場變化。發(fā)明專利申請?zhí)?0081006245.0，公開號CN101388591A公開了一種直流無刷電機霍爾裝配結構，其屬于電機生產制造的技術領域。它的線路板(PCB線路板)通過霍爾引腳焊接固定在線路板上的霍爾及定子沖片固定的線圈骨架，其在于所述線圈骨架外圈端部和線路板之間形成安裝孔，從而解決了安裝結構的霍爾元件問題。但隨著技術的發(fā)展，對于正弦波采用霍爾外置方案，該方案對控制器的精度要求較高，在現有的市場上多數廠家很難實現較好的匹配方案，對霍爾外置角度的計算和調整很難合理控制?；魻柦嵌鹊母淖儗﹄姍C的機械特性、交軸磁通勢以及轉矩脈動都有影響，導致不容易確定電流、轉矩等重要參數，在生產中制造成本增加，產品生產良率降低。同時霍爾外置時容易受到定子磁場的干擾，而且轉子兩磁極間的分界線不規(guī)律、明晰，容易造成霍爾信號抖動，從而影響電機運行穩(wěn)定和工作效率。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對上述問題的不足，提出一種霍爾槽48°且霍爾內置的正弦波電機，其能有效改善轉子表面間的分界線不整齊、明晰，造成霍爾傳感器信號抖動的問題，從而有效減少霍爾傳感器受到磁場、溫度的影響，進而提高電機運轉的穩(wěn)定性和可靠性。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術問題提出的技術方案:
[0006]—種霍爾槽48°且霍爾內置的正弦波電機，包括一端開口的外殼、定子鐵心(1)、轉子、帶有通孔的端蓋以及霍爾組件，所述定子鐵心(I)安裝與外殼內，且與外殼固定連接，而所述轉子設置于定子鐵心(I)內，所述端蓋安裝在外殼的開口端，且轉子上的轉子軸穿過通孔伸出到端蓋的外側;所述定子鐵心(I)上設置有一個以上的梨形定子槽(2)，所述定子槽(2)沿周向均勻分布，且所述定子槽(2)的開口朝向轉子;所述定子鐵心(I)上還設置有第一霍爾槽(3)、第二霍爾槽(4)、第三霍爾槽(5)，所述第一霍爾槽(3)、第二霍爾槽(4)、第三霍爾槽(5)沿定子鐵心(I)的周向依次分布，且第一霍爾槽(3)與第二霍爾槽(4)的圓心角為48°，第二霍爾槽(4)與第三霍爾槽(5)的圓心角為48° ;且所述第一霍爾槽(3)上開設有第一霍爾槽口(31)，第二霍爾槽(4)上開設有第二霍爾槽口(41)，第三霍爾槽(5)上開設有第三霍爾槽口(51)，且所述第一霍爾槽口(31)、第二霍爾槽口(41)、第三霍爾槽口(51)的朝向均指向轉子;所述霍爾組件包括PCB線路板、第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器，所述第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器依次設置于第一霍爾槽(3)、第二霍爾槽(4)、第二霍爾槽(5)內，同時所述第一霍爾傳感器、第三霍爾傳感器的輸出端與PCB線路板正接，而第二霍爾傳感器的輸出端與PCB線路板反接。
[0007]優(yōu)選的:所述定子直徑120_133mm。
[0008]優(yōu)選的:所述定子槽(2)的個數為12個。
[0009]優(yōu)選的:所述第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器均固定在PCB線路板上，且第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器的圓心角48°，第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器的圓心角48°。
[0010]一種霍爾組件，包括PCB線路板、第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器，所述第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器依次設置于PCB線路板上，且所述第一霍爾傳感器、第三霍爾傳感器的輸出端與PCB線路板正接，而第二霍爾傳感器的輸出端與PCB線路板反接;另外第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器位于同一個圓上，且所述第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器的圓心角48°，第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器的圓心角48°。
[0011]—種正弦波電機定子，包括內部空心用于放置轉子的定子鐵心(I)，所述定子鐵心
(1)上設置有一個以上的梨形定子槽(2)，所述定子槽(2)沿周向均勻分布，且所述定子槽
(2)的開口朝向轉子;所述定子鐵心(I)上還設置有第一霍爾槽(3)、第二霍爾槽(4)、第三霍爾槽(5)，所述第一霍爾槽(3)、第二霍爾槽(4)、第三霍爾槽(5)沿定子鐵心(I)的周向依次分布，且第一霍爾槽(3)與第二霍爾槽(4)的圓心角為48°，第二霍爾槽(4)與第三霍爾槽(5)的圓心角為48°;且所述第一霍爾槽(3)上開設有第一霍爾槽口(31)，第二霍爾槽(4)上開設有第二霍爾槽口(41)，第三霍爾槽(5)上開設有第三霍爾槽口(51)，且所述第一霍爾槽口
(31)、第二霍爾槽口(41)、第三霍爾槽口(51)的朝向均指向轉子。
[0012]一種基于權利要求1-6任一所述的正弦波電機霍爾槽確定方法，包括以下步驟:
[0013]步驟I，將任一一個定子槽(2)的中心與定子鐵心(I)的圓心的連線作為基線，并將該基線作為霍爾位置中心線；
[0014]步驟2，以定子鐵心(I)的圓心為中心，將步驟I確定的霍爾位置中心線沿定子鐵心
(I)直徑陣列15份，得到15條沿定子鐵心(I)周向均勻分布的霍爾位置中心線；
[0015]步驟3，在步驟2得到的霍爾位置中心線上依次標識電機三相；
[0016]步驟4，根據步驟3確定的電機三相，確定每相的霍爾位置中心線的位置，該位置即為霍爾槽的位置。
[0017]本發(fā)明的一種霍爾槽48°且霍爾內置的正弦波電機，相比現有技術，具有以下有益效果:
[0018]1.三個霍爾傳感器的位置在于定子槽內，其中相鄰兩個霍爾傳感器的角度為48°。將霍爾鑲嵌在定子線圈繞組上，中間霍爾(第二霍爾傳感器)反裝，兩邊霍爾(第一霍爾傳感器、第三霍爾傳感器)正裝，實現正弦波控制程序的霍爾內置。該方案將霍爾以固定角度48°進行確定，避免了外置時需根據控制器對霍爾進行角度匹配，再確定電機運行參數，很大程度上降低了霍爾和電機電流、轉矩等性能的不確定型，從而保證霍爾信號的穩(wěn)定性和一致性，能有效提高電機動力性能。同時，霍爾內置方案較之霍爾外置節(jié)省電機裝配空間和生產成本，降低操作復雜程度，減小工人的人為誤差。
[0019]2.由于中間霍爾反裝，更加有利于控制器的匹配，使電機和控制器達到良好的匹配效果。
[0020]3.在確定霍爾角度與定子直徑尺寸的情況下，直接把霍爾元件直接固定在PCB線路板上面，節(jié)省了成本，便于安裝，給實際操作的員工節(jié)省了時間和節(jié)省了產品的原材料浪費，這樣也有利于和控制器的匹配，提高了電機轉矩和工作效率，保證了電機在運行時候的平穩(wěn)性和可靠性。
[0021]綜上所述，本發(fā)明能有效降低控制器匹配難度，達到較好的匹配效果，提高轉矩。同時節(jié)省電機空間和生產成本，降低工人操作難度，保證電機性能一致性和穩(wěn)定性。因此本發(fā)明能有效改善轉子表面間的分界線不整齊、明晰，造成霍爾傳感器信號抖動的問題，從而有效減少霍爾傳感器受到磁場、溫度的影響，進而提高電機運轉的穩(wěn)定性和可靠性。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明正弦波電機定子結構示意圖；
[0023]圖2為霍爾角度布置圖。
[0024]其中:I為定子鐵心，2為定子槽，3為第一霍爾槽，4為第二霍爾槽，5為第三霍爾槽。
【具體實施方式】
[0025]附圖非限制性地公開了本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的結構示意圖，以下將結合附圖詳細地說明本發(fā)明的技術方案。
[0026]實施例
[0027]一種霍爾槽48°且霍爾內置的正弦波電機，如圖1、2所示，包括一端開口的外殼、定子鐵心1、轉子、帶有通孔的端蓋以及霍爾組件，所述定子鐵心I安裝與外殼內，且與外殼固定連接，而所述轉子設置于定子鐵心I內，所述端蓋安裝在外殼的開口端，且轉子上的轉子軸穿過通孔伸出到端蓋的外側;所述定子鐵心I上設置有一個以上的梨形定子槽2，所述定子槽2沿周向均勻分布，且所述定子槽2的開口朝向轉子;所述定子鐵心I上還設置有第一霍爾槽3、第二霍爾槽4、第三霍爾槽5，所述第一霍爾槽3、第二霍爾槽4、第三霍爾槽5沿定子鐵心I的周向依次分布，且第一霍爾槽3與第二霍爾槽4的圓心角為48°，第二霍爾槽4與第三霍爾槽5的圓心角為48°;且所述第一霍爾槽3上開設有第一霍爾