[发明专利]一种电机转子转动角度检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种电机转子转动角度检测装置及方法，包括激励线圈、接收线圈和转子金属板。接收线圈包括数量以及形状大小均相同的第一线圈和第二线圈；第一线圈和第二线圈设置在转子上且位置环绕电机的转轴，第一线圈和第二线圈相互间隔且等间距设置，第一线圈和第二线圈均与电机的转轴相垂直。激励线圈环绕所有第一线圈和第二线圈设置。转子金属板设置于电机上，转子金属板在电机的转轴的轴向方向上与第二线圈一一对应重叠。本发明在第一线圈和第二线圈上分别产生了第一感生电动势和第二感生电动势，进而确定电机转子的转动角度，采用无接触式设计，不受限与机械疲劳等外部因素，结构稳定，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种电机转子转动角度检测装置及方法。

背景技术

电机控制以及电机应用往往需要掌握电机实时的转向角度以及电机位置。为此，现有常用的方法有滑膜定位法、磁性介质定位法等。然而，滑膜电阻定位法由于定子与转子之间存在机械接触，使用寿命受制于电刷的机械疲劳以及刷头的氧化变质。磁性介质定位法又受制于磁性介质的性能及外部的磁场影响。由此可见，设计一种结构稳定、使用寿命长的电机转动位置定位装置及方法尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电机转子转动角度检测装置及方法，采用无接触式设计，结构稳定，使用寿命长。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电机转子转动角度检测装置，包括激励线圈、接收线圈和转子金属板；

所述接收线圈包括数量以及形状大小均相同的第一线圈和第二线圈；所述第一线圈和所述第二线圈设置在转子上且位置环绕电机的转轴，所述第一线圈和所述第二线圈相互间隔且等间距设置，所述第一线圈和所述第二线圈均与所述电机的转轴相垂直；

所有所述第一线圈共同由一根导线绕制而成，所有所述第二线圈共同由另一根导线绕制而成；

所述激励线圈环绕所有所述第一线圈和所述第二线圈设置，且用于接入正弦电信号；

所述转子金属板设置于所述电机上，所述转子金属板在所述电机的转轴的轴向方向上与所述第二线圈一一对应重叠。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种电机转子转动角度检测方法，应用于上述的一种电机转子转动角度检测装置，包括如下步骤：

S1、往激励线圈上输入一个正弦电信号，使其产生的磁场在第一线圈内产生第一感生电动势，并在转子金属板上产生涡电流，而第二线圈上产生第二感生电动势；

S2、根据所述第一感生电动势和所述第二感生电动势得到电机转子的转动角度。

本发明的有益效果在于：提供一种电机转子转动角度检测装置及方法，在电机的转子上环绕转轴设置了分别由一根导线绕成的第一线圈和第二线圈，将激励线圈环绕第一线圈和第二线圈设置，当往激励线圈上输入一个正弦电信号时，依靠涡轮电流原理以及转子金属板的作用使得第一线圈和第二线圈上分别产生了第一感生电动势和第二感生电动势，根据第一感生电动势和第二感生电动势的不断变化得到电机转子的转动角度，采用无接触式设计，不受限与机械疲劳等外部因素，结构稳定，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明实施例的一种电机转子转动角度检测装置的激励线圈、转子金属板、第一线圈以及第二线圈的相对位置关系示意图；

图2为本发明实施例涉及的一种电机转子转动角度检测方法的包络检波的结果示意图；

图3为本发明实施例涉及的一种电机转子转动角度检测方法与图1相对应的第一波形信号和第二波形信号的波形示意图；

图4为本发明实施例涉及的一种电机转子转动角度检测方法的步骤示意图。