[发明专利]一种抗干扰无接触式的电机转子速度检测装置及方法

说明书

本发明提出了一种抗干扰无接触式的电机转子速度检测装置及方法，旨在解决当前的电机转子速度检测装置在全工作周期实时检测转速时存在的精确度不高、抗干扰能力差、增加系统复杂度的问题，本发明的装置将机械装置与电磁感应原理相结合，通过磁场间的电磁力对机械装置进行推动，使得霍尔元件与磁场发生器之间产生距离变化，从而改变霍尔元件接收到的磁场信号的强弱，并通过本发明提出的标定查表法确定不同磁场强度所代表的电机转速。本发明还使用隔磁套筒对霍尔检测装置进行隔磁保护，保证检测磁场不受外界的干扰，提高了装置的抗干扰能力。

技术领域

本发明属于电气制造领域，具体涉及一种抗干扰无接触式的电机转子速度检测装置及方法。

背景技术

电机作为一种将电能转换成机械能的设备，是现代工业体系中必不可少的核心设备之一。电机的工作原理是利用电磁感应或电磁力作用于导体中的电流，产生旋转力矩，从而驱动机械装置运转。随着工业科技不断发展，电机的种类也变得多样，常见的有直流电机、交流电机、步进电机，还有特殊领域的防爆电机、特种电机、微型电机等。电机的应用范围非常广泛，主要用于家用电器、工业制造、交通运输、航空航天、机械设备、风力发电等领域。

一款电机的性能主要由三个电机参数决定的，分别是转速、功率、效率等指标。其中，转速作为电机运行时最基本的参数之一，其对于电机的稳定性和性能具有着重要的影响。因此，检测电机转子速度是电机运行过程中必不可少的一项工作。在电机的运行过程中，若电机的转子速度过高或过低，都会对电机的正常运行产生影响。如果转速过高，会导致电机受力过大，从而加速电机的磨损和老化，甚至会引起电机的故障。如果转速过低，则会导致电机输出功率不足，影响电机的工作效率。因此，及时检测电机转子速度，调整电机的运行状态，对于保证电机的正常运行和延长电机的使用寿命非常重要。目前，检测电机转子速度的方法比较多，包括机械测速、电磁测速、光电测速等。但当前的技术手段都有其不可避免的缺陷，比如传统的机械转速计需要与电机转子表面接触，容易磨损或被污染，而霍尔传感器的磁场容易受到外界干扰从而对其精度产生影响，对于某些特殊应用场景，如高温、高压、强电磁干扰等环境，传统的检测方法可能无法正常工作。因此对于电机转子速度检测装置急需改进优化。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种抗干扰无接触式的电机转子速度检测装置及方法，旨在解决当前的电机转子速度检测装置在全工作周期实时检测转速时存在的精确度不高、抗干扰能力差、增加系统复杂度的问题，本发明的装置将机械装置与电磁感应原理相结合，通过磁场间的电磁力对机械装置进行推动，使得霍尔元件与磁场发生器之间产生距离变化，从而改变霍尔元件接收到的磁场信号的强弱，并通过本发明提出的标定查表法确定不同磁场强度所代表的电机转速。本发明还使用隔磁套筒对霍尔检测装置进行隔磁保护，保证检测磁场不受外界的干扰，提高了装置的抗干扰能力。

本发明公布了一种抗干扰无接触式的电机转子速度检测装置，包括：

环形永磁体，随电机主轴转动，产生独立的激励磁场；

感应线圈a，通过感应环形永磁体的激励磁场产生激励电流；

感应线圈b，通过感应线圈a传输的激励电流产生感应磁场，与磁场发生器a之间形成电磁力，推动装置进行位移；

磁场发生器b，持续产生一定强度的磁场信号；

霍尔元件，持续接收磁场发生器b产生的磁场信号；

抗干扰伸缩隔磁套筒，由隔磁材料制作成的可伸缩式的套筒，在磁场发生器b和霍尔元件与外界环境之间产生屏蔽效果，避免外界环境的干扰；

本发明公布了一种抗干扰无接触式的电机转子速度检测方法，具体实施过程如下：