Датчик положения ротора электрической машины Советский патент 1990 года по МПК H02K29/08 

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности высокоскоростным вентильным двигателям.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение сборки датчика положения ротора (ДПР).

На фиг.1 представлено расположение элементов конструкции ДПР с числом пар полюсов р, равным двум; на фиг.2 и 3 - элементы конструкции ДПР соответственно при и на фиг.4 - элементы конструкции с противовесами при .

Датчик положения ротора электрической машины содержит ротор с аксиально намагниченным кольцевым магнитом 1, примыкающие к его торцовым поверхностям магнитопроводы 2 с р-секторными зубцами 3 с угловым размером а эл.град. и охватывающее магнит 1 упрочняющее немагнитное кольцо 4 и статор 5 с магни- точувствительными элементами 6, располо- женными в зазоре между зубцами 3 магнитопроводов2. В качестве чувствительных элементов 6 могут быть взяты любые магниточувствительные элементы, например элементы Холла. На торцовых поверхностях упрочняющего кольца 4 в осевом направлении выполнены р выступов 7 с угловым размером (180 - а) эл.град., входя- щи-х между зубцами 3. Выступы 7 или их отдельные участки 8 могут иметь осевой размер, превышающий толщину магни- топроводов 2, а выходящие за магнитопроводы части загнуты (например, развальцованы) по направлению к оси вращения. При на выступах 7 в радиальном направлении могут быть выполнены противовесы 9, момент сил тяжести которых относительно оси вращения ДПР равен моменту сил тяжести секторных зубцов 3. При этом на торцовых поверхностях упрочняющего кольца 4 на участках с угловым размером аэл.град. могут быть выполнены отдельные крепежные зубцы 10. осевой размер которых превышает толщину магнитопроводов 2, входящие в отверстия 11 в магнитопрово- дах 2 и отогнутые после сборки.

При вращении ротора ДПР каждый из чувствительных элементов 6 поочередно находится либо в аксиальном поле между зубцами 3, либо в зоне отсутствия этого поля (строго говоря в поле рассеяния кольцевого магнита 1). Благодаря тому, что поле между находящимися один против другого зубцами 3 почти строго плоскопараллельно.а поля рассеяния магнита 1 в той зоне, где зубцы 3 отсутствуют, ниже уровня срабатывания магниточувствительных элементов 6, импульсы, снимаемые с них, имеют стабильную длительность и практически не зависят от точки расположения чувствительных элементов 6 в осевом направлении в зазоре между зубцами 3. Это позволяет применять

описанный ДПР в электрических машинах

со значительной величиной осевого люфта.

Наличие выступов 7 на упрочняющем

кольце 4 позволяет располагать зубцы 3

магнитопроводов 2 строго один против дру0 гого и исключает их взаимный сдвиг в процессе сборки ДПР или посадки его на вал, что повышает его точность и, следовательно, надежность. Наличие же на выступах 7 участков, выходящих за пределы магнито5 проводов 2 при сборке, позволяет осуществить надежное механическое крепление элементов ДПР между собой и исключить возможное отгибание зубцов 3 от упрочняющего кольца 4 при воздействиях извне(на0 пример, удары, механические воздействия при сборке электрической машины). В отличие от способов соединения ДПР с помощью специальных клеев предложенный способ позволяет сохранить ДПР ремонто5 пригодность. Благодаря наличию указанных выступов 7 упрощается процесс сборки, так как не требуется специальных фиксирующих приспособлений при сборке.

Наличие на выступах7 при противо0 весов, момент сил тяжести которых относи- тельно оси вращения датчика равен моменту сил тяжести секторных зубцов 3, позволяет получить сбалансированную конструкцию, причем без увеличения осевого

5 размера.

Изобретение обеспечивает повышенную надежность и более простой процесс сборки, что позволяет использовать его, например, в вентильных двигателях для

0 бытовых пылесосов и автоматических стиральных машин.

Формула изобретения

1. Датчик положения ротора электриче5 ской машины, содержащий ротор с аксиально намагниченным кольцевым магнитом, примыкающие к его торцовым поверхностям магнитопроводы с р-секторными зубцами, угловой размер которых равен

0 а эл.град., где р - число пар полюсов электрической машины, охватывающее магнит упрочняющее немагнитное кольцо и статор с закрепленной на нем обоймой с магнито- чувствительными элементами, располо55 женными в зазоре между зубцами магнитопроводов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения сборки датчика, на торцовых поверхностях упрочняющего кольца в осевом направлении выполнено р выступов с угловым размером 180-аэл,град,, расположенных между зубцами магнитопроводов.

2.Датчик ПОП.1,отличающийся тем, что осевой размер выступов превышает толщину магнитопроводов, а выходящие за магнитопроводы части выступов загнуты по направлению к оси вращения,

3.Датчик по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что отдельные участки выступов имеют осевой размер, превышающий толщину магнитопроводов, и загнуты по направлению к оси вращения,

4.Датчик по п. 1,отличающийся тем, что при р 1 выступы выполнены с

увеличенной осевой длиной для образова- ния противовесов, момент сил тяжести которых относительно оси вращения датчика равен моменту сил тяжести секторных зуб- цов.

5. Датчик по п,4, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что на торцивых поверхностях упрочняющего кольца на участках с размером а вы- полнены отдельные крепежные зубцы, в магнитопроводах выполнены отверстия, осевой размер зубцов превышает толщину магнитопроводов, установленных в отверстия в магнитопроводах.

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности высокоскоростным вентильным двигателям. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение процесса сборки. Датчик положения ротора электрической машины содержит ротор с аксиально намагниченным кольцевым магнитом 1, примыкающими к его торцовым поверхностям магнитопроводами 2 с P-секторными зубцами 3, угловой размер которых равен α эл.град, где P - число пар полюсов электрической машины, упрочняющее немагнитное кольцо 4 обхватывает магнит. Имеется статор 5 с закрепленной на нем обоймой с магниточувствительными элементами, расположенными в зазоре между зубцами магнитопроводов. На торцовых поверхностях упрочняющего кольца в осевом направлении выполнено P выступов 8 с угловым размером 180 - α эл.град., входящих между зубцами магнитопроводов. Осевой размер выступов или отдельных их участков превышает толщину магнитопроводов, а выходящие за магнитопроводы части выступов загнуты по направлению к оси вращения. При P=1 выступы выполняют функцию противовесов. На торцовых поверхностях упрочняющего кольца на участках с размером α, выполнены отдельные крепежные зубцы, осевой размер которых превышает толщину магнитопроводов, а зубцы входят в отверстия в магнитопроводах и отогнуты после сборки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

fi .-/J

(Ри.1

,,-f

/г fi

г «

р№.г

}