一种可替代霍尔传感器的三相多极磁阻旋变的制作方法

本发明涉及传感器，特别是涉及一种可代替霍尔传感器的三相多极磁阻旋变。

背景技术：

1、现今，霍尔传感器广泛应用在民用机电系统。一般一个电机需要三个霍尔传感器才能实现无刷直流电机正常工作。但是霍尔传感器属于芯片器件，环境适应性差，耐温低，容易出现电流击穿，绝缘打零等故障。而磁阻旋变只是简单的由导磁硅钢片和漆包线，以及骨架，连接器等辅助部件组成，结构非常简单，特别适合于极端恶劣环境下的角度和角速度精确测量。常规的两相磁阻旋变的定子中嵌绕3组线圈，分别为：激磁输入线圈，正弦输出线圈和余弦输出线圈。两相正余弦绕组间隔90°，通过反正切解调可以计算出实时角度。但是无刷直流电机不需要实时检测电机转子位置，只需要在一个电周期范围内获取6个间隔60°的转子位置信号即可实现换相。通过两相常规旋变信号解调，解调算法复杂，解码芯片成本高，不适合无刷直流电机应用的角度细分要求低、成本低的应用特点。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出一种可代替霍尔传感器的三相多极磁阻旋变，能够替代霍尔传感器，基于霍尔传感器的电路实现无刷直流电机的换向，并能适应无刷直流电机应用的角度细分要求不高，且成本低的应用特点。

2、为解决上述问题，本发明提出以下技术方案：

3、一种可代替霍尔传感器的三相多极磁阻旋变，包括定子和转子，所述定子的内圈具有若干定子齿，所述转子的外圈具有若干凸极，所述定子齿的数量是凸极数量的3n倍，n为正整数；所述若干定子齿上绕制四套线圈，分别为激磁线圈、第一信号线圈、第二信号线圈和第三信号线圈，使所述三相多极磁阻旋变输出三相交变电压信号。

4、进一步地，所述定子齿的数量是凸极数量的6n倍。

5、进一步地，每个定子齿上均绕制有所述激磁线圈，并同时绕制有所述第一信号线圈、所述第二信号线圈、所述第三信号线圈中的一种。

6、进一步地，相邻两个定子齿上绕制的激磁线圈为反相，不同定子齿上绕制的所述第一信号线圈、所述第二信号线圈、所述第三信号线圈为同相。

7、进一步地，所述第一信号线圈、所述第二信号线圈以及所述第三信号线圈在所述若干定子齿上按周期依次绕制。

8、进一步地，每个定子齿上绕制的激磁线圈的匝数相同；不同定子齿上绕制的所述第一信号线圈、所述第二信号线圈以及所述第三信号线圈的匝数相同。

9、进一步地，所述转子的所述凸极为方形凸极、梯型凸极或者圆弧形凸极。

10、进一步地，所述三相交变电压信号的任意两相间相差120度电角度。

11、进一步地，所述三相交变电压信号接入比压电路进行模数转换形成0/1交替信号。

12、进一步地，所述三相交变电压信号，对于每一相而言，若电压高于0则输出1，若电压低于0则输出0。

13、本发明技术方案的有益效果体现在：本发明设计的三相多极磁阻旋变，其定子齿的数量是凸极数量的3n倍，并在这些定子齿上共绕制四套线圈（激磁线圈和对应于三相信号的三套线圈），使得本发明的三相多极磁阻旋变输出三相相差120°的交变电压信号，在整个周期中每隔60°，三个信号存在一个过零点。通过对这三相信号做电压过零检测，即可在一个周期内获取6个等间距的换相点，幅值大于0时输出1，幅值小于0时输出0，即可实现与霍尔传感器换相同样的效果。因此可以直接代替霍尔传感器实现无刷直流电机的换向。同时，由于只需要检测三相信号的过零点，不需要实时检测三相的角度，因此解调算法、电路简单，成本低，相对于两相磁阻旋变，更适合无刷直流电机角度细分要求不高的特点。

技术特征：

1.一种可代替霍尔传感器的三相多极磁阻旋变，包括定子和转子，其特征在于：所述定子的内圈具有若干定子齿，所述转子的外圈具有若干凸极，所述定子齿的数量是凸极数量的3n倍，n为正整数；所述若干定子齿上绕制四套线圈，分别为激磁线圈、第一信号线圈、第二信号线圈和第三信号线圈，使所述三相多极磁阻旋变输出三相交变电压信号。

2.如权利要求1所述的三相多极磁阻旋变，其特征在于：所述定子齿的数量是凸极数量的6n倍。

3.如权利要求2所述的三相多极磁阻旋变，其特征在于：每个定子齿上均绕制有所述激磁线圈，并同时绕制有所述第一信号线圈、所述第二信号线圈、所述第三信号线圈中的一种。

4.如权利要求3所述的三相多极磁阻旋变，其特征在于：相邻两个定子齿上绕制的激磁线圈为反相，不同定子齿上绕制的所述第一信号线圈、所述第二信号线圈、所述第三信号线圈为同相。

5.如权利要求4所述的三相多极磁阻旋变，其特征在于：所述第一信号线圈、所述第二信号线圈以及所述第三信号线圈在所述若干定子齿上按周期依次绕制。

6.如权利要求5所述的三相多极磁阻旋变，其特征在于：每个定子齿上绕制的激磁线圈的匝数相同；不同定子齿上绕制的所述第一信号线圈、所述第二信号线圈以及所述第三信号线圈的匝数相同。

7.如权利要求1所述的三相多极磁阻旋变，其特征在于：所述转子的所述凸极为方形凸极、梯型凸极或者圆弧形凸极。

8.如权利要求1所述的三相多极磁阻旋变，其特征在于：所述三相交变电压信号的任意两相间相差120度电角度。

9.如权利要求8所述的三相多极磁阻旋变，其特征在于：所述三相交变电压信号接入比压电路进行模数转换形成0/1交替信号。

10.如权利要求9所述的三相多极磁阻旋变，其特征在于：所述三相交变电压信号，对于每一相而言，若电压高于0则输出1，若电压低于0则输出0。

技术总结本发明公开了一种可代替霍尔传感器的三相多极磁阻旋变，包括定子和转子，所述定子的内圈具有若干定子齿，所述转子的外圈具有若干凸极，所述定子齿的数量是凸极数量的3n倍，n为正整数；所述若干定子齿上绕制四套线圈，分别为激磁线圈、第一信号线圈、第二信号线圈和第三信号线圈，使所述三相多极磁阻旋变输出三相交变电压信号。本发明设计的三相多极磁阻旋变可以直接代替霍尔传感器，实现无刷直流电机的换向，适应无刷直流电机应用的角度细分要求不高，且成本低的应用特点。技术研发人员：库万军,周明军受保护的技术使用者：华夏磁电子技术开发（深圳）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17