无刷电机传感器 菱电电控取得直流无刷电机及其控制方法专利，通过设置辅助磁场传感器可以增加相位采集精度

菱电电控取得直流无刷电机及其控制方法专利，通过设置辅助磁场传感器可以增加相位采集精度

金融界2024年3月20日消息，据国家知识产权局公告，武汉菱电汽车电控系统股份有限公司取得一项名为“直流无刷电机及其控制方法“，授权公告号CN108429425B，申请日期为2018年3月。

专利摘要显示，本发明提供了一种直流无刷电机及其控制方法，该直流无刷电机包括电机本体和控制器；电机本体上设置有主磁场传感器和辅助磁场传感器；电机本体的随电机转子转动的机械结构上还设置有多个磁阻片；磁阻片的位置与辅助磁场传感器的位置在同一水平面相对应；主磁场传感器和辅助磁场传感器分别与控制器连接；主磁场传感器用于采集电机本体运行的扇区；辅助磁场传感器用于采集电机本体在扇区内的运行角度；控制器用于接收扇区和运行角度，输出对应的控制信号，以控制电机本体的旋转方向和输出电流。本发明通过设置辅助磁场传感器可以增加相位采集精度，从而可以精确地控制直流无刷电机的提前换向角度，同时有效抑制电机运行过程中产生的尖峰电流。

本文源自金融界

什么是无刷电机

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。中小容量的无刷直流电动机的永磁体，现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

1.什么是无刷电机

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。中小容量的无刷直流电动机的永磁体，现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

2.无刷电机工作原理

无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点，广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。

无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置，并在确定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路，按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。

采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机，其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上，用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。

采用光电式位置传感器的无刷直流电动机，在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件，转子上装有遮光板，光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。 采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机，是在定子组件上安装有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等)，当永磁体转子位置发生变化时，电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。

3.无刷电机的优缺点

优点

1.无电刷、低干扰

2.噪音低，运转顺畅

3.寿命长，低维护成本

缺点

1.造价高

控制器的成本增加至少百元拿微电机来说。原来的换向器和碳刷的成本要低的多。

2.如果使用的环境是在高磁场的地方或曾经接触或和高磁场很近电机将失去作用

因为电机本身的转子部件是磁体所作是经过充磁才有磁性的经过高磁场将改变转子的磁场或是消掉了部分的磁性电机都将不能正常工作。

4.无刷电机的应用

通常被使用在控制要求比较高，转速比较高的设备上，如航模，精密仪器仪表等对电机转速控制严格，转速达到很高的设备上。

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