本發(fā)明屬于電動車領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于電動自行車、電動摩托車以及電動三輪車的輪轂電機及其位置信號處理方法。

背景技術(shù)：

電動自行車及電動摩托車是目前市場廣為普及的輕便綠色交通工具，市場保有量達(dá)到上億輛，且每年有幾千萬的增量快速發(fā)展。隨著數(shù)量的普及，人們對電動車的性能和功能也提出更高的需求，如出現(xiàn)智能電動車、互聯(lián)網(wǎng)電動車等概念。電動車控制器控制技術(shù)也逐漸從120度方波控制向正弦波矢量控制發(fā)展。然而作為電動車核心部件的驅(qū)動輪轂電機，仍然多年保持固有的技術(shù)狀態(tài)，鮮有出現(xiàn)創(chuàng)新性的發(fā)展，目前市場主流輪轂電機為無刷直流電機，電機磁鋼采用滿貼模式，電機極對數(shù)高。當(dāng)前輪轂電機的位置反饋均采用三個電氣相位相差60度或120度嵌在定子鐵芯槽口上的開關(guān)霍爾，這種位置反饋存在的主要問題是無法滿足控制器矢量控制所需要的精確位置反饋，在電機啟動、尤其坡路起步容易后遛和抖動，低速運行效率低，堵轉(zhuǎn)扭矩偏低；另外鐵芯槽口上的開關(guān)霍爾靠近發(fā)熱源，特別容易受熱及因熱受力損壞，目前統(tǒng)計電機退貨率有25％是霍爾故障引起。

為不改變現(xiàn)有電機結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，達(dá)到提高電機性能和可靠性，需要在電機上安裝位置檢測裝置。同時位置檢測裝置需要抗震性好，以適應(yīng)車類運行路況；精度高，以適應(yīng)輪轂電機高極對數(shù)情況下的精確電角度位置反饋；另外，由于目前兩輪電動車市場對成本控制特別敏感，現(xiàn)有控制器方案已經(jīng)非常成熟低廉，因此位置檢測裝置不僅本身成本要控制，而且需要根據(jù)現(xiàn)有控制器的技術(shù)方案不作大的變動基礎(chǔ)上，可靈活設(shè)定輸出形式，以降低控制器的角度反饋計算的復(fù)雜程度，從而保證控制器的成本不會太多的變化。

中國專利cn202260955公開了一種輪轂電機，其亦在輪轂電機內(nèi)部采用一種位置檢測裝置，其位置檢測裝置是在磁環(huán)的外側(cè)同軸的定子圓周上放置若干段等規(guī)格鐵氧體，各個鐵氧體中間有間隙，用于安裝磁感應(yīng)元件。這種磁場的積分結(jié)構(gòu)，磁感應(yīng)元件很容易受到外部磁場的干擾，導(dǎo)致信號輸出的不穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致輸出角度的錯誤，若外部增加磁場屏蔽罩，則位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)相應(yīng)增大很多。另外此結(jié)構(gòu)不夠靈活，尤其針對外轉(zhuǎn)子的輪轂電機，磁環(huán)安裝在旋轉(zhuǎn)的端蓋上，必須磁環(huán)內(nèi)側(cè)定位，需要改變端蓋結(jié)構(gòu)和另外增加機械連接部件；同時磁敏感元件需要在磁環(huán)的外側(cè)，體積特別大，抗震性不好，成本高。另外該專利采用的是控制器電機一體結(jié)構(gòu)設(shè)計，電機需要重新設(shè)計，不能改變目前市場普遍采用的電機方案和生產(chǎn)工藝；一體設(shè)計結(jié)構(gòu)大大增加電機生產(chǎn)復(fù)雜程度，無法滿足批量化生產(chǎn)，同時維護成本高。該專利位置檢測裝置的磁敏感元件輸出模擬信號直接到控制器，對控制器cpu的信號處理復(fù)雜程度提高很多，增加控制器成本；因此無法進行大規(guī)模生產(chǎn)和推廣。

對于電機控制，精確的角度反饋是提高電機性能的關(guān)鍵因素之一，尤其矢量控制中的電角度需要準(zhǔn)確的反映當(dāng)前電機磁鏈所在的位置。如矢量控制模型中3/2變換：

根據(jù)三相反饋電流計算d/q軸反饋電流大小,θk為電角度。θk越準(zhǔn)確，id和iq越反映實際運行狀態(tài)，電流pi調(diào)節(jié)控制越精確，電機電流波動越小，尤其在低速大電流情況下越明顯。反映到電動車騎行感覺上越平穩(wěn)舒適。

目前電機控制進行矢量計算時所用的角度，除了上述采用三個開關(guān)霍爾精度比較低的角度反饋計算外，即便采用絕對位置反饋，通常是采用絕對機械位置乘以極對數(shù)得到當(dāng)前的電角度位置，也即采用機械角度按極對數(shù)均分的情況計算。這種對于反饋精度足夠高，或極對數(shù)低的情況是可行，反饋精度足夠高帶來的是成本的增加。但對于價格敏感的電動車輪轂電機，極數(shù)通常達(dá)到46或48極，此時采用均分處理，對由于電機制造或位置檢測裝置的安裝誤差所產(chǎn)生的電角度不均勻性非常明顯，因此需要一種處理方式，使用低成本的位置反饋裝置仍能精確的進行電角度位置反饋

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種成本低、位置反饋精度高、對控制器性能要求低、裝配工藝簡單、可靠性高的輪轂電機及其提高電氣角度位置反饋準(zhǔn)確度的位置信號處理方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種輪轂電機，包括電機軸、定子、轉(zhuǎn)子及位置檢測裝置，所述位置檢測裝置包括設(shè)于電機軸上的pcb板和可隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動的磁環(huán)，所述pcb板上設(shè)有多個磁感應(yīng)件，于磁環(huán)靜止或轉(zhuǎn)動時，所述磁感應(yīng)件可感應(yīng)磁環(huán)的磁通變化；所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有左端蓋和用于安裝剎車組件的右端蓋，所述位置檢測裝置設(shè)于右端蓋內(nèi)側(cè)。位置檢測裝置安裝在電機軸上右端蓋的內(nèi)側(cè)，電子元件遠(yuǎn)離電機發(fā)熱源，提高了電機的可靠性，而且無需改變現(xiàn)有端蓋的結(jié)構(gòu)，不改變現(xiàn)有電機電磁方案和主要裝配工藝方案，只是隨端蓋加工軸承室時一起加工裝配面，簡化了現(xiàn)有電機流水線上開關(guān)霍爾焊接工藝，加工成本低，磁感應(yīng)件在磁環(huán)內(nèi)側(cè)感應(yīng)，結(jié)構(gòu)緊湊簡潔。

進一步的，所述位置檢測裝置還包括用于連接pcb板的支架，該支架上設(shè)有用于容置所述磁感應(yīng)件的安裝孔。

進一步的，所述pcb板上沿周向均勻設(shè)有六個磁感應(yīng)件。

進一步的，所述pcb板上沿周向均勻設(shè)有三個磁感應(yīng)件。

進一步的，所述pcb板上設(shè)有集成有ad轉(zhuǎn)換器的微處理器和參數(shù)存儲單元，所述參數(shù)存儲單元存儲的參數(shù)包括電機極對數(shù)設(shè)定、輸出形式設(shè)定、電氣角度相位偏移量設(shè)定和電機每個磁對極電氣零角度時對應(yīng)的機械角度位置序列設(shè)定。

進一步的，所述位置檢測裝置的參數(shù)輸出形式設(shè)定包括設(shè)定選擇輸出機械絕對位置角度和設(shè)定選擇輸出電氣絕對位置角度。

進一步的，所述參數(shù)可通過外部設(shè)備通過通信電路讀寫。

本發(fā)明還公開了一種外置型輪轂電機，包括電機軸、定子、轉(zhuǎn)子及位置檢測裝置，所述位置檢測裝置包括設(shè)于電機軸上的pcb板和可隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動的磁環(huán)，所述pcb板上設(shè)有多個磁感應(yīng)件，于磁環(huán)靜止或轉(zhuǎn)動時，所述磁感應(yīng)件可感應(yīng)磁環(huán)的磁通變化；所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有左端蓋和用于安裝剎車組件的右端蓋，所述左端蓋外側(cè)的電機軸上設(shè)有殼體，所述位置檢測裝置設(shè)于該殼體內(nèi)。位置檢測裝置安裝在左端蓋外側(cè)的電機軸上，不僅無需改變原有電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和端蓋結(jié)構(gòu)，而且拆裝檢修方便，生產(chǎn)時只有電機線從軸孔穿線，工藝更簡單，同時電機動力線和反饋信號線分離，實現(xiàn)強電動力線與弱電信號分離傳輸，減少強弱電之間的干擾，減小信號反饋的干擾，提高可靠性。

進一步的，所述殼體內(nèi)設(shè)有用于連接pcb板的固定架，該固定架上設(shè)有用于容置所述磁感應(yīng)件的安裝孔。

進一步的，所述右端蓋上設(shè)有襯套，所述磁環(huán)設(shè)于該襯套上。

本發(fā)明的位置檢測裝置在不改變現(xiàn)有電機結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，代替了傳統(tǒng)的三開關(guān)霍爾位置檢測方式，提供高精度絕對位置反饋，實現(xiàn)電機磁鏈的精確檢測控制，提高電機運行效率，增大低速輸出扭矩，改善騎行舒適性；提供根據(jù)參數(shù)設(shè)定，輸出對應(yīng)電機極對數(shù)數(shù)量的電角度反饋，以降低控制器矢量控制時反饋磁鏈位置計算時的處理難度；同時根據(jù)外部寫入的電機每對極的電氣零角度對應(yīng)的機械角度位置，實現(xiàn)更精確地電機每一對極磁場位置的檢測，并通過線形插補計算提高電氣角度分辨率，進一步提高電氣位置反饋準(zhǔn)確度，改善控制性能；還提供電機多種參數(shù)的存儲空間，存儲電機控制必要的參數(shù)，節(jié)約控制器的成本，提供具有電角度輸出功能的多種輸出方式，滿足不同控制器的接口需求，在不改變現(xiàn)有控制器技術(shù)方案，作接口上微小變更即可兼容。

本發(fā)明還公開了一種用于輪轂電機的參數(shù)學(xué)習(xí)模式下的位置信號處理方法，包括以下步驟：

1)分別與輪轂電機三相動力線和位置檢測裝置相連的控制裝置通過預(yù)定的協(xié)議使能位置檢測裝置參數(shù)寫入功能，設(shè)定輸出形式為機械絕對位置角度輸出，擦除當(dāng)前存儲的參數(shù)；

2)控制裝置給設(shè)于定子(2)上的三相動力線依次循環(huán)通電，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，所述位置檢測裝置的磁感應(yīng)件(411)檢測到磁環(huán)(42)上的磁通變化，輸出模擬電壓信號經(jīng)過ad轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字濾波模塊、查表及修正系數(shù)提取模塊，輸出機械絕對位置角度；

3)控制裝置在電機旋轉(zhuǎn)過程中實時記錄當(dāng)電機磁場定向到u相時對應(yīng)的機械角度位置，旋轉(zhuǎn)至少一圈，并記錄具有電機極對數(shù)相同個數(shù)的位置數(shù)據(jù)；

4)控制裝置對所記錄的位置數(shù)據(jù)進行排序，通過通信電路將排序后的位置數(shù)據(jù)序列、電機極對數(shù)及電氣角度相位偏移量寫入到所述位置檢測裝置的參數(shù)存儲單元；

5)控制裝置通過協(xié)議寫入?yún)?shù)，設(shè)置輸出形式為電氣絕對位置輸出。

在參數(shù)學(xué)習(xí)模式的基礎(chǔ)上，還公開了一種用于輪轂電機的正常工作模式下的位置信號處理方法，包括以下步驟：

6)所述位置檢測裝置的磁感應(yīng)件(411)檢測到磁環(huán)(42)上的磁通變化，輸出模擬電壓信號經(jīng)過ad轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字濾波模塊、查表及修正系數(shù)提取模塊，得到機械絕對位置角度；

7)當(dāng)前的機械絕對位置角度減去電氣角度相位偏移量參數(shù)數(shù)據(jù)；

8)所述位置檢測裝置根據(jù)當(dāng)前的機械絕對位置數(shù)據(jù)依次與存儲的電機各個磁對極電氣零角度時對應(yīng)的機械角度位置序列數(shù)據(jù)對比，確定電機當(dāng)前磁極所在的絕對位置區(qū)間；

9)通過線性擬合和細(xì)分插補計算，輸出電氣角度絕對位置數(shù)據(jù)。

進一步的，所述步驟5)中的輸出形式可以為機械絕對位置輸出，所述步驟7)、步驟8)及步驟9)的處理過程于控制裝置中進行。

本發(fā)明的有益效果是：1、輪轂電機結(jié)構(gòu)簡潔，生產(chǎn)工藝簡單可靠；2、位置反饋避開發(fā)熱源，抗震可靠；3、提供機械角度和電氣角度輸出選擇，滿足不同控制接口要求，對控制器性能要求低；4、提供高精度絕對位置反饋，并通過對電機每對磁極電角度位置的準(zhǔn)確學(xué)習(xí)并存儲，以消除位置檢測裝置安裝的偏差和電機加工裝配誤差形成的磁場電周期偏差，形成位置檢測裝置的電氣角度反饋和實際電機磁鏈位置準(zhǔn)確對應(yīng)，有效減小電機運行時的電流波動；并通過對電角度進一步的細(xì)分，使控制電流更加精確；這種處理方式尤其適合輪轂電機這種高極對數(shù)情況；5、控制參數(shù)存儲在電機一側(cè)，滿足控制器與電機的互換性；6、綜合成本低，性價比高，有效提高電機綜合性能，尤其啟動和低速特性，提高駕駛舒適性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例1的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中的a處結(jié)構(gòu)放大圖。

圖3為本發(fā)明實施例1的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為實施例1中支架的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例1的另一種結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

圖6為本發(fā)明實施1的位置檢測計算處理框圖。

圖7為本發(fā)明實施1中的機械角度和在24對極電機下的電氣角度輸出示意圖。

圖8為本發(fā)明實施例2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖8中的b處結(jié)構(gòu)放大圖。

圖10為本發(fā)明實施例2的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為實施例2中支架的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為實施例2中支架的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為本發(fā)明實施例2的另一種結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

圖14為本發(fā)明實施的電角度參數(shù)學(xué)習(xí)模式下的流程圖。

圖15為本發(fā)明參數(shù)存儲單元的存儲格式圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

如圖1-4所示，一種輪轂電機，包括電機軸1、固定在電機軸1上繞有三相電機動力線的定子2及套設(shè)在定子2外側(cè)粘貼有n對極磁鋼33的轉(zhuǎn)子3，轉(zhuǎn)子3兩側(cè)通過螺釘安裝有左端蓋31和用于安裝剎車裝置的右端蓋32，左端蓋31通過左軸承311可旋轉(zhuǎn)地固定在電機軸1上，位于左軸承311外側(cè)的左端蓋31和電機軸1之間還設(shè)有油封312，起到防水作用，右端蓋32通過右軸承321可旋轉(zhuǎn)地固定在電機軸1上，位于右軸承321外側(cè)的右端蓋32和電機軸1之間還設(shè)有油封322。

該輪轂電機的內(nèi)側(cè)，位于定子2上的出線孔相對的一側(cè)，安裝有位置檢測裝置，其包括安裝在電機軸1上用于固定pcb板41的中空環(huán)形支架43，支架43通過鍵配合或過盈配合固定在電機軸1上，端部有卡環(huán)432限位。pcb板41可以通過膠粘接方式與支架43連接，支架43上沿周向均勻形成三個或六個安裝孔431，pcb板41上焊接有微處理器、通信電路及多個磁感應(yīng)件411，磁感應(yīng)件411插入并通過膠粘接固定在上述安裝孔431內(nèi)，抗震性較高。

pcb板41上設(shè)置有集成了ad轉(zhuǎn)換器的微處理器，根據(jù)輸入的每路磁感應(yīng)件411的電壓值變化，傳輸給微處理器計算單元處理，計算查表得到當(dāng)前的絕對機械角度值，通過通信電路經(jīng)由復(fù)合電纜6輸出絕對角度值。pcb板41上還設(shè)置有讀寫功能的參數(shù)存儲單元，可以通過參數(shù)設(shè)定選擇輸出機械角度和電氣角度，其可以是是獨立的eeprom，也可以是集成在微處理器內(nèi)部的falsh區(qū)域或eeprom區(qū)域。參數(shù)存儲單元存儲的參數(shù)包括：a、電機極對數(shù)設(shè)定；b、輸出形式設(shè)定；c、電氣角度相位偏移量設(shè)定；d、電機每個磁對極電氣零角度時對應(yīng)的機械角度位置序列；e、其他控制所必需的參數(shù)。參數(shù)輸出形式設(shè)定包括可以設(shè)定選擇輸出機械角度，以及可以設(shè)定選擇輸出電氣角度；電氣角度起始位置的偏移量通過參數(shù)(c)電氣角度相位偏移量設(shè)定。上述所有參數(shù)均可由外部設(shè)備通過通信電路讀寫。

位置檢測裝置的參數(shù)(b)輸出形式作用為可以設(shè)定選擇輸出機械角度，以及可以設(shè)定選擇輸出電氣角度；機械角度是指輪轂每轉(zhuǎn)一圈，輸出一個周期0-360度對應(yīng)的絕對值位置；電氣角度是指輪轂每轉(zhuǎn)一圈，輸出n個周期0-360度對應(yīng)的絕對位置(n為電機極對數(shù))，每個電氣零角度的起始位置對應(yīng)參數(shù)(d)電機每個磁對極電氣零角度時對應(yīng)的機械角度位置；電氣角度起始位置的偏移量通過參數(shù)(c)電氣角度相位偏移量設(shè)定。

參數(shù)存儲單元數(shù)據(jù)可由外部設(shè)備通過通信電路讀寫，通信電路具有雙向通信功能，包括同步串口、異步串口或其他總線形式，物理電路接口包括rs485、rs422、can、rs232、ttl電平等。

右端蓋32的軸承室內(nèi)安裝有圓環(huán)狀的磁環(huán)42，其配合面隨右端蓋32加工軸承室時一同加工，即保證磁環(huán)42與轉(zhuǎn)子3的同軸度，也有效降低加工成本。該磁環(huán)42為徑向ns一對極充磁，其外壁通過厭氧膠粘接在右端蓋32上，裝配時，磁環(huán)42套設(shè)在支架43上安裝孔431的外圍，當(dāng)磁環(huán)42靜止或隨著轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動時，磁感應(yīng)件411實時檢測磁環(huán)42內(nèi)部的磁通大小，通過ad轉(zhuǎn)換，由微處理器計算絕對位置角度，通過復(fù)合電纜6輸出到電動車的控制器。pcb板41上可以安裝按60度均勻分布在同一圓周上的六個磁感應(yīng)件411，磁感應(yīng)件411的磁敏感部位與磁環(huán)42的內(nèi)側(cè)中心對齊，感應(yīng)磁環(huán)42內(nèi)側(cè)磁通變化；也可以安裝按120度均勻分布在同一圓周上的三個磁感應(yīng)件。

當(dāng)使用三路磁感應(yīng)件時，產(chǎn)生三路相位差120度的正弦信號；當(dāng)使用六路磁感應(yīng)件時，產(chǎn)生六路正弦信號，其中機械位置相差180度的兩路磁感應(yīng)件檢測信號相位對稱，通過兩路對稱信號差分合成，六路正弦信號仍合成三路相位相差120度正弦信號。微處理器根據(jù)ad轉(zhuǎn)換后相位相差120度的三相正弦信號進行判斷，確定當(dāng)前磁環(huán)磁場所在的位置區(qū)間和查表項，根據(jù)位置區(qū)間和查表項檢索角度表格，輸出當(dāng)前機械角度。

如圖6的處理框圖所示，數(shù)據(jù)處理過程及方式包括：ad轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字濾波模塊、查表及修正系數(shù)提取模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、參數(shù)存儲模塊、系數(shù)計算模塊、輸出形式判斷處理模塊、電氣角度輸出細(xì)分?jǐn)M合及輸出模塊、機械角度輸出模塊等。

微處理器根據(jù)參數(shù)(b)輸出形式設(shè)定，當(dāng)設(shè)定選擇輸出機械角度時，微處理器通過通信電路直接輸出當(dāng)前機械角度；當(dāng)設(shè)定選擇輸出電氣角度時，微處理器根據(jù)參數(shù)(d)電機每個磁對極電氣零角度時對應(yīng)的機械角度位置和參數(shù)(a)電機極對數(shù)，計算擬合當(dāng)前機械角度對應(yīng)的電角度絕對位置，進一步細(xì)分插補計算，輸出當(dāng)前電機磁極所在的電氣角度絕對位置。

所述輸出形式中的機械角度是指輪轂每轉(zhuǎn)一圈，輸出一個周期0-360度對應(yīng)的絕對值位置，如16bit輸出即輸出一個周期的0-65535數(shù)據(jù)，12bit輸出即輸出一個周期的0-4095數(shù)據(jù)，其他類推；電氣角度是指轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈，輸出n個周期0-360度對應(yīng)的絕對位置(n為電機任意極對數(shù))，如16bit輸出即輸出n個周期的0-65535數(shù)據(jù)，12bit輸出即輸出n個周期的0-4095數(shù)據(jù)，其他類推。圖7為電機極對數(shù)在24對極下的機械角度和電氣角度對照圖。

每個電氣角度的起始位置對應(yīng)參數(shù)(d)存儲的電機每個磁對極電氣零角度時對應(yīng)的機械角度位置；電氣角度起始位置的偏移量通過參數(shù)(c)電氣角度相位偏移量設(shè)定。在計算電角度位置時，當(dāng)前機械位置先減去電氣角度相位偏移量。

如圖5所示，磁環(huán)42和磁感應(yīng)件411的位置可以互換，即磁環(huán)42位于磁感應(yīng)件411的內(nèi)側(cè)，當(dāng)磁環(huán)42靜止或隨著轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動時，磁感應(yīng)件411實時檢測磁環(huán)42外部的磁通大小。

實施例2

如圖8-12所示，本實施例中的輪轂電機與實施例1中的不同之處在于，位置檢測裝置設(shè)置在左端蓋31外側(cè)，位于出線孔的同一側(cè)，位置檢測裝置的信號輸出電纜7與電機動力線線纜6相互獨立輸出。

位置檢測裝置包括安裝在電機軸1上的殼體5，殼體5內(nèi)安裝有用于安裝磁環(huán)42的襯套52和用于安裝pcb板41的固定架51，襯套52通過通過止口定位使用螺釘連接在右端蓋32上，襯套52和殼體5之間通過密封圈53密封連接。磁環(huán)42粘接在襯套52上，并整體安裝在右端蓋32的外側(cè)，隨著右端蓋32和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。固定架51固定在殼體5上，并整體固定在電機軸1上，端部有卡環(huán)限位。本實施例的其它結(jié)構(gòu)與處理方式與實施例1相同，不再贅述。

如圖12所示，磁環(huán)42和磁感應(yīng)件411的位置可以互換，即磁環(huán)42位于磁感應(yīng)件411的內(nèi)側(cè)，當(dāng)磁環(huán)42靜止或隨著轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)動時，磁感應(yīng)件411實時檢測磁環(huán)42外部的磁通大小。

用于上述輪轂電機的位置信號處理方法，在參數(shù)學(xué)習(xí)模式下，如圖14所示，以一種電角度位置學(xué)習(xí)方式的流程為例，包括以下步驟：

步驟一，分別連接輪轂電機三相動力線和位置檢測裝置信號線到控制裝置，該控制裝置包括電動車控制器或其他可實現(xiàn)電機旋轉(zhuǎn)并能與位置檢測裝置通信處理的特定的設(shè)備。

步驟二，控制裝置通過預(yù)定的協(xié)議使能位置檢測裝置參數(shù)寫入功能，設(shè)定輸出形式為機械絕對位置角度輸出，擦除當(dāng)前存儲參數(shù)；

步驟三，控制裝置給電機三相動力線依次循環(huán)通電，驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)，位置檢測裝置的磁感應(yīng)件檢測磁環(huán)的磁通變化，輸出模擬電壓信號經(jīng)過ad轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字濾波模塊、查表及修正系數(shù)提取模塊、輸出機械絕對位置角度；

進一步的，通電順序為u相電流進，vw出；v相電流進，uw出，w相電流進，uv出，依次循環(huán)，驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)一圈以上；

進一步的，通電順序也可以u相電流進，v出；v相電流進，w出，w相電流進，u出，依次循環(huán)，驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)一圈以上；

步驟四，控制裝置在電機旋轉(zhuǎn)過程中實時記錄當(dāng)電機磁場定向到u相時對應(yīng)的機械角度位置；旋轉(zhuǎn)不少于一圈，并記錄具有電機極對數(shù)相同個數(shù)的位置數(shù)據(jù)，當(dāng)然這里的u相也可指定v相或w相；

步驟五，控制裝置對所記錄的數(shù)據(jù)排序，通過通信電路把排序好的數(shù)據(jù)序列寫入到輪轂電機位置檢測裝置的對應(yīng)參數(shù)存儲單元，也即寫入位置檢測裝置中電機每個磁對極電氣零角度時對應(yīng)的機械角度位置序列所在的存儲區(qū)域；并依次寫入電機極對數(shù)和電氣角度相位偏移量到輪轂電機位置檢測裝置的對應(yīng)參數(shù)存儲單元；存儲格式如圖15所示；所述的電氣角度相位偏移量是指用戶用于控制的電氣角度相位提前量或滯后量；

步驟六，控制裝置通過協(xié)議寫入?yún)?shù)，設(shè)置輸出形式為電角度輸出。

用于上述輪轂電機的位置信號處理方法，在正常工作模式下，包括以下步驟：

步驟一，分別連接輪轂電機三相動力線和位置檢測裝置信號線到控制裝置；這里的控制裝置特指電動車控制器；

步驟二，位置檢測裝置的磁感應(yīng)件檢測磁環(huán)的磁通大小輸出電壓信號，經(jīng)過ad轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字濾波模塊、查表及修正系數(shù)提取模塊、得到當(dāng)前機械絕對位置；

步驟三，當(dāng)前的機械絕對位置數(shù)據(jù)減去電氣角度相位偏移量參數(shù)數(shù)據(jù)；

步驟四，位置檢測裝置根據(jù)當(dāng)前的機械絕對位置數(shù)據(jù)依次與參數(shù)存儲的電機每個磁對極電氣零角度時對應(yīng)的機械角度位置序列數(shù)據(jù)比較，確定電機當(dāng)前磁極所在的絕對位置區(qū)間；

步驟五，通過線形擬合和細(xì)分插補計算，輸出電氣角度絕對位置數(shù)據(jù)。

步驟三、步驟四及步驟五的具體操作方法為：

其處理過程，在參數(shù)學(xué)習(xí)模式下，其步驟六可以設(shè)置參數(shù)輸出形式為機械絕對位置輸出；此種情況下，在正常工作模式下的步驟三、步驟四、步驟五處理過程放在控制裝置中。

控制裝置中的處理過程還包括：實時檢測電機三相電流反饋，根據(jù)獲取的電氣角度位置數(shù)據(jù)和電流反饋值，通過3/2坐標(biāo)矢量變換，得到d/q軸反饋電流；反饋電流與指令電流作比較，誤差進行pi控制，得到d/q控制電壓；d/q控制電壓與獲取的電氣角度數(shù)據(jù)再進行2/3坐標(biāo)矢量變換計算，得到u/v/w三相電機控制電壓；三相控制電壓經(jīng)過脈寬調(diào)制電路，通過pwm驅(qū)動電路驅(qū)動功率轉(zhuǎn)換器件，最后驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)，達(dá)到精確控制效果。

上述具體實施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。