一種軸套型測速發(fā)電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種測速發(fā)電機，更具體的是設(shè)及一種軸套型測速發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002] 測速發(fā)電機是一種測量轉(zhuǎn)速的微型電氣裝置，其功能是把輸入的機械轉(zhuǎn)速變換為 電壓信號輸出，且使輸出的電壓信號與轉(zhuǎn)速成正比。測速發(fā)電機主要分為直流測速發(fā)電機 和交流異步測速發(fā)電機兩大類:直流測速發(fā)電機在負載運行時，輸出電壓與轉(zhuǎn)速并不能保 持嚴格的正比關(guān)系，存在誤差，主要是由于電樞反應(yīng)的去磁作用、電刷接觸電阻的非線性、 W及溫度的影響，此外由于鐵屯、齒槽的存在，會產(chǎn)生一定的齒諧波電動勢;交流異步測速發(fā) 電機運行時，輸出特性同樣存在非線性誤差，主要原因是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的脈振磁場，W及 杯型轉(zhuǎn)子存在漏抗，除此之外，由于交流異步測速發(fā)電機的兩相定子繞組不完全垂直，或是 氣隙不均，磁路不對稱，亦或是空屯、杯轉(zhuǎn)子的壁厚不均W及制造杯型轉(zhuǎn)子的材料不均，都會 造成一定的剩余電壓。此外，常用的測速發(fā)電機使用時，需要與被測旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián) 軸器同屯、連接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種軸套型測速發(fā)電機。
[0004] 本發(fā)明的目的采取下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0005] -種軸套型測速發(fā)電機，包括鐵磁軸套、轉(zhuǎn)子繞組、定子鐵屯、、永磁磁鋼、霍爾元 件、隔磁套筒、機殼、左端蓋及軸承、右端蓋及軸承；
[0006] 所述鐵磁軸套一端穿過左端蓋軸承后，通過左端蓋與機座固定，另一端穿過右端 蓋軸承后，通過右端蓋與機座固定;所述隔磁套筒同屯、固定在機殼的內(nèi)側(cè)，且設(shè)有燕尾槽； 所述定子鐵屯、為扇環(huán)形分體式結(jié)構(gòu)，各分體固定在隔磁套筒的燕尾槽上，各分體的尺寸相 同且之間存在夾槽;所述永磁磁鋼和霍爾元件固定在定子鐵屯、各分體之間的夾槽中，且放 置順序為交替式排列;所述轉(zhuǎn)子繞組同屯、的固定在鐵磁軸套的外側(cè)，為整體圓筒形固化繞 組，短路連接，且與定子鐵屯、之間存在空氣隙；
[0007] 所述定子鐵屯、的分體數(shù)目為八個，在空間平均分布；
[000引所述嵌放在定子鐵屯、各分體之間的永磁磁鋼為四個，在空間平均分布，磁極排放 順序依次 Wns、sn、ns、sn;
[0009] 所述嵌放在定子鐵屯、各分體之間的霍爾元件為四個，在空間平均分布；
[0010] 所述隔磁套筒采用黃銅材料制成；
[0011] 所述定子鐵屯、采用娃鋼片疊制而成。
[0012] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的一種軸套型測速發(fā)電機，安裝方便，使用時套在旋轉(zhuǎn) 裝置轉(zhuǎn)軸的外側(cè)即可使用;無需換向裝置，不存在電刷接觸電阻造成的非線性誤差;結(jié)構(gòu)簡 單，不使用杯形轉(zhuǎn)子，加工成本更低;無剩余電壓，能在低速時精確的測量轉(zhuǎn)速，無失靈區(qū)； 采用強磁場的永磁磁鋼和整體圓筒形固化的轉(zhuǎn)子繞組，靈敏度更高。
【附圖說明】
[OOK]圖巧一種軸套型巧幡發(fā)電機的結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為一種軸套型測速發(fā)電機的剖視圖；
[001引圖3為一種軸套型測速發(fā)電機的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0016] W下結(jié)合附圖進一步描述本發(fā)明的一種軸套型測速發(fā)電機的實施。
[0017] 如圖1、圖2所示，一種軸套型測速發(fā)電機，包括鐵磁軸套1、左端蓋軸承2、左端蓋3、 隔磁套筒4、永磁磁鋼5、機座6、轉(zhuǎn)子繞組7、右端蓋8、右端蓋軸承9、霍爾元件10和定子鐵屯、 11。
[0018] 所述鐵磁軸套1的一端穿過左端蓋軸承2后，通過左端蓋3與機座6固定，另一端穿 過右端蓋軸承9后，通過右端蓋8與機座6固定;所述隔磁套筒4同屯、固定在機殼6的內(nèi)側(cè)，且 設(shè)有燕尾槽;所述定子鐵屯、11為扇環(huán)形分體式結(jié)構(gòu)，各分體固定在隔磁套筒4的燕尾槽上， 各分體的尺寸相同且之間存在夾槽;所述永磁磁鋼5和霍爾元件10固定在定子鐵屯、11各分 體之間的夾槽中，且放置順序為交替式排列；所述轉(zhuǎn)子繞組7同屯、的固定在鐵磁軸套1的外 偵U，為整體圓筒形固化繞組，短路連接，且與定子鐵屯、11之間存在空氣隙；
[0019]所述定子鐵屯、11的分體數(shù)目為八個，在空間平均分布；
[0020] 所述嵌放在定子鐵屯、11各分體之間的永磁磁鋼5為四塊，在空間平均分布，磁極排 放順序依次WNS、SN、NS、SN;
[0021] 所述嵌放在定子鐵屯、11各分體之間的霍爾元件10為四個，在空間平均分布；
[0022] 所述隔磁套筒4采用黃銅材料制成；
[0023] 所述定子鐵屯、11采用娃鋼片疊制而成。
[0024] 圖3為一種軸套型測速發(fā)電機的工作原理圖：霍爾元件10的控制端通入工作電流， 鐵磁軸套1停轉(zhuǎn)時，固定在鐵磁軸套1外側(cè)的圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7靜止，永磁磁鋼5形成的磁場 分布情況如圖3(a)所示，經(jīng)由定子鐵屯、11、圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7、鐵磁軸套1和空氣隙后形成閉 合回路，此時永磁磁鋼5形成的磁場與霍爾元件10無應(yīng)鏈，霍爾元件10無霍爾電勢輸出。
[0025] 鐵磁軸套1轉(zhuǎn)動時，如圖3(b)所示，圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7切割永磁磁鋼5形成的磁場， 圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流產(chǎn)生的磁場分布情況如圖3(b)所示，該磁場與霍爾元 件10應(yīng)鏈，霍爾元件10輸出相應(yīng)的霍爾電勢。
[00%] 根據(jù)磁路的歐姆定理，永磁磁鋼5產(chǎn)生的磁通量為：
[00%] 式中Fp為永磁磁鋼的磁勢，Rmp為永磁磁鋼產(chǎn)生的磁通經(jīng)過磁路的磁阻。
[0029] 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7W轉(zhuǎn)速n切割永磁磁鋼5的磁通，所產(chǎn) 生的切割電動勢為：
[0030] eR = Ce 巫陽（2)，
[0031] 式中Ce為與圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7結(jié)構(gòu)相關(guān)的常數(shù)。
[0032] 根據(jù)歐姆定律，圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7產(chǎn)生的感應(yīng)電流為：
[0034] 式中n為圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7的等效電阻。
[0035] 根據(jù)磁路的歐姆定理，圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7的電流產(chǎn)生的磁通量為：
[0037] 式中Nr為圓筒形轉(zhuǎn)子繞組7的有效應(yīng)數(shù)，RmR為圓筒形轉(zhuǎn)子繞組電流產(chǎn)生的磁通經(jīng) 過磁路的磁阻。
[0038] 根據(jù)霍爾效應(yīng)可知，霍爾元件10產(chǎn)生的霍爾電勢為：
[0039] Eh=KhI 巫 R (5)，
[0040] 式中Kh為與霍爾元件10結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相關(guān)的常數(shù)，I為霍爾元件10的控制電流。
[0041 ] 聯(lián)立式（1)~式(5)，可得：
[0043] 根據(jù)所述公式(6)可知，所述的一種軸套型測速發(fā)電機能夠直接將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為對 應(yīng)的成正比的電信號輸出。
[0044] 所述的一種軸套型測速發(fā)電機，安裝方便，使用時套在旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)軸的外側(cè)即可 使用;無需換向裝置，不存在電刷接觸電阻造成的非線性誤差;結(jié)構(gòu)簡單，不使用杯形轉(zhuǎn)子， 加工成本更低;無剩余電壓，能在低速時精確的測量轉(zhuǎn)速，無失靈區(qū)；采用強磁場的永磁磁 鋼和整體圓筒形固化的轉(zhuǎn)子繞組，靈敏度更高。
[0045] 實施例不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，但任何基于本發(fā)明的精神所作的改進，都應(yīng)在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種軸套型測速發(fā)電機，包括鐵磁軸套、轉(zhuǎn)子繞組、定子鐵心、永磁磁鋼、霍爾元件、 隔磁套筒、機殼、左端蓋及軸承、右端蓋及軸承； 其特征在于:所述鐵磁軸套一端穿過左端蓋軸承后，通過左端蓋與機座固定，另一端穿 過右端蓋軸承后，通過右端蓋與機座固定;所述隔磁套筒同心固定在機殼的內(nèi)側(cè)，且設(shè)有燕 尾槽;所述定子鐵心為扇環(huán)形分體式結(jié)構(gòu)，各分體固定在隔磁套筒的燕尾槽上，各分體的尺 寸相同且之間存在夾槽;所述永磁磁鋼和霍爾元件固定在定子鐵心各分體之間的夾槽中， 且放置順序為交替式排列;所述轉(zhuǎn)子繞組同心的固定在鐵磁軸套的外側(cè)，為整體圓筒形固 化繞組，短路連接，且與定子鐵心之間存在空氣隙。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸套型測速發(fā)電機，其特征在于:所述定子鐵心的分體數(shù) 目為八個，在空間平均分布。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸套型測速發(fā)電機，其特征在于:所述嵌放在定子鐵心各 分體之間的永磁磁鋼為四個，在空間平均分布，磁極排放順序依次以NS、SN、NS、SN。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸套型測速發(fā)電機，其特征在于:所述嵌放在定子鐵心各 分體之間的霍爾元件為四個，在空間平均分布。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸套型測速發(fā)電機，其特征在于:所述隔磁套筒采用黃銅 材料制成。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸套型測速發(fā)電機，其特征在于:所述定子鐵心采用硅鋼 片疊制而成。
【專利摘要】一種軸套型測速發(fā)電機，包括鐵磁軸套、轉(zhuǎn)子繞組、定子鐵心、永磁磁鋼、霍爾元件、隔磁套筒、機殼、左端蓋及軸承、右端蓋及軸承。其中鐵磁軸套一端穿過左端蓋軸承后，通過左端蓋與機座固定，另一端穿過右端蓋軸承后，通過右端蓋與機座固定；隔磁套筒同心固定在機殼的內(nèi)側(cè)，且設(shè)有燕尾槽；定子鐵心為扇環(huán)形分體式結(jié)構(gòu)，各分體固定在隔磁套筒的燕尾槽上，且分體之間存在夾槽；永磁磁鋼和霍爾元件固定在定子鐵心各分體之間的夾槽中，為交替式排列；轉(zhuǎn)子繞組同心的固定在鐵磁軸套的外側(cè)，為整體圓筒形固化繞組。本發(fā)明的軸套型測速發(fā)電機，安裝方便，使用時套在旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)軸的外側(cè)即可使用；結(jié)構(gòu)簡單，成本低，無換向裝置，線性誤差小，且靈敏度高。
【IPC分類】H02K29/08
【公開號】CN105576932
【申請?zhí)枴緾N201511035330
【發(fā)明人】趙浩, 馮浩, 丁立軍, 王璇
【申請人】趙浩
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月29日