一种具有嵌入式位置检测装置的直线永磁伺服电机

摘要

本发明提出一种直线永磁伺服电机的嵌入式位置检测方法，针对直线永磁伺服电机内部机械等分的永磁体阵列，利用隧穿磁阻(TMR)芯片实现直线永磁伺服电机运动位置的嵌入式检测。所述嵌入式传感器包括空间正交的TMR芯片组合时栅信号处理系统，所述嵌入式传感器随着动子运动，从而TMR芯片感知机械等分永磁体的周期性磁场分布产生电压输出，经过时栅信号处理系统实现直线永磁伺服电机运动位置测量。本发明结构简单、组装方便、可靠性强，突破了传统在直线电机内安装独立光栅位置传感器的方法，具有紧缩电机结构尺寸、增强抗干扰性能和有效降低成本等优势。

主权项

一种具有嵌入式位置检测装置的直线永磁伺服电机，包括定子、动子，所述定子包括机械等分永磁体阵列和固定永磁体的磁轭，所述动子包括磁芯及绕制其上的线圈组；其特征在于：还包括嵌入式位置检测装置，所述嵌入式位置检测装置包括嵌入式位置传感头、激励模块和时栅信号处理系统；所述嵌入式位置传感头由PCB底板和沿板长度方向贴于其上的至少一组空间正交TMR芯片组成，每组两片，嵌入式位置传感头固定于动子上能感受机械等分永磁体阵列所产生磁场的任何位置，嵌入式位置传感头的长度方向平行于动子的运动方向；激励模块与嵌入式位置传感头连接，通过激励模块分别向每组两片TMR芯片施加正弦激励和余弦激励，实现激励信号的时间正交，进而在随动子的运动过程中，通过感受直线永磁伺服电机定子上机械等分永磁体阵列周期性磁场分布，得到两路信号输出；时栅信号处理系统与嵌入式位置传感头连接，两路信号合成后得到的信号输入时栅信号处理系统，最终实现对直线永磁伺服电机位置的嵌入式检测。