JP2017041970A - 電動機 - Google Patents
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Abstract
Description
電線が正巻方向に巻かれている正巻回部(46)と電線が正巻方向と逆方向に巻かれている逆巻回部(47)とを相毎に構成する複数相の相巻線(49a、49b、49c)を備え、複数相の正巻回部および逆巻回部がロータに対して軸線を中心とする径方向において、円周方向に並べられているステータコイル(49)と、
ロータを回転させるためにステータコイルに交流電流を出力してステータコイルから回転磁界を複数の磁極に出力させる駆動回路(62)と、駆動回路を制御する制御回路(63)と、ロータの回転を検出するために複数の磁極からの磁束を検出する3つの磁気センサ(61a、61b、61c)とを搭載してなる基板(60)と、
複数の磁極から生じる磁束を3つの磁気センサのうち対応する磁気センサに誘導する3つの誘導部材であって、3つの誘導部材のうち1つの誘導部材或いは2つの誘導部材は、同相である正巻回部および逆巻回部のそれぞれから生じる磁束が打ち消される位置(以下、第1位置という)に配置されて、3つの誘導部材のうち第1位置に配置されている誘導部材以外の他の誘導部材は、第1位置から外れた第2位置に配置されている3つの誘導部材(81、82、83)と、を備え、
制御回路は、3つの磁気センサの検出値に基づいて駆動回路を制御してロータを起動し、ロータの起動の終了後に制御回路は、3つの磁気センサのうち1つの誘導部材或いは2つの誘導部材によって誘導される磁束を検出する磁気センサの検出値に基づいてロータの回転数を制御することを特徴とする。
本発明に係る車載電動機1の第1実施形態について図1、図2等を参照して説明する。
上記第1実施形態では、センサピン81(或いは、83)をスロット48u(或いは、48v)に対して軸線方向から重なる位置に配置した例について説明したが、これに代えて、本第2実施形態では、図9に示すように、センサピン81を配置してもよい。
上記第1実施形態では、3つのセンサピン(81、82、83)のうち2つのセンサピン(81、83)を第1位置に配置した例について説明したが、これに代えて、3つのセンサピンのうち1つのセンサピン82を第1位置に配置した本第3実施形態について図10を参照して説明する。
(1) 上記第1、第2、第3の実施形態では、本発明に係る電動機を車載電動機1とした例について説明したが、これに代えて、本発明に係る電動機を自動車以外の機器に適用してもよい。つまり、本発明に係る電動機を自動車以外の輸送機(飛行機、列車等)、或いは設置型装置に適用してもよい。本発明に係る電動機を電動ファン以外の機器に適用してもよい。
10 台座(支持部材)
11 開口部
20 ロータシャフト
40 ステータ
41 ステータコア
46 正巻回部
47 逆巻回部
48 スロット(隙間)
49 ステータコイル
49a U相巻線(相巻線)
49b V相巻線(相巻線)
49c W相巻線(相巻線)
50 ロータ
60 回路基板(基板)
61a、61b、61c ホールセンサ(磁気センサ)
62 インバータ回路(駆動回路)
63 制御回路
70 コネクタ
71 コネクタハウジング
71b コネクタカバー部(カバー部材)
72 ターミナル
81、82、83 センサピン(誘導部材)
90 シール材
Claims (11)
- 軸線(S1)を中心とする円周方向に並べられている複数の磁極を有し、かつ前記軸線を中心として回転自在に構成されているロータ(50)と、
電線が正巻方向に巻かれている正巻回部(46)と前記電線が前記正巻方向と逆方向に巻かれている逆巻回部(47)とを相毎に構成する複数相の相巻線(49a、49b、49c)を備え、前記複数相の前記正巻回部および前記逆巻回部が前記ロータに対して前記軸線を中心とする径方向において、前記円周方向に並べられているステータコイル(49)と、
前記ロータを回転させるために前記ステータコイルに交流電流を出力して前記ステータコイルから回転磁界を前記複数の磁極に出力させる駆動回路(62)と、前記駆動回路を制御する制御回路(63)と、前記ロータの回転を検出するために前記複数の磁極からの磁束を検出する3つの磁気センサ(61a、61b、61c)とを搭載してなる基板(60)と、
前記複数の磁極から生じる磁束を前記3つの磁気センサのうち対応する磁気センサに誘導する3つの誘導部材であって、前記3つの誘導部材のうち1つの誘導部材或いは2つの誘導部材は、同相である前記正巻回部および前記逆巻回部のそれぞれから生じる磁束が打ち消される位置(以下、第1位置という)に配置されて、前記3つの誘導部材のうち前記第1位置に配置されている誘導部材以外の他の誘導部材は、前記第1位置とは異なる第2位置に配置されている3つの誘導部材(81、82、83)と、を備え、
前記制御回路は、前記3つの磁気センサの検出値に基づいて前記駆動回路を制御して前記ロータを起動し、前記ロータの起動の終了後に前記制御回路は、前記3つの磁気センサのうち前記1つの誘導部材或いは前記2つの誘導部材によって誘導される磁束を検出する磁気センサの検出値に基づいて前記ロータの回転数を制御することを特徴とする電動機。 - 前記3つの磁気センサおよび前記3つの誘導部材は、機械角である60degの領域内に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電動機。
- 前記第2位置は、前記複数相の前記正巻回部および前記逆巻回部のうちいずれか1つの巻回部を軸線方向から視たときに前記いずれか1つの巻回部に重なる位置であることを特徴とする請求項1または2に記載の電動機。
- 前記複数相の前記正巻回部および前記逆巻回部のうちいずれか1つの巻回部を軸線方向から視たときに前記1つの巻回部に重なる位置を巻線位置(49e)とした場合において、
前記第2位置は、前記巻線位置に対して前記径方向における前記ロータ側に位置することを特徴とする請求項1または2に記載の電動機。 - 前記3つの磁気センサは、それぞれ、前記ステータコイルに対して前記ロータの軸線方向一方側に配置されており、
前記3つの誘導部材は、それぞれ、前記3つの磁気センサに対して軸線方向他方側に配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電動機。 - 前記同相である正巻回部および逆巻回部は、隙間(48)をあけて、前記円周方向に並べられており、
前記第1位置は、前記軸線方向から前記隙間を視たときに前記隙間に重なる位置であることを特徴とする請求項1ないし5のうちいずれか1つに記載の電動機。 - 前記同相である正巻回部および逆巻回部は、隙間(48)をあけて、前記円周方向に並べられており、
前記隙間を前記軸線方向から視たときに前記隙間に重なる位置を隙間位置(481)した場合において、
前記第1位置は、前記隙間位置に対して前記径方向における前記ロータ側に位置することを特徴とする請求項1ないし5のうちいずれか1つに記載の電動機。 - 前記3つの誘導部材は、それぞれ、前記円周方向にオフセットして配置されており、
前記制御回路は、
前記3つの磁気センサの検出値に基づいて、前記ロータの回転方向が所定方向であるか否かを判定する第1判定手段(S110)と、
前記3つの磁気センサのうち前記1つの誘導部材或いは前記2つの誘導部材によって誘導される磁束を検出する磁気センサの検出値に基づいて、前記ロータの回転数が所定回転数以上であるか否かを判定する第2判定手段(S130)と、
前記ロータの回転方向が所定方向であると前記第1判定手段が判定し、かつ前記ロータの回転数が所定回転数以上であると前記第2判定手段が判定した場合には、前記ロータの起動が終了したと判定して、前記3つの磁気センサのうち前記1つの誘導部材或いは前記2つの誘導部材によって誘導される磁束を検出する磁気センサの検出値に基づいて、前記ロータの回転数を制御する回転数制御手段(S140)と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の電動機。 - 前記基板は、前記ステータコイルに対して軸線方向一方側に配置されており、
前記3つの磁気センサは前記基板のうち前記ステータコイル側に配置されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の電動機。 - 前記基板と前記ステータコイルとの間に配置されて、前記3つの誘導部材を軸線方向他方側から覆うように形成されているカバー部材(71b)と、
前記カバー部材および前記基板の間に配置されて、開口部(11)を形成する開口形成部(12)を有し、かつ前記基板および前記カバー部材を支持する支持部材(10)と、
前記支持部材と前記カバー部材との間で前記開口部を囲む環状に形成されて、前記支持部材の前記開口形成部と前記カバー部材との間を密閉するシール材(90)と、を備え、
前記3つの誘導部材は、それぞれ、前記開口部内に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の電動機。 - 一端側が前記基板に接続されて、他端側が外部装置に接続されるターミナル(72)と、前記ターミナルを収納するコネクタハウジング(71)とを有するコネクタ(70)を備え、
前記コネクタハウジングは、前記カバー部材を構成することを特徴とする請求項10に記載の電動機。
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