專利名稱：無刷電機的制作方法
本申請是1993年7月8日提出的申請?zhí)枮?3108318.4發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及無刷電機，在疊合的鋼片構(gòu)成的轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)插入勵磁用的永久磁鐵而形成轉(zhuǎn)子，面對該轉(zhuǎn)子的端面設(shè)置磁傳感器。
眾所周知，無刷電機由轉(zhuǎn)子和定子組合而成，轉(zhuǎn)子是在由疊合的鋼片構(gòu)成的轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)插入多塊勵磁用永久磁鐵而形成的，定子則具有與該轉(zhuǎn)子磁鐵部分的外表面隔開很小間隙的磁極部分。
為了檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，對這種無刷電機提出一種方案，在轉(zhuǎn)子端面上貼上用于確定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的被測磁鐵片，在該被測磁鐵片的旋轉(zhuǎn)軌道附近設(shè)置磁傳感器，利用該磁傳感器檢測被測磁鐵片的磁場，從而測出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。
圖37示出具有上述被測磁鐵片的無刷電機的縱截面。無刷電機51具有一對殼體部件53、54，由螺栓52連接在一起，該殼體部件53、54依靠球軸承55、56可支承著轉(zhuǎn)軸57自由旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸57上固定轉(zhuǎn)子58，轉(zhuǎn)軸57的一端從殼體部件53的端面突出，可將轉(zhuǎn)子58的轉(zhuǎn)力傳送至外部。在轉(zhuǎn)子58的周圍設(shè)置定子59，定子59由殼體部件53、54夾持住。
轉(zhuǎn)子58由很多鋼片疊合成的轉(zhuǎn)子軛鐵50和插入轉(zhuǎn)子軛鐵50內(nèi)的多塊勵磁用永久磁鐵61所構(gòu)成。定子59由鋼片疊合成的定子軛鐵62和卷繞住該定子軛鐵62的定子繞組63所構(gòu)成。定子軛鐵62內(nèi)側(cè)的一部分構(gòu)成定子的磁極部分59a，該磁極部分59a與轉(zhuǎn)子58的磁極部分58a外周面隔開很小的間隙，彼此相對。
在轉(zhuǎn)子58的端面58b上貼附被測磁鐵片64。該被測磁鐵片64旋轉(zhuǎn)軌道附近的殼體部件53上固定配置有多個磁傳感器65的磁傳感器基板66。
在上述結(jié)構(gòu)中，被測磁鐵片64隨著無刷電機51的轉(zhuǎn)子58轉(zhuǎn)動，每旋轉(zhuǎn)360°，就接近磁傳感器65一次。磁傳感器65檢測被測磁鐵片64的磁場，從而測出轉(zhuǎn)子58的旋轉(zhuǎn)位置。但是，在該無刷電機51中，勵磁用永久磁鐵61與定子磁極部分59a之間距離大，因而，在旋轉(zhuǎn)過程中磁通由于和定子磁極部分59a的相互作用而被吸引到旋轉(zhuǎn)方向上，轉(zhuǎn)子58外側(cè)空間的磁通密度峰值點的位置和轉(zhuǎn)子58實際的旋轉(zhuǎn)位置不一致，這一點是眾所周知的。
圖38示出無刷電機51轉(zhuǎn)子端面58b外側(cè)空間磁通密度的變動和利用被測磁鐵片64所檢測到的轉(zhuǎn)子58的旋轉(zhuǎn)位置的偏差。圖中的橫軸表示時間，縱軸表示電信號的強度。曲線L1表示轉(zhuǎn)子端面58b外側(cè)空間的磁通密度，圖中的折線L2表示通過被測磁鐵片64檢測到的轉(zhuǎn)子58的旋轉(zhuǎn)位置。從圖中可以清楚地看出，對于轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)有勵磁用永久磁鐵、該永久磁鐵與定子磁極部分之間存在較大距離的無刷電機，在旋轉(zhuǎn)過程中磁通由于定子磁極部分而吸引到旋轉(zhuǎn)方向，磁通密度(曲線L1)形成超前于轉(zhuǎn)子實際旋轉(zhuǎn)位置(折線L2)的波形，轉(zhuǎn)子58周圍空間的磁通密度峰值是在旋轉(zhuǎn)方向上超前于轉(zhuǎn)子58的實際旋轉(zhuǎn)位置。亦即，磁通密度不超前于轉(zhuǎn)于實際旋轉(zhuǎn)位置(折線L2)的狀態(tài)由點劃線表示，實線所示的磁通密度(曲線L1)在電信號零點位置處比點劃線所示磁通密度超前時間差T。該時間差T可換算成轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角，該轉(zhuǎn)角等于磁通的偏差。此外，該磁通的偏差(下文稱為超前角)與電機輸入電流的大小大致成比例地增大。
關(guān)于轉(zhuǎn)子58外側(cè)空間磁通密度峰值點的位置與轉(zhuǎn)子58實際旋轉(zhuǎn)位置不一致的情況，采用霍耳集成電路(IC)，將轉(zhuǎn)數(shù)固定為1200rpm，當(dāng)改變力矩時，在各個力矩下效率最高時從被測磁鐵獲得的霍耳IC信號與轉(zhuǎn)子外側(cè)磁通密度峰值的偏差如下力矩霍耳IC與磁通密度峰值的偏差 最高效率(電位角)0.0520°±10° 900.1022.5°±10° 870.1525°±10° 850.2028.5°±9°820.2530°±9°79從表中可看出，轉(zhuǎn)子58周圍空間磁通密度的峰值點超前于轉(zhuǎn)子58實際的旋轉(zhuǎn)位置。此外，該超前角與電機的力矩大致成比例，為取得最高效率，霍耳IC的安裝誤差在低負荷下處在20°(±10°)的范圍內(nèi)，但力矩越大，公差越小，安裝也變得困難。
圖39是三相四極無刷電機的磁傳感器基板。本例中，磁傳感器采用霍耳IC。霍耳IC65利用霍耳效應(yīng)，將檢測磁場方向的功能和放大功能組合在一塊IC中，因而，N極接近霍耳IC時，輸出約為5(V)，若為S極，則輸出變成0(V)。因此，電位角的一個周期為N(5V)、S(0V)，而機械角的一個周期則為N、S、N、S，所以，電位角∶機械角＝2∶1。(下文中，電位角表示成“電位角”，機械角不表示)。
在三相四極無刷電機中，霍耳IC65在圓周方向上以60°為間隔，在同一半徑的圓周上必須有3個(本例中，從中心軸起的距離R為23mm，下文簡單地表示為“R23”)，因而在磁傳感器基板66上以60°為間隔，焊接這些霍耳IC。此外，在磁傳感器基板66上的兩處設(shè)置用于將基板固定于殼體部件上的安裝孔67，在安裝孔67周圍的圓周部68上不配置圖案69。設(shè)置接合區(qū)70作為連接部，用于驅(qū)動霍耳IC65，或者向外輸出信號，在接合區(qū)70中央形成通孔71。在通孔71上，從磁傳感器基板66的背面插入引線72，焊接在接合區(qū)70上。磁傳感器基板66的大小為，其外周73位于線圈63內(nèi)側(cè)，內(nèi)周74位于殼體的軸承外周的外側(cè)，其旋轉(zhuǎn)方向的角度為3個霍耳IC的配置角度120°加上安裝孔67的尺寸，因而，基板的形狀大，相對而言，其上的圖案形成得較緊密。
上述已有的無刷電機利用被測磁鐵片僅檢測出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，而不能測出隨電機電流和電機力矩而不同的磁通的超前角，因而，若根據(jù)檢測信號對定子的磁極部勵磁，則不能產(chǎn)生最大的轉(zhuǎn)力，所以存在電機效率低下的問題。
為此，人們考慮預(yù)計到磁通的超前角，而將被測磁鐵片或磁傳感器預(yù)先偏向一方設(shè)置，但是這種方法不能適用于有必要使轉(zhuǎn)子在兩個方向上旋轉(zhuǎn)的雙向旋轉(zhuǎn)無刷電機。
另一方面，與上述利用磁傳感器檢測轉(zhuǎn)子軛鐵旋轉(zhuǎn)位置的方法相對照，還知道有一種無傳感器無刷電機，它根據(jù)因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而在定子一側(cè)發(fā)生的逆反電流來檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置。
利用這種無傳感器無刷電機，可以檢測出轉(zhuǎn)子周圍磁通密度最高的位置，但為了測出定子一側(cè)發(fā)生的逆反電流，電路變得復(fù)雜化。
因此，本發(fā)明目的在于提供一種無刷電機，它具有在很多鋼片疊合成的轉(zhuǎn)子軛鐵內(nèi)部插入多塊勵磁用永久磁鐵的轉(zhuǎn)子，利用簡單的構(gòu)造，對于因電機電流而異的磁通超前角也能測出磁通密度的峰值點，具有高的電機效率。
本發(fā)明另一目的在于提供一種無刷電機，利用簡單的構(gòu)造，對于因電機力矩而異的超前角也能測知磁通密度的峰值點，具有高電機效率，并且通過磁傳感器基板的小型化及固定方法的改善，實現(xiàn)成本降低。
本發(fā)明再一個目的是提供一種雙向旋轉(zhuǎn)無刷電機，利用簡單的構(gòu)造，可朝任一方向旋轉(zhuǎn)，同時能測出轉(zhuǎn)子周圍磁通密度的峰值點，具有高電機效率。
本發(fā)明又一目的為提供可在上述無刷電機中實施從而提高其性能的若干裝置。
本發(fā)明的第1種無刷電機具有定子；可自由旋轉(zhuǎn)地支承在上述定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有由很多鋼片疊合成的轉(zhuǎn)子軛鐵，該轉(zhuǎn)子軛鐵具有朝外突出的偶數(shù)個磁極部，在各磁極部，或相間的磁極部中插入勵磁用的永久磁鐵；檢測經(jīng)由上述轉(zhuǎn)子軛鐵磁極部的端部漏至轉(zhuǎn)子端面外側(cè)的磁通的磁傳感器，它位于上述轉(zhuǎn)子端面起規(guī)定距離處，該規(guī)定距離設(shè)定在一個范圍內(nèi)，在磁傳感器能直接檢測到漏至轉(zhuǎn)子端面外側(cè)的磁通的距離之下，并且，在檢測信號因轉(zhuǎn)子端面附近的不規(guī)則磁通而發(fā)生噪聲的距離之上。
因而，本發(fā)明的上述無刷電機中，磁傳感器設(shè)置在離開轉(zhuǎn)子端面規(guī)定距離的位置上，利用該磁傳感器直接檢測經(jīng)由轉(zhuǎn)子軛鐵漏至轉(zhuǎn)子端面外側(cè)的磁通，因而，在旋轉(zhuǎn)過程中，即使轉(zhuǎn)子的磁通由于轉(zhuǎn)子和定子的相互作用而吸引至旋轉(zhuǎn)方向，也能測出轉(zhuǎn)子周圍磁通密度峰值點的位置。從而，能對應(yīng)于轉(zhuǎn)子周圍磁通密度峰值點的位置，對最適合的定子磁極部進行勵磁，不管磁通的超前角如何，都能得到高電機效率的無刷電機。
此外，本發(fā)明的上述無刷電機中，因為磁傳感器能直接檢測轉(zhuǎn)子的勵磁永久磁鐵的磁通，并且，它設(shè)置在受轉(zhuǎn)子端面附近不規(guī)則磁通影響少的距離范圍內(nèi)，所以，表示轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的電信號中的噪聲大幅度降低，省略了以往的無刷電機所必需的被測磁鐵片，從而得到構(gòu)造簡單的無刷電機。
另外，在本說明書中，磁傳感器的含意中也包括線圈。因而，不僅前述第一種發(fā)明，下文所示的全部裝置中，磁傳感器的概念都包含線圈在內(nèi)。
本發(fā)明的第2種無刷電機具有定子；可自由旋轉(zhuǎn)地支承在上述定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有由很多鋼片疊合成的轉(zhuǎn)子軛鐵，該轉(zhuǎn)子軛鐵具有朝外突出的偶數(shù)個磁極部，在各磁極部，或相間的磁極部中插入勵磁用的永久磁鐵；檢測漏至端面外側(cè)的磁通的磁傳感器，上述磁傳感器在徑向至轉(zhuǎn)軸中心的距離設(shè)定成傳感器處在上述勵磁用磁鐵的外側(cè)，并且對轉(zhuǎn)子外側(cè)端開始的內(nèi)側(cè)范圍進行掃描，在磁傳感器基板上，在不同直徑的圓周上配置多個磁傳感器，各磁傳感器在圓周上的間距與定子繞組各相的間距配置成不同。
本發(fā)明的第2種無刷電機具有定子；可自由旋轉(zhuǎn)地支承在上述定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有由很多鋼片疊合成的轉(zhuǎn)子軛鐵，該轉(zhuǎn)子軛鐵具有朝外突出的偶數(shù)個磁極部，在各磁極部，或相間的磁極部中插入勵磁用的永久磁鐵；檢測漏至轉(zhuǎn)子端面外側(cè)的磁通的磁傳感器，磁傳感器的設(shè)置方法為，將上述多個磁傳感器配置在不同直徑的圓周上，使轉(zhuǎn)子檢測位置超前，同時調(diào)節(jié)磁傳感器的轉(zhuǎn)角，延遲上述超前角，降低磁傳感器之間的寬度。
因而，本發(fā)明的上述無刷電機構(gòu)造成將磁傳感器配置在離轉(zhuǎn)子端面規(guī)定距離的位置上，利用該磁傳感器直接檢測漏至轉(zhuǎn)子端面外側(cè)的勵磁用永久磁鐵的磁通，因而，在旋轉(zhuǎn)過程中，轉(zhuǎn)子的磁通由于和定子磁極部的相互作用而被引向旋轉(zhuǎn)方向時，或者超前角由于電機電流(電機力距)而變動時，總是在測出轉(zhuǎn)子外部空間磁通密度的峰值點位置后對定子最適合的磁極部進行勵磁，能提高電機效率。此外，最高效率相對于磁傳感器在旋轉(zhuǎn)方向上的安裝誤差變化小，由于與負載無關(guān)，超前角是相同的，所以，在任何負荷下設(shè)定都行。
本發(fā)明的磁傳感器的設(shè)置方法通過改變磁傳感器轉(zhuǎn)軸的距離，超前角也得以改變，磁傳感器間的角度可減小，結(jié)果，磁傳感器基板的尺寸減小，成本降低。
本發(fā)明的第3種雙向旋轉(zhuǎn)無刷電機具有定子；可自由旋轉(zhuǎn)地支承在上述定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有疊合了很多鋼片的轉(zhuǎn)子軛鐵，該轉(zhuǎn)子軛鐵具有偶數(shù)個朝外突出的磁極部，在各磁極部或相同的磁極部中插入勵磁用的永久磁鐵，在上述轉(zhuǎn)子的端面上安裝確定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的被測磁鐵片，同時，在該被測磁鐵片旋轉(zhuǎn)軌道的附近，設(shè)置當(dāng)轉(zhuǎn)子朝一個方向旋轉(zhuǎn)時檢測其位置的磁傳感器，和當(dāng)轉(zhuǎn)子朝另一方向旋轉(zhuǎn)時檢測其位置的磁傳感器，兩上方向上的磁傳感器配置成相對于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向，分別在相反方向上錯開與磁通超前角大致相等的規(guī)定角度，以測出轉(zhuǎn)子的位置。
這樣，本發(fā)明的雙向旋轉(zhuǎn)無刷電機具有確定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的被測磁鐵片；當(dāng)轉(zhuǎn)子朝一個方向轉(zhuǎn)動時檢測其旋轉(zhuǎn)位置的磁傳感器；當(dāng)轉(zhuǎn)子朝另一方向旋轉(zhuǎn)時檢測其旋轉(zhuǎn)位置的磁傳感器，這些磁傳感器固定成在相對于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上錯開與磁通超前角大致相等的規(guī)定角度，因此，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中，磁傳感器輸出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置比實際的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置超前了磁通的超前角。輸出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置與轉(zhuǎn)子外側(cè)空間磁通密度的峰值點一致，根據(jù)該輸出對定子的磁極部進行勵磁，從而能在最高效率下驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
圖1是本發(fā)明無刷電機一個實施例的縱截面圖。
圖2是本發(fā)明無刷電機的轉(zhuǎn)子的正視圖。
圖3是顯示本發(fā)明無刷電機轉(zhuǎn)子端面外側(cè)的磁通的斜視圖。
圖4是改變磁傳感器與轉(zhuǎn)子端面間距D從而對比地示出磁場模擬波形的圖表。
圖5是轉(zhuǎn)子端面上貼有非磁性板的本發(fā)明無刷電機縱截面圖。
圖6是對比示出有非磁性板的無刷電機和無非磁性板的無刷電機的磁場模擬波形的圖表。
圖7表示本發(fā)明無刷電機的轉(zhuǎn)子的正面。
圖8是本發(fā)明三相四極無刷電機的磁傳感器基板圖。
圖9是顯示霍耳IC至軸中心的距離與超前角的關(guān)系的圖表。
圖10示出霍耳IC至軸中心的距離與得到最高效率時霍耳IC的移動角度的關(guān)系。
圖11是本發(fā)明的霍耳IC及轉(zhuǎn)子端面的側(cè)視圖。
圖12是本發(fā)明另一實施例的霍耳IC和轉(zhuǎn)子端面的側(cè)視圖。
圖13是顯示本發(fā)明又一實施例的無刷電機的轉(zhuǎn)子的正面。
圖14是本發(fā)明無刷電機另一實施例的縱截面圖。
圖15是圖14中A-A’處截面圖。
圖16是示出霍耳IC徑向位置與效率之間關(guān)系的測定結(jié)果。
圖17示出霍耳IC處在R23mm位置時的性能。
圖18示出霍耳IC在R21mm位置時的性能。
圖19示出磁傳感器基板。
圖20是電路框圖。
圖21示出磁傳感器與定子的一部分。
圖22是無刷電機及固定該電機的固定部件的剖視圖。
圖23示出磁傳感器基板。
圖24示出磁傳感器基板的截面。
圖25示出采用片狀線圈的磁傳感器基板。
圖26示出采用環(huán)狀線圈的磁傳感器基板。
圖27是電機轉(zhuǎn)動控制的流程圖。
圖28示出磁傳感器與轉(zhuǎn)子的一部分。
圖29示出磁傳感器16與轉(zhuǎn)子端面8b之間的距離和超前角的關(guān)系。
圖30示出磁傳感器的位置變化與轉(zhuǎn)速及力矩的關(guān)系。
圖31示出霍耳電壓與磁通密度的關(guān)系。
圖32示出磁通密度與溫度的關(guān)系。
圖33示出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時磁傳感器的輸出電壓波形。
圖34示出轉(zhuǎn)子端面。
圖35是轉(zhuǎn)子的斜視圖。
圖36是內(nèi)裝風(fēng)扇的無刷電機的縱截面圖。
圖37是已有無刷電機的縱截面圖。
圖38是顯示已有無刷電機磁通密度的變動與測出的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的差異的圖表。
圖39示出已有三相四極無刷電機的磁傳感器基板。
下面根據(jù)


本發(fā)明的第1實施例圖1示出本實施例的無刷電機縱截面。無刷電機1具有由螺栓2連接的一對殼體部件3、4，該殼體部件3、4通過球軸承5、6可自由旋轉(zhuǎn)地支承住轉(zhuǎn)軸7。轉(zhuǎn)軸7上固定轉(zhuǎn)子8，轉(zhuǎn)軸7的一端突出于殼體部件3的端面，可將由轉(zhuǎn)子8的轉(zhuǎn)力傳送至外部。撰子8的周圍配設(shè)定子9，該定子9由殼體部件3、4所夾持。
轉(zhuǎn)子8由很多鋼片疊合成的轉(zhuǎn)子軛鐵10和插入轉(zhuǎn)子軛鐵10內(nèi)部的多塊勵磁用永久磁鐵11構(gòu)成。定子9由鋼片疊合成的定子軛鐵12和卷繞在定子軛鐵12上的定子繞組13構(gòu)成。定子軛鐵12內(nèi)側(cè)的一部分構(gòu)成定子9的磁極部9a，定子9的磁極部9a與轉(zhuǎn)子8的磁極部8a外周面隔開很小的距離，彼此相對。定子繞組13通過引線14a與外部電源相連。
殼體部件3與轉(zhuǎn)子8的端面8b相對的一部分上安裝有霍耳元件和霍耳IC等磁傳感器16。磁傳感器16與轉(zhuǎn)子端面8b隔開規(guī)定的距離D，彼此相對。符號14b表示將磁傳感器16檢測出的磁場電信號傳送至外部的電信號用引線。
圖2示出轉(zhuǎn)子8的端面部位。轉(zhuǎn)子8由形成90°角度并沿徑向朝外突出的4個轉(zhuǎn)子磁極部8a和插入各轉(zhuǎn)子磁極部8a中的勵磁永久磁鐵11構(gòu)成。轉(zhuǎn)軸7插入轉(zhuǎn)子8的中心部位，轉(zhuǎn)軸7和轉(zhuǎn)子8依靠銷子7a一起旋轉(zhuǎn)。符號18表示將構(gòu)成轉(zhuǎn)子軛鐵10的鋼片鉚接成一體的鉚接部。
各塊勵磁用永久磁鐵11插在轉(zhuǎn)子磁極部8a的基部，其N極和S極交替朝外。勵磁用永久磁鐵11的磁通由轉(zhuǎn)子磁極部8a的端部所引導(dǎo)，在各轉(zhuǎn)子磁極部8a的外周面上出入。這樣，轉(zhuǎn)子8的勵磁用永久磁鐵11在圓周方向上交替帶有N極和S極的磁性。
圖中的點劃線A、A′表示磁傳感器16相對于轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)而移動的軌道。而圖中的虛線B、B′及其間帶有斜線的區(qū)域α表示轉(zhuǎn)子8外周部存在的磁通不穩(wěn)定區(qū)。該磁通不穩(wěn)定區(qū)2中的磁通受定子9產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的影響，總是變化不定。如圖所示，磁傳感器16的相對移動軌道A、A′設(shè)定成處在勵磁用永久磁鐵11外側(cè)，并且處在磁通不穩(wěn)定區(qū)α的內(nèi)側(cè)。
如圖2所示，轉(zhuǎn)子8在轉(zhuǎn)子磁極部8a之間帶有槽M，槽M的底邊MO與磁傳感器16的相對旋轉(zhuǎn)軌道A、A′大致整合。磁傳感器16的移動軌道A、A′經(jīng)過轉(zhuǎn)子磁極部8a基端交點附近，在該轉(zhuǎn)子磁極部8a基端交點附近存在下文中說明的不規(guī)則磁通，有時成為所測出的電信號中噪聲的發(fā)生原因。
圖3表示磁極部8a交點附近的不規(guī)則磁通與磁傳感器的位置的關(guān)系。
在轉(zhuǎn)子8的外周空間，如符號W0所示，有磁通從N極的轉(zhuǎn)子磁極部8a端面出發(fā)，到達相鄰的S極的轉(zhuǎn)子磁極部8a的端面。另一方面，在轉(zhuǎn)子的端面上，如符號W1所示，存在著從勵磁用永久磁鐵11的N極到S極的連續(xù)磁通。此外，在相鄰的轉(zhuǎn)子磁極部8a之間，存在磁通W2，從N極轉(zhuǎn)子磁極部8a端部的端面出發(fā)，到達相鄰的S極轉(zhuǎn)子磁極部8a的端部端面。如圖3所示，該磁通W2離開轉(zhuǎn)子端面8b后，經(jīng)過一度接近轉(zhuǎn)子端面8b并再次離開的不規(guī)則路徑，到達相鄰的S極轉(zhuǎn)子磁極部8a的端部。該不規(guī)則磁通W2中離轉(zhuǎn)子端面8b越近，磁通不規(guī)則程度越大，而遠離轉(zhuǎn)子端面8b的磁通W3具有類似拋物線那樣的光滑形狀。
本例的磁傳感器16設(shè)置在遠離轉(zhuǎn)子端面8b，不與上述不規(guī)則磁通W2交叉，但與上述光滑形狀的磁通W3交叉的位置上。
這種情況下，上述不規(guī)則磁通W2與拋物線狀磁通W3的間隔在轉(zhuǎn)子8的槽M底邊MO位置處變得最大，槽的底邊M0與磁傳感器16的相對旋轉(zhuǎn)軌道A、A′大致整合，這樣，最有利于磁傳感器16測出不帶噪聲的檢測信號。
接著，說明基于上述構(gòu)造的本實施例的作用。
本實施例的磁傳感器16在勵磁用永久磁鐵11之間不規(guī)則磁通W2的外側(cè)，并且，與光滑形狀的磁通W3相交叉，因而，不會受磁通不規(guī)則部分的影響而產(chǎn)生噪聲，能檢測出轉(zhuǎn)子8周圍磁通密度的峰值點位置。
圖4對比地示出磁傳感器16與轉(zhuǎn)子端面8b的距離D變化時，磁傳感器16所測出的磁場模擬信號。圖4的(a)、(b)、(c)、(d)分別對應(yīng)于距離D為2mm、3mm、4mm、4.9mm的無刷電機，橫軸表示時間。圖4(a)中a0、a1點所示的不規(guī)則凹凸部表示上述勵磁用永久磁鐵11之間不規(guī)則磁通W2的影響。該磁場模擬信號的不規(guī)則凹凸部在變換成數(shù)字信號時，成為電信號的噪聲。噪聲大的情況下，不能適當(dāng)?shù)貙Χㄗ哟艠O部9a勵磁，也不能驅(qū)動轉(zhuǎn)子8順利地旋轉(zhuǎn)。
比較圖4(a)至圖4(d)可知，隨著距離D增大，磁模擬信號的不規(guī)則谷峰谷底減少，在使距離約為4mm以上時就可能檢測到，而使距離D如圖4(d)所示約為4.9mm時，磁性傳感器16的磁模擬信號畫出的是光滑的正弦曲線，可變換為噪聲少的數(shù)字信號。
而且，轉(zhuǎn)子8的磁通W0、W1、W2、W3在轉(zhuǎn)子8按圖3所示方向R旋轉(zhuǎn)時，通過與定子磁極部9a相互作用引向該圖所示的方向R′?？梢灾涝摯磐╓0、W1、W2、W3的超前角與電動機電流或轉(zhuǎn)矩有關(guān)，電動機電流越大，超前角越大。本實施例中由磁傳感器16直接感知轉(zhuǎn)子端面8b外側(cè)空間的磁通密度，因而可以感知磁通密度峰值的位置。籍此，就可以根據(jù)磁通密度峰值對最適于產(chǎn)生最大旋轉(zhuǎn)力的磁極部9a勵磁，而可以提高電動機效率。
本實施例中，采用霍爾元件作為磁傳感器，在距離D＝4.9mm、旋轉(zhuǎn)數(shù)1200rpm、轉(zhuǎn)矩0.24kgm條件下運轉(zhuǎn)無刷電機時，與具有被檢測用磁鐵片的已有無刷電機相比提高了約10％的電動機效率。
而且，本實施例中也可以采用霍爾IC作為磁傳感器。霍爾IC使得利用霍爾效應(yīng)檢測磁場方向的功能與放大功能集成在一塊IC上，因而使N極靠近霍爾IC時輸出約5(V)，若是S極輸出則為0(V)，是電氣噪聲很強的檢測元件。將霍爾IC用作磁傳感器時，可以根據(jù)霍爾IC磁滯特性，與霍爾元件相比，使距離D設(shè)定得較小，以獲得電動機效率的提高。以下示出采用霍爾IC為磁傳感器，在旋轉(zhuǎn)數(shù)1200rpm、轉(zhuǎn)矩0.24kgm條件下改變距離D時無刷電機的電動機效率。
磁性傳感器與轉(zhuǎn)子端面的距離電動機電流 電動機效率D(mm) (A) (％)5.3 5.5774.94.4 5.0878.53.4 4.8880.02.9 4.8880.02.3 4.8880.0由上述可知，D在2.3mm以上檢測是可以的，而且在2.3-3.4mm時電動機效率穩(wěn)定，為最佳。另外，不到2.3mm時，出現(xiàn)噪聲而不能夠檢測。
與此相對，在同一條件下運轉(zhuǎn)具有被檢測用磁鐵片的無刷電機時，得到電動機電流7.40A，電動機效率63.2％。即，按照采用霍爾IC的本實施例無刷電機1的話，就可得到最大約17％電動機效率的提高。
而且，通過在轉(zhuǎn)子端面上安裝非磁性板也可以減輕磁噪聲。
圖5示出了轉(zhuǎn)子端面安裝有非磁性板的無刷電機縱截面。對于與圖1相同的部分給予相同的符號，并省略說明。本實施例無刷電機1的轉(zhuǎn)子端面8b上貼著不銹鋼制成的非磁性板8c。通過使非磁性板8c貼著轉(zhuǎn)子端面8b，將漏到轉(zhuǎn)子端面8b外側(cè)的一部分磁通轉(zhuǎn)換為渦電流，因此到達非磁性板8c外側(cè)的磁通就整體而言具有平滑的路徑。通過使磁通路徑平滑，就可以使磁傳感器16感知的磁模擬波形平滑，變換為噪聲少的數(shù)字信號。
圖6是對非磁性板8c的無刷電動機與沒有非磁性板的無刷電機由各自的磁傳感器感知的模擬波形加以比較的圖。
圖6(a)示出沒有非磁性板的無刷電機的磁模擬波形，圖6(b)示出轉(zhuǎn)子端面上貼著非磁性板的無刷電機的磁模擬波形。圖6橫軸是表示一刻度5ms的時間軸，3條曲線分別與電動機U相、V相、W相的模擬波形相對應(yīng)。圖6(a)部分，N表示不規(guī)則磁通所產(chǎn)生的影響，這種不規(guī)則模擬波形N在變換為數(shù)字信號時成為噪聲。與此相對，圖6(b)上述不規(guī)則磁通借助于非磁性板轉(zhuǎn)換為渦電流，而成為比較平滑的模擬波形，可得到噪聲少的數(shù)字信號。
另外，上述實施例中，非磁性板8c是貼在轉(zhuǎn)子端面8b上的，但是，非磁性板8c設(shè)置在磁傳感器16與轉(zhuǎn)子端面8b之間也可以，例如，也可以使非磁性板8c安裝在磁傳感器16的表面上。而且，通過在非磁性板8c上添加鋁材料，很容易將磁鐵的熱傳到外部，因此可以防止磁鐵的熱減磁。
而且，上述說明是對于各轉(zhuǎn)子磁極部8a的基部插著勵磁用永久磁鐵11的轉(zhuǎn)子說明的，但本發(fā)明不限于此，很清楚，對于每隔一個轉(zhuǎn)子磁極部插著勵磁用永久磁鐵，靠勵磁用永久磁鐵同極相斥使得圓周方向交替有N極與S極與磁極部的轉(zhuǎn)子來說也是相同的。
由以上說明可知，按照本發(fā)明第1類無刷電機，由于使得磁傳感器配設(shè)在離開轉(zhuǎn)子端面規(guī)定距離位置，并由該磁傳感器直接感知漏到轉(zhuǎn)子端面外側(cè)的勵磁用永久磁鐵的磁通，因而在旋轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)子磁通借助于與定子磁極部的相互作用而引向旋轉(zhuǎn)方向時，或是該磁通超前角隨電動機電流變動時，可以經(jīng)常感知轉(zhuǎn)子外部空間磁通密度的峰值位置，從而對定子最佳的磁極部勵磁，謀求電動機效率的提高。而且，依據(jù)相同的作用，在雙向旋轉(zhuǎn)的無刷電機中可以借助于一個磁傳感器對最佳的定子磁極部勵磁。
而且，按照本發(fā)明無刷電機，通過將磁傳感器配置在轉(zhuǎn)子勵磁用永久磁鐵間不規(guī)則磁通的外側(cè)，并與平滑形狀的磁通相交叉的位置，就可以減輕不規(guī)則磁通影響引起的噪聲，而可以獲得省略以往需要的被檢測用磁鐵片且構(gòu)造簡單的無刷電機。
以下，對于本發(fā)明第2類無刷電機加以說明。
該第2類無刷電機與前面圖1所示的基本構(gòu)造相同，因而共同的構(gòu)成要素給予相同符號并省略其說明。上述第1類無刷電機是針對轉(zhuǎn)子端面與磁傳感器的間隔考察的，與此相對，該第2類無刷電機主要是考察磁傳感器沿徑向的位置關(guān)系的。
圖7示出了本發(fā)明轉(zhuǎn)子8的端面8b。轉(zhuǎn)子8由呈90°角度沿徑向凸出的轉(zhuǎn)子磁極部8a與插入該轉(zhuǎn)子磁極部8a的勵磁用永久磁鐵11構(gòu)成的。勵磁用永久磁鐵11，其軸向長度與轉(zhuǎn)子8長度相等或比它短，磁鐵端面位于至少在磁傳感器一側(cè)的轉(zhuǎn)子端面8b的內(nèi)側(cè)。若磁鐵端面突出轉(zhuǎn)子端面，不僅磁傳感器處不能檢取漏磁通，而且無法維持轉(zhuǎn)子端面8b與磁傳感器的間隔。而且，轉(zhuǎn)子端面8b與定子端面9b的長度關(guān)系，已判明以相等或轉(zhuǎn)子端面8b較長為好，因為使漏磁通增強容易檢取。轉(zhuǎn)子8的中心部插入旋轉(zhuǎn)軸7，旋轉(zhuǎn)軸7與轉(zhuǎn)子8通過燒嵌等方法固定為一體。
勵磁用永久磁鐵11是內(nèi)外側(cè)呈N極與S極相交替狀態(tài)插在轉(zhuǎn)子磁極部8a的基部。勵磁用永久磁鐵11的磁通被引向轉(zhuǎn)子磁極部8a的前端部分，從各轉(zhuǎn)子磁極部8a的外周面出入。由此種構(gòu)成，轉(zhuǎn)子8的磁極部8a沿圓周方向交替地帶著N極與S極的磁性。圖中點劃線A-B間(本例中離中心軸距離R從21mm至23mm)的區(qū)域，示出了隨轉(zhuǎn)子8的旋轉(zhuǎn)磁傳感器16(該例中是霍爾IC)的上邊19a進入該范圍時可采用來自轉(zhuǎn)子端面的漏磁通、可以驅(qū)動電動機。
另一方面，圖中點劃線B-C間(本例中離中心軸距離從R23mm到R26mm)的區(qū)域，示出了存在于轉(zhuǎn)子8外周部的漏磁通不穩(wěn)定區(qū)域。該不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的漏磁通由于定于9發(fā)生的旋轉(zhuǎn)磁場的影響，漏磁通通常不穩(wěn)定地變化，雖然能旋轉(zhuǎn)，但是在低旋轉(zhuǎn)、低轉(zhuǎn)矩的運轉(zhuǎn)區(qū)域，電動機效率出現(xiàn)了比軌道A-B降低約4％的結(jié)果。而且，點劃線A-D間(本例中離中心軸距離從R8mm至R21mm)的區(qū)域示出了在轉(zhuǎn)子8內(nèi)周部的不穩(wěn)定區(qū)域。對于該不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的漏磁通而言，由于各勵磁用永久磁鐵間的磁通難以漏出，而且在槽MO處被引到定子產(chǎn)生的磁場，磁通切換位置變得不穩(wěn)定，因而電動機不會旋轉(zhuǎn)。
圖中，點劃的E線示出了磁傳感器(霍爾IC)16的下邊19b在點劃E線外側(cè)時該磁傳感器可以正常驅(qū)動的界線。而且鉚接部18在點劃E線與點劃D線之間時可正常地采用轉(zhuǎn)子端面的漏磁通，但鉚接部18在點劃E線外側(cè)時，由于鉚接部的凹凸，轉(zhuǎn)子端面的漏磁通變得不穩(wěn)定，特別是磁通切換位置變得不穩(wěn)定，因而無法采用磁傳感器的信號。
如圖中所示，通過將磁傳感器(霍爾IC)16的上邊19a置于轉(zhuǎn)子8區(qū)域A-B間，并且將鉚接部18定位于點劃線E的內(nèi)部，可獲得穩(wěn)定的漏磁通，而獲得穩(wěn)定的效率與旋轉(zhuǎn)。
而且，以下示出將霍爾IC置于上述位置(R23mm)，旋轉(zhuǎn)數(shù)固定在1200rpm，使轉(zhuǎn)矩變化的時候，各個轉(zhuǎn)矩最高效率時，可從轉(zhuǎn)子端面得到的霍爾IC信號與轉(zhuǎn)子外側(cè)磁通密度的峰值偏差。
轉(zhuǎn)矩 霍耳IC與磁通密度的峰值偏差最高效率(Kgm)(電氣角) (％)0.05 10°±15° 900.10 10°±15° 870.15 10°±15° 850.20 10°±15° 820.25 10°±15° 79由上表可知，若通過感知直接來自轉(zhuǎn)子端面的漏磁通，使磁傳感器基板位置設(shè)置于低負荷點的話，可得到各個負荷時最高的效率，而且，對應(yīng)于霍爾IC旋轉(zhuǎn)方向安裝誤差的最高效率其變化較小，又偏差量與負荷無關(guān)，均相同，因而對于任何負荷均可以設(shè)置。
也就是說，轉(zhuǎn)子8旋轉(zhuǎn)時，借助與定子磁極部的相互作用可以引來轉(zhuǎn)子磁極部的磁通。該超前角與電動機電流或轉(zhuǎn)矩有關(guān)，電動機電流越大(轉(zhuǎn)矩越大)超前角越大，而且霍爾IC是直接感知轉(zhuǎn)子端面8b外側(cè)空間的磁通的，因而可以對應(yīng)于磁通密度的峰值對產(chǎn)生最大旋轉(zhuǎn)力的最佳定子磁極部9a勵磁，從而可以使電動機效率提高。
圖8是示意本發(fā)明三相四極無刷電機磁傳感器基板15的圖，本實施例，磁傳感器使用了霍爾IC。
設(shè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向為順時針旋轉(zhuǎn)方向，在圓周方向以52°為間隔，使霍爾IC16a(本例中霍爾IC上端距離中心軸R23mm)、霍爾IC 16b(本例中距中心軸R 22mm)、霍爾IC 16c(本例中距中心軸R 21mm)為3個相異的距中心軸的距離，并沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向順序?qū)⒒魻朓C位置定位在內(nèi)側(cè)，分別通過焊接固定。而且，用于將磁傳感器基板15固定在定子上的軸安裝孔21有2處，設(shè)置在磁傳感器基板外側(cè)。安裝孔21的圓周設(shè)有接合區(qū)24，接合區(qū)24的銅箔較厚地構(gòu)成，插入軸后通過焊接或樹脂固定，以充分保證機械強度。而且，對于驅(qū)動霍爾IC或向外部輸出信號用的連接部，則設(shè)置C型形狀的接合區(qū)20，引出線14b就可以簡單地從磁傳感器基板的上下以及橫向插入，而且，為可以焊接，通常使接合區(qū)20面積的一部分加寬引出線14b是扁平電纜，線的絕緣體形成一體，因而對于如接合區(qū)20的C型形狀的部件是極容易插入的。
磁傳感器基板15的大小使得其外周25位于定于線圈13的內(nèi)側(cè)，還有內(nèi)周23的位置是可以任意設(shè)定的。即，磁傳感器基板的固定是在外周進行的，因而就無需以該內(nèi)周23為基準固定在殼體部件上，這樣，就能夠使基板加寬到軸7的外徑位置，因而，可以更為簡單地制作圖版22，而且能夠充分保證圖版間的絕緣距離，也就無需將圖版引到接合區(qū)20的外側(cè)，因而就可以使接合區(qū)20如C型形成為開口型的。而且，旋轉(zhuǎn)方向的角度如后面詳述的依霍爾IC管腳間的大小而超前，因而磁傳感器基板15的形狀變得非常緊湊，其制作成本也便宜。
圖9示出了將霍爾IC 16由中心軸移動到外側(cè)，以距離中心軸R 21mm的位置為基準時超前角的變化量。圖10表示以距離中心軸R 21mm為基準，將霍爾IC移動到外側(cè)時，為達到最高效率霍爾IC的旋轉(zhuǎn)方向的移動角度。
圖8至圖10中，以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的角度為(+)，相反轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的角度為(-)，根據(jù)圖9，使霍爾IC僅僅從R21mm至R23mm向外側(cè)移動時，由于是為檢出靠近定子的磁通且被吸引來的漏磁通，轉(zhuǎn)子檢測位置成比例地超前。但超過23mm的話，則由于磁極部形狀的限制，有逐步減小超前量的趨勢。而且，使霍爾IC從R21mm向外側(cè)移動至R26mm時，由于超前角過分超前，超前角最高效率的位置偏離，電動機效率下降。但按圖10所示，在各個位置上，使霍爾IC向(-)側(cè)移動時可得到最高效率，由實驗可得到，各個位置所得到的最高效率的差幾乎沒有。還有霍爾IC距中心R20.5mm以下以及R26.5mm以上，電動機是不旋轉(zhuǎn)的，故在圖上打上了斜線。
以霍爾IC 16c(距軸中心R21)為基準，霍爾IC 16b(距軸中心R22)的位置通常是角度60°，但是，如圖9所示，通過定位于距軸中心1mm外側(cè)就使得電氣角超前15°，而另一方面，如圖10所示，通過移動霍爾IC的旋轉(zhuǎn)角度，可以得到相同的最高效率，60°－8°＝52°就是霍爾IC 16c與霍爾IC 16b間的角度。相同地，也可以得到霍爾IC 16b與霍爾IC 16a間的角度(52°)，因而，比起已有的裝置，可使霍爾IC間的寬度變窄16°，因而就能夠使磁傳感器基板15小型化。
圖11表示霍爾IC與轉(zhuǎn)子端面的側(cè)面圖。轉(zhuǎn)子8的外周空間由于感知從磁極部8a漏出的磁通，因而使設(shè)置在磁傳感器基板15上的磁傳感器(霍爾IC)16朝向轉(zhuǎn)子端面8b一側(cè)，對于轉(zhuǎn)子8與磁傳感器基板15的間隔調(diào)整則采用帶臺階的軸28進行。即，軸28的一端28a由Q方向插入到傳感器基板的安裝孔21中，而且在接合區(qū)一側(cè)15a進行焊接。另一端28b在定子磁極部(圖中未表示)被壓入固定。轉(zhuǎn)子端面與霍爾IC的間隔是按照軸28的尺寸L1調(diào)整的。本實施例中，因轉(zhuǎn)子端面與霍爾IC的軸向距離不到2.3mm，從轉(zhuǎn)子端面漏出的磁通就較多，而無法正常地驅(qū)動，故將尺寸1設(shè)定為2.3mm以上。
而且，關(guān)于磁通，由實驗得知勵磁用永久磁鐵的厚度與轉(zhuǎn)子端面同霍爾IC間的距離存在比例關(guān)系。即勵磁用永久磁鐵越厚，勵磁用永久磁鐵的漏磁通越多，隨之變化的霍爾IC的位置即使與轉(zhuǎn)子端面離開一段距離也是能夠感知的。而且，引出線14b由磁傳感器基板15的上側(cè)面P插入接合區(qū)20，靠焊接或樹脂固定。
圖12表示出霍爾IC與轉(zhuǎn)子端面的另一實施例的側(cè)面圖。該例中，是按與前例相反的方向設(shè)置磁傳感器基板15以及磁傳感器(霍爾元件16的。另外，轉(zhuǎn)子8與磁傳感器基板15的間隔靠帶臺階的軸28的尺寸L2來調(diào)整，這種場合霍爾IC的安裝間隔就是尺寸L2。而且軸端部28a的插入方向與焊接方向相反，即接合區(qū)15a朝向與上述端面8b相反的方向，因而可使得對接合區(qū)15a進行的焊接容易。
而且，引線14b馬上就可以焊接在接合區(qū)20面積較寬的部分，焊料面以及霍爾IC等部件全部定位在接合區(qū)側(cè)15a，因而制作容易。而且，在接合區(qū)的反面15b，貼著屏蔽片29，以避免基板噪聲轉(zhuǎn)子端面的漏磁通噪聲交叉干擾。因此可以由霍爾IC充分地檢測出無噪聲的磁通。這樣，通過過將屏蔽片29貼在接合區(qū)的反面，從而可以向外部輸出穩(wěn)定的信號，同時，與不設(shè)屏蔽片29的通常場合轉(zhuǎn)子端面同傳感器基板間的距離相比，就可以在靠近轉(zhuǎn)子端面約30％處測定磁通。
圖13示出一轉(zhuǎn)子端面的另一實施例。
轉(zhuǎn)子30由以90°角度沿半徑方向突出的轉(zhuǎn)子磁極部30b與插入在轉(zhuǎn)子磁極部30a的勵磁用永久磁鐵31構(gòu)成。轉(zhuǎn)子30的中心部插入旋轉(zhuǎn)軸32，旋轉(zhuǎn)軸32與轉(zhuǎn)子30借助于燒嵌等方法嵌合為一體。
各勵磁用永久磁鐵31其N極(或S極)在旋轉(zhuǎn)軸側(cè)，插到每一個磁極部30a的基部。勵磁用永久磁鐵31的磁通由轉(zhuǎn)子磁極部30a的前端部分引導(dǎo)從各轉(zhuǎn)子磁極部30b的外周面出入。因此，轉(zhuǎn)子30沿圓周方向交替帶有N極與S極的磁性。圖中點劃線B-C間(本例中，距中心軸的距離從R23mm至R26mm)示出了隨轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)，霍爾IC32的上邊33進入該范圍時，磁通切換位置變得穩(wěn)定而可以驅(qū)動電動機。
而且，點劃線B-D間(本例中，距中心軸距離從R8mm至R23mm)區(qū)域，示出轉(zhuǎn)子30不穩(wěn)定區(qū)域。該區(qū)域有勵磁用永久磁鐵的磁極部與無勵磁用永久磁鐵的磁極部的磁通變動有所不同，磁通切換位置不穩(wěn)定而不能驅(qū)動電動機。
另外，上述說明是就檢取自轉(zhuǎn)子端面漏出磁通的磁傳感器信號加以說明的，但本發(fā)明不限于此，轉(zhuǎn)子內(nèi)插入能量累積(BHMAX 25 MGOe)高的稀土類磁石，轉(zhuǎn)子端面部分至少一處使之磁飽和，在轉(zhuǎn)子外側(cè)故意使磁通漏出時，由于磁傳感器中所流的磁氣量增加，因而即使磁傳感器特性紊亂也可以很好地檢測。尤其，磁飽和處由于存在于極切換位置的附近，因而就可以對容易變得不穩(wěn)定的地方進行穩(wěn)定的感知。而且，不用說，通過加大軸方向磁傳感器與轉(zhuǎn)子端面的距離，電動機可靠性可以提高，而且組裝可以簡化。
由以上說明可知，按照本發(fā)明第2類無刷電機，在距離轉(zhuǎn)子端面規(guī)定距離的位置配置磁傳感器，由這磁傳感器直接感知轉(zhuǎn)子端面外側(cè)漏出的勵磁用永久磁鐵的磁通，因而旋轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)子磁通靠與定子磁極部的相互作用引導(dǎo)至旋轉(zhuǎn)方向，或者該超前角隨電動機電流(電動機轉(zhuǎn)矩)變動的時候，經(jīng)?？梢愿兄D(zhuǎn)子外部空間磁通密度的峰值位置，對定子最佳磁極部勵磁，以謀求電動機效率的提高。而且，相對于霍爾IC旋轉(zhuǎn)方向的裝配誤差，其最高效率的變化較小，而且與負載無關(guān)，超前角相同，因而可以設(shè)定為任意的負荷。
而且，本發(fā)明的磁傳感器基板是通過在外周配置裝配孔來固定的，可使傳感器基板的內(nèi)周擴展至旋轉(zhuǎn)軸，而可以更簡單地圖版配線，同時也可充分地保持圖版的絕緣距離，與引出線與接合區(qū)連接的形狀可變化，因而引出線的插入以及連接變得簡單。而且，通過改變霍爾IC與軸的距離，可以使超前角也改變，霍爾IC間的角度變窄，因而可以使磁傳感器的大小變小，以謀求低廉的成本。
以下，對于本發(fā)明第3類無刷電機加以說明。
該第3類無刷電機如圖14所示，與前面圖1中所示的電動機基本構(gòu)造相同，因而，對于共同的構(gòu)成要素給予相同符號并省略其說明。
圖14中，轉(zhuǎn)子8的端面8b上貼著用于標(biāo)識轉(zhuǎn)子8旋轉(zhuǎn)位置的被檢測用磁鐵片17。在該被檢測用磁鐵片17旋轉(zhuǎn)軌道附近的殼體部件3的內(nèi)端面上，安裝著順時針旋轉(zhuǎn)時檢測出轉(zhuǎn)子8旋轉(zhuǎn)位置的CW磁傳感器16(16X)，和逆時針旋轉(zhuǎn)時檢測出轉(zhuǎn)子8旋轉(zhuǎn)位置的CCW磁傳感器16(16Y)。
圖15示出了圖14所示箭頭A-A′方向轉(zhuǎn)子8的正面。轉(zhuǎn)子8由鋼片疊合的轉(zhuǎn)子軛鐵10與勵磁用永久磁鐵11構(gòu)成，轉(zhuǎn)子軛鐵10具有以90°角度沿半徑方向向外突出的4部分。該轉(zhuǎn)子軛鐵10突出的4部分，在基板上具有外側(cè)交替為N極與S極地插入的勵磁用永久磁鐵11，以構(gòu)成各個轉(zhuǎn)子的磁極部8a。圖中符號18表示使鋼板鉚接為一體的鉚接部。
在轉(zhuǎn)子磁極部8a中的一個端面中央貼著被檢測用磁鐵17。該被檢測用磁鐵片17在轉(zhuǎn)子8按圖15所示的順時針方向CW或逆時針方向CCW旋轉(zhuǎn)時沿旋轉(zhuǎn)軌道R移動。在未圖示的殼體部件3的端面貼著由點劃線示出的CW磁傳感器16X與CCW磁傳感器16Y。CW磁傳感器16X與CCW磁傳感器16Y如圖所示設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軌道R的附近，CW磁傳感器16X在CCW方向上偏離角度α0固定，CCW磁傳感器16Y在CCW方向上偏離角度α1固定的。
如果令CW磁傳感器16X與CCW磁傳感器16Y的位置分別為P1、P2，轉(zhuǎn)子磁極部8a的中心位置為P0、P3，轉(zhuǎn)子8順時針旋轉(zhuǎn)時，在由未圖示的控制電路只接收CW磁傳感器16X的信號，CW磁傳感器16X在位置P1感知磁通的時候，從而控制位置P0相對應(yīng)的定子磁極部9a勵磁。相反，轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)時，在靠上述控制電路只接收CCW磁傳感器16Y的信號，CCW磁傳感器16Y在位置12感知磁通的時候，從而控制位置P0相對應(yīng)的定子磁極部9a勵磁。
以下對于角度α0與α1的大小采用前述圖38加以說明。如前所述，圖38示出了無刷電機轉(zhuǎn)子端面的外側(cè)空間的磁通密度的推移，與被檢測用磁鐵片檢測的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的偏離，而且，時間差可換算為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角，該旋轉(zhuǎn)角與磁通的超前角是相等的。
因此，本實施例中，設(shè)定上述CW磁傳感器16X與CCW磁傳感器16Y的偏離角度α0與α1使之同該磁通密度的超前角基本相等。
按照以上構(gòu)成，本實施例的無刷電機1，在轉(zhuǎn)子8沿圖15所示的順時針CW旋轉(zhuǎn)的場合，被檢測用磁鐵片17到達位置P1時，CW磁傳感器16X檢測出被檢測用磁鐵片17的磁通，由上述控制電路使位置P0相對應(yīng)的定子磁極部9a勵磁。此時，轉(zhuǎn)子8外側(cè)空間的磁通密度的峰值位于P0，從而可以使轉(zhuǎn)子8以最佳效率旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，因而能夠使電動機效率提高。
與此相對，轉(zhuǎn)子8逆時針旋轉(zhuǎn)的場合，由CCW磁傳感器16Y檢測出到達位置P2的被檢測用磁鐵片17的磁通，對與位置P3相對應(yīng)的定子磁極部9a勵磁，同樣可謀求電動機效率的提高。
另外，本實施例的無刷電機1，在轉(zhuǎn)子8沿圖15示出的順時針CW方向旋轉(zhuǎn)時，可以采用CCW磁傳感器16Y。即，如前所述，CCW磁傳感器16Y在沿逆時針CCW方向旋轉(zhuǎn)時在CCW方向上，偏離角度α1固定，因而若按照沿順時針CW方向旋轉(zhuǎn)的觀點來看的話，則CCW磁傳感器16Y變成了滯后角。因而沿CW方向旋轉(zhuǎn)時，就可以將CCW磁傳感器16Y用作滯后角。而且，相反沿CCW方向旋轉(zhuǎn)時，也可以將CW磁傳感器16X用作滯后角。
另外，就輸送機器等而言，使用的是必須作業(yè)時低速高轉(zhuǎn)矩地送出，回收時快捷迅速且低轉(zhuǎn)矩地反轉(zhuǎn)的雙向旋轉(zhuǎn)用無刷電機。這樣的雙向旋轉(zhuǎn)用無刷電機，是使各自旋轉(zhuǎn)方向磁通密度的超前角相異，因而設(shè)置一塊被檢測用磁鐵片，作業(yè)時檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的作業(yè)用磁傳感器，以及回收時檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的卷繞用磁傳感器，作業(yè)時高轉(zhuǎn)矩的時候，在與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反方向上偏離與磁通超前角相等的角度固定作業(yè)用磁傳感器，回收時低轉(zhuǎn)矩的時候在與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向(與作業(yè)時相反的旋轉(zhuǎn)方向)相反方向上偏離較大的角度固定回收用磁傳感器。通過使作業(yè)用·回收用磁傳感器其各自轉(zhuǎn)矩的磁通超前角一致，旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)矩有所不同，并且可以獲得在各自的旋轉(zhuǎn)方向上發(fā)揮高效率的雙向旋轉(zhuǎn)用無刷電機。
從以上說明可知，按照本發(fā)明第3類無刷電機，具有標(biāo)識轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的被檢測用磁鐵片，順時針旋轉(zhuǎn)時檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的CW磁傳感器，逆時針旋轉(zhuǎn)時檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的CCW磁傳感器，CW磁傳感器與CCW磁傳感器是在與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上偏離各自規(guī)定的角度配置的，因而轉(zhuǎn)子沿順時針或逆時針任一方向旋轉(zhuǎn)時，都可以使比實際轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置超前與磁通超前角相等角度的定子磁極部勵。籍此，可以以最佳效率旋轉(zhuǎn)驅(qū)動轉(zhuǎn)子，而可以獲得電動機效率的雙向旋轉(zhuǎn)用無刷電機。
以下，對利用本發(fā)明上述第2類無刷電機，進行第3類無刷電機之類雙向旋轉(zhuǎn)的場合加以說明。
如上所述，通常一個方向的旋轉(zhuǎn)需要3個磁傳感器，因而沿兩個方向旋轉(zhuǎn)的無刷電機采用6個磁傳感器。如圖16所示，發(fā)明人等將霍爾IC位置設(shè)定為21mm、23mm、24.5mm、26mm，以1組3個，在順時針方向(CW)以及逆時針方向(CCW)具有相同效率的位置(超前角0°)上，試求額定效率、最大負荷、最大旋轉(zhuǎn)數(shù)。由此圖16可知，在R24.5mm、R26mm時，無法由霍爾IC感知。而且，R23mm時，又如圖17所示，若在CW以及CCW加上相同電壓的話，雖然電動機效率不同，但是其旋轉(zhuǎn)變化在整個區(qū)域中則較少，且裸特性(最高旋轉(zhuǎn)數(shù))是相同的。而且，同樣的，R21mm時，又如圖18所示，或在CW以及CCW加上相同電壓的話，雖然裸特性不同，但是，其電動機效率與高負荷時的旋轉(zhuǎn)數(shù)則是相同的。
圖17以及圖18中，50％、70％以及100％表示能率(duty)，即表示旋轉(zhuǎn)數(shù)與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，而圓印則表示電路電流與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，且實線為CCW，虛線為CW。
另外，將霍爾IC設(shè)置于R23mm處，旋轉(zhuǎn)數(shù)固定為1200rpm，使轉(zhuǎn)矩變化時，各自轉(zhuǎn)矩下，得最高效率時的，由轉(zhuǎn)子端面得到的霍爾IC信號與轉(zhuǎn)子外側(cè)磁通密度峰值的偏差示出如下表。
轉(zhuǎn)矩霍耳IC與磁通密度峰值的偏差 最高效率(Kgm)(電氣角) (％)0.05 0°±5°900.10 0°±5°870.15 0°±5°850.20 0°±5°820.25 0°±5°79由上表可知，通過設(shè)置于R23mm處，相對于霍爾IC的旋轉(zhuǎn)方向裝配誤差而產(chǎn)生的最高效率的變化較小，而且因與負荷無關(guān)，偏移量相同，故在任何負荷下都可以設(shè)置。
上述實施例表示，通過任意選擇磁傳感器的設(shè)置位置，就可以在相同構(gòu)造下，獲得其性能適宜于使用目的的電動機。即，在正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的雙旋轉(zhuǎn)中需要相同的最大旋轉(zhuǎn)、相同轉(zhuǎn)矩的場合，就將磁傳感器置于例如前述R23mm處。而且，如同用在洗衣機中的電動機，在洗滌方式下，要求旋轉(zhuǎn)數(shù)1200rpm；轉(zhuǎn)矩0.24Kgm雙向旋轉(zhuǎn)這類性能，在脫水方式下要求旋轉(zhuǎn)數(shù)2000rpm；轉(zhuǎn)矩0.05Kgm且單向旋轉(zhuǎn)，在要求這種性能時，可以將磁傳感器設(shè)置于例如上述的R21mm處。這里，是舉出改變霍爾IC徑向位置的例子加以說明的，但不用說，對各個R位置，調(diào)整超前角也可以獲得相同的效果。
從上述實施例可以得知，在使磁傳感器位置設(shè)定為多種不同的情況下，最好在旋轉(zhuǎn)方向CW、CCW預(yù)先收集許多數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中如上述洗衣機那樣選擇適合所需旋轉(zhuǎn)實施形態(tài)的模式。此外，在上表中，霍爾IC與磁通密度峰值的偏差與上述第2類無刷電機那里所示的表的數(shù)值不同，是因為這里的表是依據(jù)探索適合于正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的雙旋轉(zhuǎn)條件的結(jié)果。
以下說明在上述本發(fā)明的第1至第3類無刷電機中實施而得以使電動機性能提高的裝置。
圖19示出磁傳感器基板，該實施例是將傳感器驅(qū)動電源設(shè)置在磁傳感器基板15上的。即，在磁傳感器基板15上設(shè)置感生線圈34，同時使該感生線圈34與電路35連接，使該電路35與電源36、磁傳感器16連接。在該磁傳感器基板15中，靠由轉(zhuǎn)子來的漏磁通，感生線圈34產(chǎn)生交流電壓，如圖20所示，由整流電路進行全波整流或半波整流，由升壓電路升壓，并經(jīng)控制電路存蓄在電源中。在這里，控制電路采用1個或多個二極管，而且，升壓電路是根據(jù)需要設(shè)置的，并且由升壓線圈構(gòu)成。這樣構(gòu)成磁傳感器基板15時，可以有效利用轉(zhuǎn)子漏磁通，可以不需要已經(jīng)所采用的外部電源，和與其相聯(lián)的外部配線，可以加大感應(yīng)性能，而且可以形成將磁傳感器與電源的包含在一起的緊湊形狀。而且，如圖21所示，也可以在定子9的齒部卷繞輔助線圈形成感生線圈34。另外，感生線圈34，比較好的是采用適合小型化、薄型化的片狀線圈，電源36則采用可充放電的大容量電容器或二次電池。通過這類辦法，不僅使大容量發(fā)電成為可能，而且還能經(jīng)電路電源引到電動機外面，用作控制外部啟動器用的電源。
又，作為有效利用上述轉(zhuǎn)子漏磁通，用作控制外部啟動器用的電源的其它形態(tài)，還有如圖22所示的。它在固定無刷電機1的安裝板40上，設(shè)置沿該無刷電機1的殼體部件3方向突出的部位41，該部位41的前端安裝上述感生線圈。從該感生線圈34中引線14連接至控制電路42、電池43。另一方面，殼體部件3則是在與上述感生線圈34相對應(yīng)的地方形成孔3a，該孔3a中插通有上述部位41，使之靠近轉(zhuǎn)子端面8b來設(shè)置上述感生線圈34。圖22中，44是插通旋轉(zhuǎn)軸7用的孔。另外，還可以在與上述安裝板40碰接的殼體部件3與相對側(cè)殼體部件4的外側(cè)設(shè)置例如具有片狀線圈的感生線圈。這樣就可以在電動機內(nèi)外的適當(dāng)位置設(shè)置感生線圈34，而將由此獲得的電源用作磁傳感器和電動機外部驅(qū)動電源。
圖23以及圖24是示出其他實施例的磁傳感器基板。本例中，在磁傳感器基板15上形成空洞部15c，并使磁傳感器16安裝到該空洞部15c中，用含有如鋁材等導(dǎo)熱性好的材料的非導(dǎo)電性樹脂37鑄模制得磁傳感器基板15的表里整體。這樣構(gòu)成的場合，在磁傳感器基板15上形成空洞部15c，因而磁傳感器16的定位容易，而且是用散熱性樹脂37鑄模的，因而磁傳感器基板的散熱良好。另外，以前將磁傳感器裝在磁傳感器基板上面，由于磁傳感器基板，特別因為磁傳感器而成凹凸?fàn)睿瑢Υ诉M行樹脂鑄模是有困難的，但按照實施例，由于形成空洞部15c并將磁傳感器裝到這里面，因而具有定位效果的同時也不會在基板面上形成凹凸，因而容易進行樹脂鑄模，而且如上所述，還可以獲得該樹脂鑄模所帶來的散熱效果。
圖25以及圖26是磁傳感器采用線圈38的，圖25是片狀的線圈、圖26是進行螺旋管繞線的線圈。本例中由于轉(zhuǎn)子的漏磁通橫切線圈38時產(chǎn)生反電動勢，因而是利用該反電動勢作為位置檢測信號。
如上所述，利用該反電動勢進行位置檢測，由于轉(zhuǎn)子處于靜子狀態(tài)下的起動階段，因不產(chǎn)生反電動勢，故無法進行位置檢測。因此，以進行圖27中所示的控制為好。即，在圖27的流程圖中，首先一開始，根據(jù)一定時間某個圖案的驅(qū)動信號以限流器的限值電流勵磁。藉此，轉(zhuǎn)子移動到與該勵磁圖案相對應(yīng)的位置，確定位置。接下來，若在流過電流的狀態(tài)下給出換流信號切換輸出圖案，電動機就旋轉(zhuǎn)，因此線圈產(chǎn)生反電動勢，因而就進行線圈的位置檢測。采用這種線圈的場不需霍爾元件、霍爾IC這類磁傳感器，替代它的線圈為銅絲故可以便宜地制作，而且與以往的磁傳感器相比，有端子減少了，具有耐熱性，制造上可以較粗的公差進行等優(yōu)點。
圖28是與轉(zhuǎn)子端面8b相對應(yīng)，設(shè)置磁傳感器16可以移動的那種。即，在殼體部件3、4內(nèi)部適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置圓筒體45，在該圓筒體45設(shè)置非磁體動桿46使之可以沿軸方向移動，該動桿46的轉(zhuǎn)子一側(cè)固定磁傳感器16，在該向動桿46的相對一側(cè)固定該磁鐵47。與該磁鐵相對在殼體部件的外側(cè)設(shè)置薄膜線圈48以達到與其電氣導(dǎo)通。從而，使薄膜線圈48電流流通以進行勵磁，靠控制裝置(省略圖示)來轉(zhuǎn)換薄膜線圈48的磁性，以進行對上述磁鐵47的吸引與排斥，從而動桿46通過使磁傳感器16沿軸方向移動，以調(diào)整與轉(zhuǎn)子端面8b的距離，藉此使電動機的旋轉(zhuǎn)區(qū)域變化。圖29示出這樣使磁傳感器16移動時，磁傳感器16與轉(zhuǎn)子端面8b間的距離同超前角的關(guān)系，若磁傳感器16離開轉(zhuǎn)子端面8b，超前角就從圖中a點開始比例地進行超前。該a點，根據(jù)實驗結(jié)果，得出數(shù)值為勵磁用永久磁鐵11的厚度的1.5倍。又，在圖30中，以引出線1表示的線圖，示出了磁鐵47與薄膜線圈48相斥的時候(即磁鐵47靠近轉(zhuǎn)子端面8b的時候)的情況。以引出線2示出的線圖則示出了磁鐵47與薄膜。線圈48相吸的時候(即磁鐵47與上述引出線1相比從轉(zhuǎn)子端面8b離的更遠的時候)的情況。這樣，通過使磁鐵相對于轉(zhuǎn)子端面8b的位置可變，便可以使裸特性改變。另外，在上述第1類發(fā)明中使磁傳感器16與轉(zhuǎn)子端面8b相對可移動地設(shè)置的場合，除了前述效果以外，還可以使磁傳感器的設(shè)定位置變得容易，即在可直接感知轉(zhuǎn)子端面外側(cè)漏磁通距離以下，因轉(zhuǎn)子端面附近不規(guī)則磁通而致使檢測信號產(chǎn)生噪聲的距離以上的這一距離范圍內(nèi)，定位容易。
但是，上述各實施例都是以溫度大體上相同的場合為前提，在電動機旋轉(zhuǎn)中溫度條件極端變化的場合下，則期望備有溫度補償裝置。而且，溫度補償?shù)倪M行，一般來說溫度傳感器是必須的構(gòu)成要素。因此，本發(fā)明者等提出了不同溫度傳感器而可以檢測電動機溫度的技術(shù)手段的方案。
即，如圖31所示，霍爾電壓與磁通密度之間呈一定的比例關(guān)系，而且，如圖32所示磁通密度與溫度之間也有一定的關(guān)系。圖33是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時磁傳感器的輸出電壓波形，隨磁鐵溫度的上升磁通密度減少，而且隨磁通密度的減少磁傳感器的輸出電壓下降。因此，利用這些關(guān)系，換句話，預(yù)先求得這種關(guān)系，控制電路內(nèi)，通過將磁通密度、溫度關(guān)系表裝入例如ROM，就可以由磁傳感器輸出電壓監(jiān)視電動機溫度。而且，轉(zhuǎn)子磁鐵的減磁量也同樣可由磁傳感器的輸出電壓檢測。由于靠這樣的構(gòu)成，可以從磁傳感器模擬輸出值的變化檢測出監(jiān)視溫度，因而不需要專用溫度傳感器，而可以謀求成本降低。而且，可以從磁傳感器模擬輸出值的變化檢測出溫度上升和意外情況所引起的轉(zhuǎn)子磁鐵的減磁，從而可以掌握磁鐵性能變劣情況。而且，如上所述，可以不用溫度傳感器而直接檢測旋轉(zhuǎn)中磁鐵的溫度。
以下所示實施例，是鑒于磁傳感器和磁通密度如前所述受溫度影響，而提出可使電動機內(nèi)冷卻的構(gòu)造。即，如圖34至圖36所示形成扇形的構(gòu)造。圖34以及圖35是使轉(zhuǎn)子軛鐵10的鋼板10a的磁極部前端10b斜向彎曲形成扇形狀的。以前，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)在鋼板10a的磁極部前端10b送風(fēng)，而使磁傳感器冷卻，藉此減少周圍溫度變化的影響，而可以得到穩(wěn)定的輸出電壓。圖36所示的是在轉(zhuǎn)子端面8b與磁傳感器16之間設(shè)置固定在旋轉(zhuǎn)軸7上的風(fēng)扇39，因而與前例相同，使磁傳感器以及電動機冷卻，藉此可獲得穩(wěn)定的輸出電壓。另外，該風(fēng)扇39由非磁性材料形成，因而不會受轉(zhuǎn)子端面來的磁通影響，沒有因為設(shè)置風(fēng)扇39而檢測不良的情況。
本發(fā)明，采用磁傳感器檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的無刷電機可以檢測轉(zhuǎn)子周圍磁通密度的峰值，最適合于需要高電動機效率的無刷電機。
權(quán)利要求
1.一種雙向旋轉(zhuǎn)無刷電機，具有定子；可自由旋轉(zhuǎn)地支承在上述定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有疊合了很多鋼片的轉(zhuǎn)子軛鐵，該轉(zhuǎn)子軛鐵具有偶數(shù)個磁極部，在各磁極部或相間的磁極部中插入勵磁用的永久磁鐵，其特征在于，在上述轉(zhuǎn)子的端面上安裝確定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的被測磁鐵片，同時，在該被測磁鐵片旋轉(zhuǎn)軌道的附近，設(shè)置當(dāng)轉(zhuǎn)子朝一個方向旋轉(zhuǎn)時檢測其位置的磁傳感器，和當(dāng)轉(zhuǎn)子朝另一方向旋轉(zhuǎn)時檢測其位置的磁傳感器，兩個方向上的磁傳感器配置成相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，分別在相反方向上錯開與磁通超前角大致相等的角度。
2.如權(quán)利要求1所述的無刷電機，其特征在于，磁傳感器采用霍耳集成電路，該霍耳集成電路與轉(zhuǎn)子端面的距離至少大于勵磁用磁鐵的厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的無刷電機，其特征在于，磁傳感器采用霍耳元件，根據(jù)該霍耳元件的電壓與磁通密度及溫度的關(guān)系檢測轉(zhuǎn)子磁鐵的減磁量。
4.如權(quán)利要求1所述的無刷電機，其特征在于，構(gòu)成磁路的轉(zhuǎn)子軛鐵的鋼片的磁極端前端斜著彎曲，形成扇片形狀，依靠轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，由上述磁極部前部送風(fēng)，冷卻磁傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的無刷電機，其特征在于，在磁傳感器基板上設(shè)置發(fā)電線圈，利用轉(zhuǎn)子的漏磁從上述線圈得到逆反電力，并通過電路存貯到可充電電源。
6.如權(quán)利要求1所述的無刷電機，其特征在于，在定子的齒輪部設(shè)置發(fā)電線圈，依靠轉(zhuǎn)子的漏磁從上述線圈得到逆反電力，并通過電路存貯到可充電電源。
7.如權(quán)利要求1所述的無刷電機，其特征在于，在固定無刷電機的安裝板上設(shè)置朝無刷電機殼體部件方向突出的部位，在該部位上設(shè)置發(fā)電線圈，在上述殼體部件上對應(yīng)于上述發(fā)電線圈之處形成孔，在該孔中接通上述突出部位，使上述發(fā)電線圈接近轉(zhuǎn)子端面。
8.如權(quán)利要求1所述的無刷電機，其特征在于，在殼體部件的外側(cè)設(shè)置發(fā)電線圈，依靠轉(zhuǎn)子的漏磁從上述線圈得到逆反電力。
全文摘要
本發(fā)明的無刷電機具有定子(9)；轉(zhuǎn)子(8)，該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軛鐵(10)具有朝外突出的偶數(shù)個磁極部(8a)，在各磁極部或相間的磁極部中插入勵磁用磁鐵(11)，在轉(zhuǎn)子(8)端面(8b)附近的不規(guī)則磁通影響小并且可直接檢測漏至轉(zhuǎn)子(8)端面(8b)外側(cè)的磁通的距離范圍內(nèi)設(shè)置磁傳感器，通過該磁傳感器檢測轉(zhuǎn)子周圍的磁通密度峰值點。在轉(zhuǎn)子端面(8b)上設(shè)置被測磁鐵片(17)，在被測磁鐵片的旋轉(zhuǎn)軌道附近設(shè)置用于一個方向的磁傳感器(16X)和用于另一方向的磁傳感器(16Y)。
文檔編號H02K29/08GK1147718SQ9611054
公開日1997年4月16日 申請日期1996年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月9日
發(fā)明者長手隆, 石黑明克 申請人:精工愛普生株式會社