CN105993117A - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机，所述电机具有定子(1)和电路板(7)，所述电路板具有用于转子(2)的位置检测的至少一个传感器(6)，其中，设置有用于将所述至少一个传感器(6)相对于所述定子(1)布置的装置，通过所述装置能够将所述至少一个传感器(6)以不同的布置定位在所述定子(1)上。

Description

电机

技术领域

本发明涉及一种电机，所述电机具有定子和电路板，所述电路板具有传感器。

背景技术

电机经常设有传感器，以便检测转子位置。例如将一个或多个传感器围绕电机的转子轴定位，这些传感器用于求取电机的转子相对定子的旋转角。所述传感器尤其可以构造用于检测与转子轴耦合的传感轮的位置。经常使用磁测量原理，其中，所述传感轮构造为具有磁环，并且所述传感器可以构造为霍尔传感器、GMR传感器或者类似的传感器。

此外可以设置，将所述传感器布置在电路板上并通过电路板的印制导线与电机的控制单元导电连接。

通常如此操控电换向的电机，使得定子磁场相较于转子磁场在电学上的转子位置方面超前90°的位置角。为了实现特殊的运行方式，例如弱磁控制运行可能有利的是调整所谓的超前角(Vorsteuerwinkel)，使得定子磁场以该超前角超前大于90°。在简单的电动机系统中，这种较大的超前如此实现，即，将用于位置检测的传感器布置为，与其在没有超前角时的布置相比，围绕轴的旋转轴线错开一个定义的角偏移，使得该传感器以信号传递比实际的位置角滞后的位置角。

例如对于仅仅为在一个旋转方向上运行而设计的电机来说，使用超前角以便在弱磁控制运行下提高功率。与之相对的，对于应在两个旋转方向上运行的电机来说，通常不能设置有超前角，使得对于两个旋转方向获得相同的电机功率性能。传感器在电机中或电机上的与此相关的不同定位会导致更高的制造成本。

发明内容

因此本发明的任务是给出一种低成本地构造电机的可能性，该电机可选地具有或没有超前角或者具有不同超前角。

所述任务通过根据权利要求1的电机来解决。

在从属权利要求中给出了其他构型。

本发明的基本构思是，为了制造仅仅或至少根据一个或多个传感器相对于电机定子的布置而互相区分的电机，不是在电机中或者电机上设置不同的电路板或用于电路板的保持元件，而是将其构造为能够在不改变结构的情况下根据需要来选择传感器的多种布置中的一种布置。

相应地，提出一种尤其是电换向的电机，所述电机具有定子和电路板，所述电路板具有用于转子的位置检测的至少一个传感器，其特征在于用于将至少一个传感器相对于定子布置的装置，其中，通过所述装置能够将所述至少一个传感器以不同的布置定位在定子上。

在此，尤其可以设置：所述不同的布置如此设置，使得所述至少一个传感器检测转子的位置，其中所述转子相对于所述定子具有不同的角偏移(Winkelversatz)。因此，可以根据需要调整超前角，该超前角给出了定子磁场在转子磁场方向上在电学上的转子位置方面超前超过90°角的角度。所述至少一个传感器的布置变化提供了关于转子位置的位置信息，其相对于实际转子位置滞后所调整的超前角。由此尤其能够制造电换向的电机，其有利地设计用于或者在两个旋转方向上运行或者仅在一个旋转方向上运行。

为了改变一个或多个传感器相对于定子的布置，可以设置有固定装置，该固定装置如此构造，使得所述固定装置能够以至少两种不同的布置将电路板直接或间接固定在定子上。为此可以设置：所述电路板和/或与电路板直接相连的构件具有至少两种可选择使用的、彼此相应错开布置的固定装置。在通过一个或多个螺栓连接进行固定的情况下，例如所述电路板可以具有多个可选择使用的通孔和/或所述构件具有多个可选择使用的螺纹孔。

附加地或可选地，然而也可以设置：例如通过设置用于接触传感器的焊点，可改变地构造所述一个或多个传感器在电路板上的位置(并且优选地不改变电路板自身的布置)。为此，所述电路板为(每个)传感器构造有至少两种不同布置的、可选择使用的容纳部(Aufnahme)。

在此，“容纳部”应理解成为了借助电路板的印制导线进行布置和电连接而设置在电路板上的位置。优选地可以设置为，所述容纳部还具有固定装置(例如通孔、闩锁装置(Rastmittel)等)，其能够固定相应的传感器。

在此还可以设置：将这些不同布置的、可选择分别用于一个传感器的容纳部布置在电路板的相对侧上。当设置有多于一个的传感器时和/或当电路板与传感器的尺寸比较小时，这种构型可能尤其是有利的。这就使按照上述构型的电机(尤其是具有或没有超前角，或者具有两个不同的超前角)的电路板或者在一侧上或者在另一侧上装配有一个或多个传感器，并且它们以相应的取向固定在定子上。

在这种电机构型的情况下还可以优选设置：电路板在两侧都具有印制导线，其设置用于尤其是借助焊点或固定元件来接触相应的传感器。在此可以特别优选地设置：印制导线在两侧如此构造，使得在不使用另一侧的印制导线的情况下，将传感器与电机的控制装置连接。因此，两侧的印制导线尤其可以具有相同布置的接触区域，其可选地根据与定子连接的电路板的定向接触电机的其他构件对应的接触区域，以便将这些传感器与电机的控制单元导电地连接。

在另一种优选的电机构型中可以设置：电路板固定在保持元件上，该保持元件直接或间接与(必要时由定子本身构成的)电机壳体相连或者具有用于与包围电机的壳体连接的连接装置。尤其当通过电路板的位置改变的固定来实现所述一个或多个传感器的不同布置时，该实施方式可能具有制造技术方面的优点。

此外，这种电机可以设置为，所述保持元件作为(防尘)保护罩遮盖所述壳体的开口和/或至少部分地包围电机的构件。因此，该保持元件可以实现有利的双重功能。

根据另一方面设置有一种用于制造以上电机的方法，其中，根据所期望的超前角来选择至少一个传感器的不同布置中的一种布置，其中，如此设置用于布置所述至少一个传感器的装置，使得以所选择的布置来定位所述至少一个传感器。

附图说明

以下借助附图更详细地解释实施方式。在示意图中示出：

图1以部分纵轴剖面图示出根据本发明的具有电路板的电机，该电路板装配有传感器；

图2以第一取向示出电机电路板；

图3以第二取向示出电机电路板。

具体实施方式

图1示出了以电动机形式的电换向的电机的示意图。其包括定子1以及安置在定子1内部的可旋转的转子2。定子1包括定子线圈3，借助未示出的电机控制单元能够给该定子线圈通电，以便产生旋转的定子磁场。

转子2包括永磁体，所述永磁体形成具有径向指向的磁场的转子极。转子2还包括安置在定子1两侧的轴5。定子磁场与由转子2产生的磁场存在相互作用，从而使旋转的定子磁场带动转子2。

转子2的轴5穿过布置在定子1的纵轴向末端之一上的、装配有传感器6的电路板7。以磁场传感器(例如是霍尔传感器、GMR传感器或者其他类似的传感器)实施的传感器6用于确定转子2相对定子1的旋转方位或位置。在此，传感器6分析处理由布置在轴2上的传感轮8所产生的传感磁场(Gebermagnetfeld)。传感轮8通常在垂直于轴向方向，(即转子2的旋转轴线14)上被极化，并且具有两个磁极或者二的倍数的磁极。

电路板7固定在保持元件上，在该实施方式中所述保持元件构造为用于电机的保护罩9。保护罩9在轴1伸出的纵轴向末端处封闭了由定子1构成的电机壳体。因此，电路板7布置在由定子1或者说壳体以及保护罩9限定的内部空间中，并由此针对周围环境影响受保护地定位。

通过螺栓连接10不仅将保护罩9固定在定子1上而且将电路板7固定在保护罩9上。为此，电路板7具有两个通孔11，对应的螺栓连接10的螺钉能够穿过该通孔伸出。同样可以使用任意可选的(形状锁合的、力锁合的和/或材料锁合的)固定方式。例如可以通过(部分的)漆涂层或者通过使用填料使电路板与保护罩9连接。

电路板7两侧都构造有用于三个传感器6的“容纳部”，所述三个传感器用于位置检测转子2的位置，其中，所述容纳部包括(未示出的)用于固定传感器6的固定装置(例如用于将传感器6与电路板7螺栓连接的通孔或者用于将传感器与电路板粘贴连接的限定的固定面)以及包括(未示出的)印制导线12的第一接触区域，该第一接触区域设置用于与传感器6的对应接触区域进行导电接触。印制导线12终止于限定的第二接触区域13，该第二接触区域设置用于与保护罩9的对应接触区域(未示出)进行导电接触。通过保护罩9使传感器6与电机的控制单元导电连接，该控制单元分析处理由传感器6传输的测量值。

电路板7一侧的容纳部与另一侧的容纳部的区别仅在于其以预先确定的、可选的例如大约15°的角偏移进行的相对布置。因此，电路板7一侧的三个容纳部以预先确定的角偏移相对另一侧的容纳部围绕转子2的纵轴线或者说旋转轴线14扭转地布置。根据电路板7装配在电机中的取向，即，电路板两侧中的哪一侧面向定子1或者说哪一侧背对定子1，其中，传感器6总是集成在背对定子一侧的容纳部中，因此能够相对于定子1的定子线圈3的布置调整相应的角偏移。所述角偏移能够调整一个或两个超前角，以便围绕该超前角移动由传感器6进行的位置检测。

图2示出了对应图1的具有传感器6的电路板7的装配，图3示出了另一侧的装配。传感器6的角偏移可以通过传感器6相对于通孔11以及相对于印制导线12的第二接触区域13的不同布置明显可见，其中，所述所述第二接触区域13在电路板7的两种可能的取向中都相对保护罩9和定子1具有相同布置的。

在制造电机时，可以通过装配电路板7，该电路板7在两个可能侧之一上具有传感器6，以及通过相应取向地改装所装配的电路板7来制造具有一个、两个或者没有超前角的电机。例如，这能够制造在其余方面很大程度上相同的电机，这些电机中一部分设计用于在一个旋转方向上运行，另一部分设计用于在两个工作旋转方向上运行，或者说在一种应用情况下是最佳的。为此，除了装配相应的电路板7外，不需要电机的结构变化。因此，可以将用于在电机设计方面实现的变化性的成本保持在低水平。

图1至3所示的实施例中的电路板7构造为圆形。原则上电路板7可以具有任意形状(例如有楞角的，椭圆形的，半圆形等)而且也可以构造为多部分组合的。例如可以设置为，每个传感器6与相对应的印制导线12布置在各一个单个电路板上，其中，这些单个电路板中的每一个在两侧具有用于对应传感器6的、不同布置的容纳部以及用于将单个电路板固定在保护罩9或壳体或者说电机的定子1上的固定装置。

Claims (9)

1.一种电机，所述电机具有定子(1)和电路板(7)，所述电路板具有用于转子(2)的位置检测的至少一个传感器(6)，

其特征在于用于将所述至少一个传感器(6)相对于所述定子(1)布置的装置，通过所述装置能够将所述至少一个传感器(6)以不同的布置定位在所述定子(1)上。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述不同的布置如此设置，使得所述至少一个传感器(6)检测所述转子(2)的位置，其中所述转子(1)相对于所述定子(1)具有不同的角偏移。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，固定装置如此构造，使得所述固定装置能够以至少两种不同的布置将所述电路板(7)固定在所述定子(1)上。

4.根据上述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述电路板(7)具有至少两个不同布置的、用于所述至少一个传感器(6)的容纳部，其中，所述容纳部的仅仅一部分设有所述至少一个传感器(6)。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述至少两个容纳部布置在所述电路板(7)的相对侧上。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电路板(7)在两侧上都构造有设置用于所述至少一个传感器(6)的电接触的印制导线(12)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述电路板(7)借助保持元件固定在所述定子(1)上。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述保持元件用作所述电机的壳体开口的保护罩(9)和/或至少部分地包围所述电机的构件。

9.一种用于制造根据权利要求1至8中任一项所述的电机的方法，其中，根据期望的超前角选择所述至少一个传感器(6)的不同布置中的一种布置，其中，如此设置用于布置所述至少一个传感器(6)的装置，使得以所选择的布置来定位所述至少一个传感器(6)。