CN107925331A - 电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机，其中，控制电路(63)基于霍尔传感器(61a、61b、61c)的检测值，控制逆变器电路(62)使转子(50)起动。转子(50)起动后，控制电路(63)基于霍尔传感器(61a)的检测值，控制转子(50)的旋转速度。传感器管脚(81)配置在U相绕组(49a)的正卷绕部(46)和反卷绕部(47)之间的槽(48u)内。传感器管脚(83)配置在V相绕组(49b)的正卷绕部(46)和反卷绕部(47)之间的槽(48v)内。传感器管脚(82)相对于U相绕组(49a)的反卷绕部(47)位于轴线方向一侧。传感器管脚(81、83)分别位于两个第一位置处。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及电动机。

背景技术

以往，具备设有多个磁极的转子、以及相对于该转子配置在径向内侧的定子线圈的三相同步电动机已为公众所知。(例如专利文献1)。

在该三相同步电动机中，相对于定子线圈在轴线方向一侧配置有三个磁传感器。在多个永磁体与三个磁传感器之间设有三个磁感应构件，用于将转子的多个磁极所产生的磁通分别感应至三个磁传感器。因此，三个磁传感器检测三个磁感应构件中相应的磁感应构件所感应的磁通，从而检测出转子的旋转速度和旋转方向。

此外，在一般的三相同步电动机中，为了使转子旋转，使用上述专利文献1未记载的逆变器电路和控制电路。逆变器电路向定子线圈输出三相交流电流，使定子线圈产生旋转磁场，从而使转子旋转。

控制电路基于三个磁传感器的检测信号，检测转子的位置，并基于该检测位置控制逆变器电路，使得从逆变器电路向定子线圈输出三相交流电流。随之，定子线圈基于三相交流电流而向转子的多个磁极提供旋转磁场。由此，使转子与旋转磁场同步地旋转。

这里，三个磁传感器搭载于电路基板。电路基板相对于定子线圈配置在轴线方向一侧。三个磁传感器和三个磁感应构件配置在机械角为120deg内的区域(角度范围)。从而，能够将三个磁传感器配置在较小的区域内。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013－158069号公报

发明内容

发明所要解决的问题

上述专利文献1所记载的电动机在控制电路与三个磁传感器之间的布线中混入了电磁波噪声等时，有可能会发生控制电路误控制了逆变器电路的情况。这种情况下，基于从逆变器电路输出到三相定子线圈的三相交流电流，转子有时会发生误动作。

因此，本申请的发明人着眼于抑制在控制电路与三个磁传感器之间的布线中混入电磁波噪声等，为了缩短控制电路与三个磁传感器之间的布线长度，对于将三个磁传感器配置在更小的区域中这一问题进行了研究。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种能够将三个磁传感器配置在更小的区域中的电动机。

用于解决技术问题的技术方案

本发明所涉及的电动机具备：转子(50)，该转子(50)具有沿圆周方向排列的多个磁极，且以轴线(S1)为中心自由旋转而构成；

定子线圈(49)，该定子线圈(49)具有多相的相绕组(49a、49b、49c)，并使每一相构成电线沿着正卷绕方向卷绕的正卷绕部(46)和电线沿与正卷绕方向相反的方向卷绕的反卷绕部(47)，多相的正卷绕部和反卷绕部沿圆周方向排列；

基板(60)，该基板(60)搭载有为了使转子旋转而向定子线圈输出交流电流以从定子线圈向多个磁极输出旋转磁场的驱动电路(62)、控制驱动电路的控制电路(63)、以及为了检测转子的旋转而检测来自多个磁极的磁通的三个磁传感器(61a、61b、61c)；以及

三个感应构件(81、82、83)，该三个感应构件(81、82、83)将多个磁极所产生的磁通分别感应至三个磁传感器，三个感应构件中至少有一个感应构件配置在使同相的正卷绕部和反卷绕部各自产生的磁通相互抵消的位置即第一位置上，三个感应构件中，除了配置在第一位置上的感应构件以外，还至少有一个感应构件配置在不同于第一位置的第二位置上，

控制电路基于三个磁传感器的检测值，控制驱动电路并起动转子，在转子起动结束后，控制电路基于三个磁传感器中检测由配置于第一位置上的至少一个感应构件所感应的磁通的至少一个磁传感器的检测值，控制转子的旋转速度。

根据上述结构，控制电路在控制转子的旋转速度时，使用三个磁传感器中检测由配置于第一位置上的至少一个感应构件所感应的磁通的至少一个磁传感器的检测值。因此，能够准确地控制转子的旋转速度。另外，三个感应构件中，除了配置于第一位置上的感应构件以外，还至少有一个感应构件配置在不同于第一位置的第二位置上。因此，与三个感应构件全都分别配置在三个第一位置上的情况相比，能够将三个感应构件配置于更小的区域。结果是，能够将三个磁传感器配置在更小的区域内。

以下，机械角是指从转子的轴线方向观察三个磁传感器和三个感应构件的情况下，以转子的轴线(S1)为中心得到的角度。轴线方向是指转子的轴线延伸的方向。轴线方向一侧是指转子的轴线延伸的方向上的一侧。轴线方向另一侧是指转子的轴线延伸的方向上的另一侧。

具体而言，实施方式中的特征在于，三个磁传感器和三个感应构件配置在机械角为60deg的区域(角度范围)内。

这里记载的各单元的括号内的标号表示与后述的实施方式所记载的具体单元的对应关系。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的车载电动机的整体结构的剖视图。

图2是图1中的II-II剖视图。

图3是图1中的III-III剖视图。

图4是图2中包含三个传感器管脚的轴线在内的剖视图，示出了三个霍尔传感器和三个传感器管脚的配置关系。

图5是图3中的V-V剖视图。

图6是表示实施方式1中的霍尔传感器和控制电路的配置关系的示意图。

图7是表示实施方式1所涉及的车载电动机的电路结构的电路图。

图8是表示图7的控制电路执行的转子的旋转速度控制处理的流程图。

图9是表示本发明的实施方式2中的霍尔传感器的配置的局部剖视图。

图10是表示本发明的实施方式3中的霍尔传感器的配置的局部剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的各实施方式中，对于相同或均等的部分，为了简化说明，在图中标注同一标号。

(实施方式1)

参照图1、图2等，对实施方式1所涉及的车载电动机1进行说明。

本实施方式所涉及的车载电动机1构成车载制冷组件的电风扇。车载制冷组件搭载在汽车的发动机室内，是利用电风扇的送风和行驶风来对电容器和散热器进行冷却的单元。

车载电动机1是三相同步电动机，如图1所示，具备底座10、转子轴20、轴承30A、30B、定子40、转子50、电路基板60、连接器70和壳体80。

底座10由金属材料形成为板状。底座10具备开口形成部12，用于形成向轴线方向开口的开口部11。底座10对转子轴20、电路基板60和连接器70进行支承。

转子轴20由金属材料形成为棒状。转子轴20是从底座10向与该底座10的主面延伸方向正交的方向(图1中为向上方向)延伸出的转轴。转子轴20受到底座10的支承。下面，将图1中的下侧设为转子轴20的轴线方向一侧，将图1中的上侧设为转子轴20的轴线方向另一侧。

轴承30A、30B靠近转子轴20的轴线方向另一侧的端部配置。轴承30A、30B沿着轴线方向排列。轴承30A、30B配置在转子机匣51的中央凹部53内。轴承30A、30B受到转子轴20的支承，且以在转子机匣51的中央凹部53的内周面53a上自由旋转的方式被支承。

定子40相对于底座10被配置在轴线方向另一侧。定子40受到底座10的支承。如图2所示，定子40具备定子铁心41。

定子铁心41具备环状部42和齿部43a、43b、43c、43d、43e、43f、44a、44b、44c、44d、44e、44f。

环状部42形成为以转子轴20的轴线为中心的环形。环状部42受到转子轴20的支承。

齿部43a、43b、43c、43d、43e、43f、44a、44b、44c、44d、44e、44f形成为从环状部42向径向外侧突出。齿部43a、43b、……44f分别沿着转子轴20的圆周方向以等间隔排列。

即，齿部43a、43b、……44f形成为从环状部42呈放射状地突出。齿部43a、43b、……44f中相邻的两个齿之间形成有一个槽48。本实施方式的定子铁心41上形成共计1两个槽48。

这里，齿部43a、44a在圆周方向上相邻配置。圆周方向是以转子轴20的轴线为中心的周向。齿部43b、44b在圆周方向上相邻配置。齿部43c、44c在圆周方向上相邻配置。齿部43d、44d在圆周方向上相邻配置。齿部43e、44e在圆周方向上相邻配置。齿部43f、44f在圆周方向上相邻配置。

齿部43a、43b、43c、43d、43e、43f上设有由铜线(电线)构成的绕组45A～45F沿正卷绕方向(第一卷绕方向)卷绕而形成的正卷绕部(第一卷绕部)46。

齿部44a、44b、44c、44d、44e、44f上设有由铜线(电线)构成的绕组45A～45F沿反卷绕方向(第二卷绕方向)卷绕而形成的反卷绕部(第二卷绕部)47。

本实施方式中，将从定子铁心41的中心向着齿部的前端部右旋(顺时针)的方向记为正卷绕方向，将从定子铁心41的中心向着齿部的前端部左旋(逆时针)的方向记为与正卷绕方向相反方向的反卷绕方向。将正卷绕部44和反卷绕部47连起来的绕组45A～45F的部分构成连接线(图示省略)。

绕组45A、45D串联连接构成U相绕组49a(参照图5)。绕组45B、45E串联连接构成V相绕组49b。绕组45C、45F串联连接构成W相绕组49c。

即，绕组45A、45D卷绕形成的正卷绕部46和反卷绕部47构成U相绕组49a。绕组45B、45E卷绕形成的正卷绕部46和反卷绕部47构成V相绕组49b。绕组45C、45F卷绕形成的正卷绕部46和反卷绕部47构成W相绕组49c。

从而，U相的正卷绕部46和反卷绕部47彼此在圆周方向上相邻地配置。V相的正卷绕部46和反卷绕部47彼此在圆周方向上相邻地配置。W相的正卷绕部46和反卷绕部47彼此在圆周方向上相邻地配置。

由此，同相的正卷绕部46和反卷绕部47彼此在圆周方向上相邻地配置。

本实施方式中，如图7所示，U相绕组49a、V相绕组49b和W相绕组49c通过星形接线而构成定子线圈49。

图1的转子50具备转子机匣51。转子机匣51形成为圆筒状。转子机匣51的轴线形成为与转子轴20的轴线S1相一致。

因此，转子机匣51(即转子50)以转子轴20的轴线S1为中心进行旋转。本实施方式的转子轴20的轴线S1相当于本发明的转子的轴线。转子机匣51将定子40收纳在内。转子机匣51设有用于堵住轴线方向另一侧的开口部的盖部52。

盖部52中的径向中央部形成有向轴线方向一侧凹下的中央凹部53。中央凹部53的底部被转子轴20沿着轴线方向贯穿。中央凹部53的内周面53a经由轴承30A、30B而受转子轴20的支承，且能自由旋转。

转子机匣51的内周面固定有多个永磁体54。多个永磁体54在径向内侧形成有多个磁极。多个永磁体54以磁极的极性按照S极→N极→S极→N极的顺序交替的方式沿圆周方向排列。从而，在转子50(即转子机匣51的内周侧)形成有沿圆周方向排列的多个磁极。本实施方式中，配置有1两个永磁体54。

电路基板60相对于底座10配置在轴线方向一侧(图1中为下侧)。电路基板60受到底座10的支承。电路基板60配置成与底座10的主面延伸方向平行。即，电路基板60的主面延伸方向与转子轴20的轴线方向正交。

如图1和图6所示，车载电动机1中设有霍尔传感器(Hall-effect sensors)61a、61b、61c、逆变器电路62和控制电路63。霍尔传感器61a、61b、61c、逆变器电路62和控制电路63搭载于电路基板60。

本实施方式中，在电路基板60的轴线方向一侧的主面(图1中的下表面)上安装逆变器电路62和控制电路63。在电路基板60的轴线方向另一侧的主面(图1中的上表面)上安装霍尔传感器61a、61b、61c。即，霍尔传感器61a、61b、61c配置在电路基板60的定子线圈49侧。

连接器70具备连接器外壳71、以及被收纳至该连接器外壳71的多根端子72。

连接器外壳71受到底座10的支承。连接器外壳71由连接器嵌合部71a和连接器覆盖部71b构成。连接器嵌合部71a配置在电路基板60的主面延伸方向一侧(图1中为左侧)。连接器嵌合部71a构成为能够与其它连接器嵌合。

连接器覆盖部71b相对于底座10配置在轴线方向另一侧。如图1和图4所示，连接器覆盖部71b形成为从轴线方向另一侧覆盖底座10的开口部11。连接器覆盖部71b形成为从轴线方向另一侧覆盖作为感应构件的传感器管脚81、82、83。连接器覆盖部71b对传感器管脚81、82、83进行支承。

传感器管脚81、82、83将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61a、61b、61c中相应的霍尔传感器。具体而言，传感器管脚81将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61a。传感器管脚82将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61b。传感器管脚83将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61c。

如图5所示，在本实施方式的连接器覆盖部71b与底座10的开口形成部12之间，设有将连接器覆盖部71b和底座10的开口形成部12之间密闭的密封构件90。密封构件90在连接器覆盖部71b与底座10之间以包围开口部11的方式形成为环状。本实施方式中，密封构件90可以使用例如硅等树脂材料。

本实施方式的连接器嵌合部71a和连接器覆盖部71b由树脂材料一体成型而构成连接器外壳71。

多根端子72分别用于在外部装置和电路基板60之间进行电连接，其贯穿连接器嵌合部71a和连接器覆盖部71b。

具体而言，多根端子72各自的一端侧配置在连接器嵌合部71a内。多根端子72各自的一端侧在连接器覆盖部71b内与其它连接器连接。从而，多根端子72各自的一端侧经由其它连接器与外部装置连接。多根端子72各自的另一端侧在底座10的开口部11内与电路基板60连接。

本实施方式的外部装置有例如向控制电路63提供指令信号的电子控制装置、向逆变器电路62提供直流电的电池。即，多根端子72在电子控制装置及电池与电路基板60之间进行电连接。

图1的壳体80相对于底座10配置在轴线方向一侧(图1中为下侧)。壳体80形成为从轴线方向一侧覆盖电路基板60。壳体80形成将底座10和电路基板60一并收纳在内的外壳。壳体80通过螺钉等固定在底座10上。本实施方式的壳体80由树脂材料构成。

接下来，对本实施方式的传感器管脚81、82、83的详细情况进行说明。

本实施方式的传感器管脚81、82、83如图2和图6所示，在以轴线S为中心的圆周方向上错位地配置。霍尔传感器61a、61b、61c在以轴线S为中心的圆周方向上错位地配置。图2是图1中II-II剖视图，省略了连接器覆盖部71b和底座10等，示出传感器管脚81、82、83相对于定子线圈49的配置关系。

传感器管脚81、82、83各自的轴线与转子轴20的轴线S1平行。即，传感器管脚81、82、83形成为沿着转子轴20的轴线方向延伸。传感器管脚81、82、83相对于霍尔传感器61a、61b、61c配置在轴线方向另一侧。传感器管脚81、82、83各自的轴线方向另一侧相对于多个永磁体54配置在径向内侧。即，在从径向外侧观察时，传感器管脚81、82、83各自的轴线方向另一侧与多个永磁体54重叠地配置。

传感器管脚81将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61a。

具体而言，从轴线方向观察齿部43a、44a之间的槽48时，传感器管脚81配置在与齿部43a、44a之间的槽48重叠的位置上。在齿部43a上卷绕的绕组45A构成U相绕组49a的正卷绕部46。在齿部44a上卷绕的绕组45A构成U相绕组49a的反卷绕部47。下面，为了方便说明，将U相绕组49a的正卷绕部46和反卷绕部47之间的槽48记为槽48u。因此，从轴向观察槽48u时，传感器管脚81配置在与槽48u重叠的位置上。从而，在U相绕组49a的正卷绕部46所产生的磁通与反卷绕部47所产生的磁通相抵消的位置上配置有传感器管脚81。下面，将U相绕组49a的正卷绕部46所产生的磁通与反卷绕部47所产生的磁通相抵消的位置称为第一位置。

传感器管脚81的轴线方向一侧相对于霍尔传感器61a配置于轴线方向另一侧。传感器管脚81的轴线方向另一侧相对于齿部43a、44a之间的槽48位于轴线方向一侧。因此，传感器管脚81能够抑制U相绕组49a所产生的磁通感应至霍尔传感器61a。

传感器管脚82将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61b。

具体而言，从轴线方向观察齿部44a的前端侧时，传感器管脚82配置在与齿部44a的前端侧(径向外部端侧)重叠的位置上。在齿部44a上卷绕的绕组45A构成U相绕组49a的反卷绕部47。在将从轴线方向观察绕组45A时与绕组45A重叠的位置记为绕组位置49e的情况下，传感器管脚82相对于绕组位置49e位于径向的转子50侧(即径向外侧)的第二位置49d。传感器管脚82的轴线方向一侧相对于霍尔传感器61b配置于轴线方向另一侧。传感器管脚82的轴线方向另一侧相对于齿部44a的前端侧位于轴线方向一侧。因此，传感器管脚82除了将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61b之外，还将来自U相绕组49a的反卷绕部47的磁通作为外部干扰感应至霍尔传感器61b。

将这样不仅将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器，还将三相绕组49a、49b、49c中的任一个绕组的正卷绕部46或反卷绕部47所产生的磁通也感应至霍尔传感器的位置称为第二位置。即，第二位置是不同于第一位置的位置，是表示上述一个绕组的正卷绕部47或反卷绕部47所产生的磁通会被感应至霍尔传感器的位置。

传感器管脚83将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61c。

具体而言，从轴线方向观察齿部43b、44b之间的槽48时，传感器管脚83配置在与齿部43b、44b之间的槽48重叠的位置。在齿部43b上卷绕的绕组45B构成V相绕组49b的正卷绕部46。在齿部44b上卷绕的绕组45B构成V相绕组49b的反卷绕部47。下面，为了方便说明，将V相绕组49b的正卷绕部46和反卷绕部47之间的槽48记为槽48v。因此，从轴向观察槽48v时，传感器管脚83配置在与槽48v重叠的位置。

传感器管脚83的轴线方向一侧相对于霍尔传感器61c配置于轴线方向另一侧。传感器管脚83的轴线方向另一侧相对于槽48v位于轴线方向一侧。即，传感器管脚83的轴线方向另一侧相对于槽48v位于轴线方向一侧。因此，传感器管脚83相对于槽48v位于轴线方向一侧。因而，在V相绕组49c的正卷绕部46所产生的磁通与反卷绕部47所产生的磁通相抵消的第一位置上配置有传感器管脚83。因此，传感器管脚83能够抑制V相绕组49c所产生的磁通被感应至霍尔传感器61c。

采用上述结构的本实施方式的传感器管脚81、82、83配置在机械角为60deg的区域内。因此，在电路基板60的上侧主面中，在机械角为60deg的区域内配置有霍尔传感器61a、61b、61c。其中，机械角是在从轴线方向观察霍尔传感器61a、61b、61c和传感器管脚81、82、83的情况下，以转子50的轴线S(旋转中心线)为中心的角度(参照图6)。

本实施方式的传感器管脚81、82、83由特等磁性材料构成。

接着，对本实施方式的车载电动机1的电路结构进行说明。

逆变器电路62是由晶体管SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6和回流二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6构成的公知的驱动电路。

具体而言，晶体管SW1、SW2、SW3与正极母线62a连接。正极母线62a与电源Ba的正极电极连接。晶体管SW4、SW5、SW6与负极母线62b连接。负极母线62b与电源Ba的负极电极连接。正极母线62a和负极母线62b构成逆变器电路62的两个电源输入电极。

这里，晶体管SW1、SW4串联连接在正极母线62a与负极母线62b之间。晶体管SW2、SW5串联连接在正极母线62a与负极母线62b之间。晶体管SW3、SW6串联连接在正极母线62a与负极母线62b之间。

晶体管SW1、SW4之间的公共连接端子T1与定子线圈49的W相绕组49c连接。晶体管SW2、SW5之间的公共连接端子T2与定子线圈49的V相绕组49b连接。晶体管SW3、SW6之间的公共连接端子T3与定子线圈49的U相绕组49a连接。

晶体管SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6使用IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极型晶体管)等各种半导体开关元件。

控制电路63由微机和存储器等构成，根据预先存储在存储器中的计算机程序，经由逆变器电路62来执行旋转速度控制处理。控制电路63在执行旋转速度控制处理之时，基于霍尔传感器61a、61b、61c的检测信号，经由逆变器电路62进行转子50的旋转速度控制。

接下来，参照图8，对本实施方式的控制电路63的旋转速度控制处理进行说明。

图8是表示旋转速度控制处理的流程图。控制电路63按照图8的流程图执行旋转速度控制处理。旋转速度控制处理的执行在来自电子控制装置的指令下开始。

首先，步骤100中，通过强迫换流方式控制逆变器电路62来起动转子50。

具体而言，对逆变器电路62的晶体管SW1、……、SW6进行开关控制，使从逆变器电路62向定子线圈49输出三相交流电流。因此，在定子线圈49中，U相绕组49a、V相绕组49b、W相绕组49c分别将旋转磁场施加到转子50的多个磁极上。因此，转子50与定子线圈49所提供的旋转磁场同步地开始旋转。

然后，在步骤110中，基于霍尔传感器61a、61b、61c的检测信号，判断转子50的旋转方向是否是规定方向。规定方向是指预先确定的方向。因此，变成判断转子50的旋转方向是否正常。

在判断为转子50的旋转方向与规定方向一致时，判断转子50的旋转方向正常。这种情况下，在步骤110中判断为“是”，前进至下一步骤120。

接着，在步骤120中，控制逆变器电路62，使转子50的旋转速度上升至规定旋转速度。具体而言，控制逆变器电路，使从逆变器电路62输出到定子线圈49的三相交流电流的电流值上升，并且使三相交流电流的角速度ω加快。随之，从定子线圈49输出的旋转磁场的角速度ω变快。因此，转子50的旋转速度跟随着旋转磁场的角速度ω变快。

然后，在步骤130中，基于霍尔传感器61a的检测信号，判断转子50的旋转速度是否在固定旋转速度以上。

具体而言，根据霍尔传感器61a的检测信号求出转子50的位置信息，对该求出的转子50的位置信息用时间进行微分，从而求出转子50的旋转速度。判断该求出的转子50的旋转速度是否在固定旋转速度以上。

此时，当转子50的旋转速度小于固定旋转速度时，在步骤130中判断为“否”。随之返回步骤110。之后，在转子50的旋转方向为规定方向且转子50的旋转速度小于固定旋转速度的状态维持的情况下，步骤110的判断为“是”、步骤120的旋转速度上升处理、和步骤130的判断为“否”分别重复地进行。

之后，当转子50的旋转方向为规定方向且转子50的旋转速度达到固定旋转速度以上时，步骤130中判断为“是”，作为转子50的起动已结束。即，强迫换流方式的转子50的起动控制结束。

接着，步骤140中，基于来自电子控制装置(省略图示)的指令值，对逆变器电路62的晶体管SW1、……、SW6进行开关控制，从而控制转子50的旋转速度。来自电子控制装置的指令值示出转子50的目标旋转速度。

具体而言，根据霍尔传感器61a的检测信号求出转子50的位置信息，并且基于该求出的转子50的位置信息，对逆变器电路62的晶体管SW1、……、SW6进行开关控制，使逆变器电路62向定子线圈49输出三相交流电流。

此时，根据霍尔传感器61a的检测信号求出转子50的位置信息，并对该求出的位置信息用时间进行微分，从而计算出转子50的旋转速度。在此基础上，控制逆变器电路62，以使该计算出的旋转速度接近目标旋转速度。

随之，从逆变器电路62输出到定子线圈49的三相交流电流的角速度ω也接近目标角速度ωm。目标角速度ωm是与目标旋转速度具有一一对应关系的角速度。

因此，从定子线圈49输出的旋转磁场的角速度ω接近目标角速度ωm。此时，转子50跟随着定子线圈49所提供的旋转磁场进行旋转。由此，转子50的旋转速度接近目标旋转速度。即，根据来自电子控制装置的指令值，能够控制转子50的旋转速度。

在上述步骤110中，当转子50的旋转方向是与规定方向相反的方向时，判断为“否”，表示转子50的旋转方向异常。之后，再次开始旋转速度控制处理。

如以上所述，本实施方式的车载电动机1中，转子50具有沿圆周方向排列的多个磁极，且构成为以其轴线S为中心自由旋转。定子线圈49具有相绕组49a、49b、49c。相绕组49a、49b、49c分别为每一相构成铜线沿正卷绕方向卷绕的正卷绕部46和铜线沿与正卷绕方向相反的方向卷绕的反卷绕部47。三相的正卷绕部46和反卷绕部47沿着圆周方向排列，且相对于转子50配置在径向内侧。同相的正卷绕部46和反卷绕部47在圆周方向上相邻配置。电路基板60上搭载有逆变器电路62、控制电路63、霍尔传感器61a、61b、61c。逆变器电路62向定子线圈49输出三相交流电流，从定子线圈49向转子50输出旋转磁场，从而使转子50旋转。控制电路63经由逆变器电路62控制转子50的旋转速度。霍尔传感器61a、61b、61c检测转子50的多个磁极所产生的磁通，用于检测转子50的旋转速度和旋转方向。传感器管脚81、82、83将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61a、61b、61c中相应的霍尔传感器。

控制电路63基于霍尔传感器61a、61b、61c的检测值，控制逆变器电路62使转子50起动。转子50的起动结束后，控制电路63基于霍尔传感器61a的检测值，控制转子50的旋转速度。

传感器管脚81相对于U相绕组49a的正卷绕部46和反卷绕部47之间的槽48u，配置在从轴线方向观察时重叠的位置上。传感器管脚83相对于V相绕组49b的正卷绕部46和反卷绕部47之间的槽48v，配置在从轴线方向观察时重叠的位置上。从而，传感器管脚81、83分别位于正卷绕部46产生的磁通与反卷绕部47产生的磁通相抵消的第一位置。于是，在将从轴线方向观察时与U相绕组49a的反卷绕部47重叠的位置记为绕组位置49e时，传感器管脚82相对于绕组位置49e位于径向外侧(即径向的转子50侧)。因此，与传感器管脚81、82、83分别配置在三个第一位置的情况相比，能够将传感器管脚81、82、83配置于更小的区域。从而，能够将传感器管脚81、82、83配置在机械角为60deg的区域内。由此，能够将霍尔传感器61a、61b、61c配置在机械角为60deg的区域内。因此，能够进一步减小电路基板60中配置霍尔传感器61a、61b、61c的区域。

本实施方式中，在电路基板60上，霍尔传感器61a、61b、61c配置在控制电路63侧。因此，能够缩短霍尔传感器61a、61b、61c与控制电路63之间的距离。由此，在电路基板60中，能够缩短霍尔传感器61a、61b、61c与控制电路63之间的布线。

从而，能使电磁波噪声很难混入霍尔传感器61a、61b、61c与控制电路63之间的布线中。因此，能够防止控制电路63过度地控制转子50的旋转速度。

本实施方式中，如上所述，能够进一步减小用于配置霍尔传感器61a、61b、61c的区域，因此能够缩小电路基板60的尺寸。

本实施方式中，为了求出转子50的旋转方向，使用的是霍尔传感器61a、61b、61c的检测信号。霍尔传感器61b经由传感器管脚82检测转子50的多个磁极所产生的磁通。但是，传感器管脚82配置在与第一位置偏离的第二位置。因此，传感器管脚82除了将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61b之外，还将来自定子线圈49的磁通作为外部干扰而感应至霍尔传感器61b。因此，霍尔传感器61b中检测转子50的多个磁极所产生的磁通的精度虽然很低，但为了求出转子50的旋转方向而使用霍尔传感器61b的检测信号并无问题。

本实施方式中，如上所述，能够将传感器管脚81、82、83配置在机械角为60deg的区域内。因此，能够使支承传感器管脚81、82、83的连接器覆盖部71b小型化。从而，连接器外壳71通过一体成型，能够容易地构成连接器覆盖部71b。因而，底座10和连接器覆盖部71b之间的防水结构也能够容易地实施。

(实施方式2)

上述实施方式1中，以传感器管脚81(或83)相对于槽48u(或48v)配置在从轴线方向观察时重叠的位置为例进行了说明，但也可以如本实施方式2中的图9所示那样配置传感器管脚81来代替。

即，如图9所示，在将从轴线方向观察槽48u时与槽48u重叠的位置记为U相槽位置(间隙位置)481的情况下，传感器管脚81相对于U相槽位置481配置于径向外侧(即转子50侧)。

换言之，在将相对于槽48u位于径向外侧(即转子50侧)的位置设为U相转子侧位置480的情况下，当从轴线方向观察U相转子侧位置480时，传感器管脚81配置在与U相转子侧位置480重叠的位置上。因此，在U相绕组49a的正卷绕部46所产生的磁通与反卷绕部47所产生的磁通相抵消的第一位置配置有传感器管脚81。

同样，在将从轴线方向观察槽48v时与槽48v重叠的位置记为V相槽位置(图示省略)的情况下，也可以将传感器管脚83相对于V相槽位置配置于径向外侧(即转子50侧)。

这种情况下，在V相绕组49b的正卷绕部46所产生的磁通与反卷绕部47所产生的磁通相抵消的第一位置配置有传感器管脚83。

(实施方式3)

上述实施方式1中，以三个传感器管脚(81、82、83)中的两个传感器管脚(81、83)配置在第一位置为例进行了说明，但也可以将三个传感器管脚中的一个传感器管脚82配置在第一位置来代替，参照图10，对这样构成的本实施方式3进行说明。

本实施方式3中，传感器管脚82配置在从轴线方向观察U相绕组49a的正卷绕部46和反卷绕部47之间的槽48u时与槽48u重叠的第一位置。因此，在U相绕组49a的正卷绕部46所产生的磁通与反卷绕部47所产生的磁通相抵消的第一位置配置有传感器管脚82。

传感器管脚81、83配置在与第一位置不同的第二位置。具体而言，传感器管脚81配置在从轴线方向观察U相绕组49a的正卷绕部46(即齿部43a上卷绕的绕组45A)时与U相绕组49a的正卷绕部46的第二位置。因此，传感器管脚81除了将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61a之外，还将U相绕组49a的正卷绕部46所产生的磁通感应至霍尔传感器61a。

传感器管脚83配置在从轴线方向观察U相绕组49a的反卷绕部47时与U相绕组49a的反卷绕部47重叠的第二位置。因此，传感器管脚83除了将转子50的多个磁极所产生的磁通感应至霍尔传感器61c之外，还将U相绕组49a的反卷绕部47所产生的磁通感应至霍尔传感器61c。

这样构成的本实施方式中，控制电路63根据用于检测传感器管脚82所感应的磁通的霍尔传感器61b的检测值，检测转子50的位置信息，进而检测转子50的旋转速度。控制电路63基于霍尔传感器61a、61b、61c的检测值，求出转子50的旋转方向，并判断该求出的旋转方向是否正常。

(其它实施方式)

(1)上述实施方式1、2、3中，以车载电动机1为例来说明本发明的电动机，但也可以将本发明的电动机应用于汽车以外的设备。即，也可以将本发明的电动机应用于汽车以外的运输设备(飞机、火车等)、或者设置型装置。还可以将本发明的电动机应用于电风扇以外的设备。

(2)上述实施方式1、2、3中，为了检测转子50所产生的磁通，以使用霍尔传感器61a、61b、61c为例进行了说明，但也可以使用霍尔传感器61a、61b、61c以外的各种磁传感器来代替。

(3)上述实施方式1中，以使用霍尔传感器61a、61b、61c中的一个霍尔传感器61a的检测值来检测转子50的位置为例进行了说明，但也可以采用以下方式来代替。

即，也可以使用霍尔传感器61a、61b、61c中用于检测传感器管脚81、83所感应的磁通的两个霍尔传感器61a、61c的检测值，来检测转子50的位置。传感器管脚81、83如上所述，配置于第一位置。

这种情况下，在转子50的起动结束后，控制电路63基于霍尔传感器61a的检测信号来检测转子50的位置信息，并基于霍尔传感器61c的检测信号来检测转子50的位置信息。在此基础上，控制电路63使用由霍尔传感器61a、61c各自的检测信号求出的转子50的位置信息的平均值，来控制转子50的旋转速度。

(4)上述实施方式1、2、3中，以转子50相对于定子40配置于径向外侧为例进行了说明，但也可以将转子50相对于定子40配置于径向内侧来代替。

(5)上述实施方式1、2、3中，以U相绕组49a、V相绕组49b、W相绕组49c通过星形接线的方式构成定子线圈49为例进行了说明，但也可以是U相绕组49a、V相绕组49b、W相绕组49c通过三角形接线的方式构成定子线圈49来代替。

(6)上述实施方式1、2、3中，以三相同步电动机为例对本发明的电动机进行了说明，但也可以采用N相同步电动机作为本发明的电动机来代替，其中，N为4以上的整数。或者，还可以采用二相同步电动机作为本发明的电动机。

(7)上述实施方式1、2、3中，以从径向外侧观察时，传感器管脚81、82、83各自的轴线方向另一侧与多个永磁体54重叠配置的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以采用以下方式。即，传感器管脚81、82、83和多个永磁体54也可以在轴线方向上错位地配置。

(8)上述实施方式1中，以从轴线方向观察同相的正卷绕部46和反卷绕部47之间的槽48(48u、48v)时与槽48(48u、48v)重叠的位置上配置有两个传感器管脚81、83的情况为例进行了说明，但也可以采用以下的方式(a)、(b)来代替。

这里，为了便于说明，下文中将从轴线方向观察同相的正卷绕部46和反卷绕部47之间的槽48(48u、48v)时与槽48(48u、48v)重叠的位置记为同相槽位置。并且，将相对于同相槽位置位于径向的转子50侧的位置记为同相槽转子侧位置。

(a)将两个传感器管脚81、83中的一个传感器管脚配置在同相槽位置，将另一个传感器管脚配置在同相槽转子侧位置。

(b)将两个传感器管脚81、83分别配置在同相槽转子侧位置。

(9)上述实施方式1中，以将传感器管脚82配置在相对于绕组位置49e位于径向的转子50侧的第二位置49d(参照图1)上的情况为例进行了说明，但也可以采用以下方式来代替。

即，将传感器管脚82配置在从轴线方向观察齿部43a、43b、43c、43d、43e、43f、44a、44b、44c、44d、44e、44f中的任一个齿部上卷绕的绕组时与该绕组重叠的位置上。

(10)上述实施方式3中，以将传感器管脚81、83配置在从轴线方向观察齿部43a、……、43f、44a、……、44f中的任一个齿部上卷绕的绕组时与该绕组重叠的位置上，但也可以采用以下方式(c)、(d)来代替。

这里，为了便于说明，下文中将从轴线方向观察齿部43a、……、43f、44a、……、44f中的任一个齿部上卷绕的绕组时与该绕组重叠的位置称为绕组位置。并且，将相对于绕组位置位于径向的转子50侧的位置记为绕组转子侧位置。

(c)将传感器管脚81、83中的一个传感器管脚配置于绕组位置，将另一个传感器管脚配置于绕组转子侧位置。

(d)将传感器管脚81、83分别配置于绕组转子侧位置。

(11)上述实施方式3中，以将传感器管脚82配置在从轴线方向观察U相绕组49a的正卷绕部46和反卷绕部47之间的槽48u(参照图10)时与槽48u重叠的位置(以下称为U相槽位置)的情况为例进行了说明，但也可以将传感器管脚82配置在相对于U相槽位置位于径向的转子50侧。

(13)本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内，可以进行适当的变更。另外，上述各实施方式并不是相互无关的，除了明显无法组合的情况之外，都能够适当地组合。另外，上述各实施方式中，构成实施方式的要素除了特别明确地表示是必需的情况及原则上可以认为明确是必需的等情况之外，都不一定是必需。另外，上述各实施方式中，在涉及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等的数值时，除了特别明确地表示是必需的情况及原则上明确地限定了特定数量等情况之外，都不限于其特定的数值。另外，上述各实施方式中，在涉及构成要素等的形状、位置关系等时，除了特别明确地表示的情况和原则上限定了特定的形状、位置关系等的等情况之外，并不限于其形状、位置关系等。

接下来，对本发明的各种单元与上述各实施方式的构成要素之间的对应关系进行说明。

首先，第一判断单元对应于步骤110，第二判断单元对应于步骤130，旋转速度控制单元对应于步骤140。

标号说明

1 车载电动机(电动机)

10 底座(支承构件)

11 开口部

20 转子轴

40 定子

41 定子铁心

46 正卷绕部

47 反卷绕部

48 槽(间隙)

49 定子线圈

49a U相绕组(相绕组)

49b V相绕组(相绕组)

49c W相绕组(相绕组)

50 转子

60 电路基板(基板)

61a、61b、61c 霍尔传感器(磁传感器)

62 逆变器电路(驱动电路)

63 控制电路

70 连接器

71 连接器外壳

71b 连接器覆盖部(覆盖构件)

72 端子

81、82、83 传感器管脚(感应构件)

90 密封构件

Claims (11)

1.一种电动机，其特征在于，包括：

转子(50)，该转子(50)具有沿圆周方向排列的多个磁极，且以轴线(S1)为中心自由旋转；

定子线圈(49)，该定子线圈(49)具有多相的相绕组(49a、49b、49c)，该多相的相绕组(49a、49b、49c)为每一相构成电线沿着正卷绕方向卷绕的正卷绕部(46)和所述电线沿与所述正卷绕方向相反的方向卷绕的反卷绕部(47)，所述多相的所述正卷绕部和所述反卷绕部沿所述圆周方向排列；

基板(60)，该基板(60)搭载有为了使所述转子旋转而向所述定子线圈输出交流电流以从所述定子线圈向所述多个磁极输出旋转磁场的驱动电路(62)、控制所述驱动电路的控制电路(63)、以及为了检测所述转子的旋转而检测来自所述多个磁极的磁通的三个磁传感器(61a、61b、61c)；以及

三个感应构件(81、82、83)，该三个感应构件(81、82、83)分别将所述多个磁极所产生的磁通感应至所述三个磁传感器，所述三个感应构件中至少有一个感应构件配置在同相的所述正卷绕部和所述反卷绕部各自产生的磁通相互抵消的位置即第一位置，所述三个感应构件中，除了配置在所述第一位置的感应构件以外，还至少有一个感应构件配置在不同于所述第一位置的第二位置，

所述控制电路基于所述三个磁传感器的检测值，控制所述驱动电路并起动所述转子，在所述转子的起动结束后，所述控制电路基于所述三个磁传感器中检测由配置于所述第一位置的至少一个感应构件所感应的磁通的至少一个磁传感器的检测值，控制所述转子的旋转速度。

2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于，

所述三个磁传感器和所述三个感应构件配置在机械角为60deg的区域内。

3.如权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

所述第二位置是从所述转子的轴线方向观察所述多相的所述正卷绕部和所述反卷绕部中的任一个卷绕部时与所述任一个卷绕部重叠的位置。

4.如权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，

在将从所述转子的轴线方向观察所述多相的所述正卷绕部和所述反卷绕部中的任一个卷绕部时与所述一个卷绕部重叠的位置记为绕组位置(49e)的情况下，

在所述转子的径向上，所述第二位置相对于所述绕组位置位于所述转子侧。

5.如权利要求1至4的任一项所述的电动机，其特征在于，

在所述转子的轴线方向上，所述三个磁传感器配置于所述定子线圈的一侧。

在所述转子的轴线方向上，所述三个感应构件分别配置在所述定子线圈与所述三个磁传感器之间。

6.如权利要求1至5的任一项所述的电动机，其特征在于，

所述同相的正卷绕部和反卷绕部隔开间隙(48)地排列在所述圆周方向上，

所述第一位置是从所述转子的轴线方向观察所述间隙时与所述间隙重叠的位置。

7.如权利要求1至5的任一项所述的电动机，其特征在于，

所述同相的正卷绕部和反卷绕部隔开间隙(48)地排列在所述圆周方向上，

在将从所述转子的轴线方向观察所述间隙时与所述间隙重叠的位置记为间隙位置(481)的情况下，

在所述转子的径向上，所述第一位置相对于所述间隙位置位于所述转子侧。

8.如权利要求1至7的任一项所述的电动机，其特征在于，

所述三个感应构件在所述圆周方向上相互错位地配置，

所述控制电路包括：

第一判断单元(S110)，该第一判断单元(S110)基于所述三个磁传感器的检测值，判断所述转子的旋转方向是否是规定方向；

第二判断单元(S130)，该第二判断单元(S130)基于所述三个磁传感器中检测由配置于所述第一位置的所述至少一个感应构件所感应的磁通的所述至少一个磁传感器的检测值，判断所述转子的旋转速度是否在规定旋转速度以上；以及

旋转速度控制单元(S140)，在所述第一判断单元判断所述转子的旋转方向为规定方向、且所述第二判断单元判断所述转子的旋转速度在规定旋转速度以上的情况下，该旋转速度控制单元(S140)判断为所述转子的起动结束，基于所述三个磁传感器中检测由配置于所述第一位置的所述至少一个感应构件所感应的磁通的所述至少一个磁传感器的检测值，控制所述转子的旋转速度。

9.如权利要求1至8的任一项所述的电动机，其特征在于，

在所述转子的轴线方向上，所述基板配置于所述定子线圈的一侧，

所述三个磁传感器配置在所述基板的所述定子线圈侧。

10.如权利要求9所述的电动机，其特征在于，还包括：

覆盖构件(71b)，该覆盖构件(71b)在所述转子的轴线方向上配置于所述基板与所述定子线圈之间，且形成为从所述定子线圈侧覆盖所述三个感应构件；

支承构件(10)，该支承构件(10)在所述转子的轴线方向上配置于所述覆盖构件与所述基板之间，并具有形成开口部(11)的开口形成部(12)，且对所述基板和所述覆盖构件进行支承；以及

密封构件(90)，该密封构件(90)形成为在所述支承构件与所述覆盖构件之间包围所述开口部的环状，将所述支承构件的所述开口形成部与所述覆盖构件之间密闭，

所述三个感应构件全都配置在所述开口部内。

11.如权利要求10所述的电动机，其特征在于，

还包括连接器(70)，该连接器(70)具备一端侧与所述基板连接且另一端侧与外部装置连接的端子(72)、以及收纳所述端子的连接器外壳(71)，

所述连接器外壳构成所述覆盖构件。