-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine rotierende elektrische Maschine mit einem Drehpositionssensor sowie ein Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors.
-
2. Stand der Technik
-
Eine herkömmliche Vorrichtung ist in der
JP 2002-186239 A offenbart. Diese herkömmliche Vorrichtung ist ein bürstenloser Motor, bei welchem ein Erfassungsrotor und eine Drehachse separat vorgesehen sind und bei welchem der Erfassungsrotor an der Drehachse durch ein unmittelbares Haftmittel fixiert ist. Ebenso ist ein Verfahren für den Zusammenbau des bürstenlosen Motors offenbart, einschließlich des Einpassens des Erfassungsrotors mit Spiel, so dass dieser um die Drehachse entsprechend rotieren kann, einschließlich eines Stoppens eines Antriebsrotors an einer vorbestimmten Position durch kontinuierliche Aufbringung eines Gleichstroms auf eine partielle Phase einer Antriebswicklung, eines versuchsweise bzw. unverbindlichen Entscheidens der Position des Erfassungsrotors durch visuelle Inspektion, so dass die relative Position zwischen dem Erfassungsrotor und dem Erfassungsstator innerhalb eines Toleranzbereichs fallen kann, einer Erzeugung einer elektromagnetischen Wirkung durch die kontinuierliche Aufbringung eines Gleichstroms auf eine partielle Phase einer Ausgangswicklung, eines Modifizierens der relativen Position zwischen dem Erfassungsrotor und dem Erfassungsstator, welche in einer vorbestimmten Position durch die Bewegung des Erfassungsrotors auf der Grundlage dieser elektromagnetischen Wirkung sein sollen, eines Fixierens des Erfassungsrotors an der Drehachse und eines Beendens der Versorgung des Gleichstroms zu der Antriebswicklung und der Ausgabewicklung nach der Vervollständigung der Fixierung.
-
Der herkömmliche bürstenlose Motor und das Verfahren zum Zusammenbau des bürstenlosen Motors sind für die rotierende elektrische Maschine für ein Fahrzeug nicht geeignet, welches starken Vibrationen und Wärme ausgesetzt ist, da der Erfassungsrotor an der Drehachse durch ein unmittelbares Haftmittel fixiert ist. Der Antriebsrotor wird an einer vorbestimmten Position durch die kontinuierliche Zuführung eines Gleichstroms zu einer partiellen Phase der Antriebswicklung gestoppt, jedoch tatsächlich aufgrund einer Drehreibkraft der Lager, welche die Drehachse und auch die Drehreibkraft drehbar stützen, welche in einer Struktur erzeugt wird, bei welcher eine Bürste gegen einen Schlitzring gerieben wird, welcher an der Drehachse fixiert ist, wie beispielsweise einer Lichtmaschine für das Fahrzeug, wobei der Antriebsrotor nicht an einer vorbestimmten wesentlichen Position genau und stabil lediglich durch die kontinuierliche Aufbringung eines Gleichstroms auf eine partielle Phase der Antriebswicklung gestoppt werden kann, was zu dem Problem führt, dass der Drehpositionssensor eine nur unzureichende Positionierungspräzision aufweist, und wobei die rotierende elektrische Maschine eine verminderte oder unzureichende Performance aufweist. Darüber hinaus tritt ein weiteres Problem auf, dass der Schritt der Positionierung verlängert und für die Automatisierung ungeeignet ist.
-
Die
JP 2001-128484 A offenbart ein Korrekturverfahren zur Erfassung einer Position eines Synchronmotors, in dem ein 3-Phasen-Motor mit einem Stator mit einer Statorwicklung, sowie einem Rotor mit mehreren Polen bestromt wird, so dass sich der Rotor in einer vorbestimmten Position ausrichtet. In dieser Position wird dann die Motorposition von einem Resolver erfasst und an einen Umwandler ausgegeben. Der Umwandler berechnet die Motorposition gemäß der Ausgabe des Resolvers und wandelt diese digital für die Ausgabe an einen Computer um. Der Computer berechnet dann den Korrekturwert.
-
Die
JP 2002-186 239 A offenbart einen bürstenlosen Motor und ein Montageverfahren, wobei der bürstenlose Motor neben einem Hauptrotor einen Resolver mit einem Erfassungsrotor aufweist, der zunächst bewegbar auf einer Rotorwelle angebracht ist. Der Motor wird zusammengebaut, wobei ein Gehäusedeckel weggelassen wird. An zwei Phasenanschlüssen der mehrphasigen Statorwicklung wird ein Gleichstrom angelegt, wodurch der Rotor in eine vorbestimmte Position bewegt und gehalten wird. In dieser Position werden dann zusätzlich die Signalwicklungen des Resolvers bestromt, wodurch sich der Erfassungsrotor in eine zum Hauptrotor ausgerichtete Stellung bewegt. In dieser Stellung wird der Erfassungsrotor in eine zum Hauptrotor ausgerichtete Stellung bewegt. In dieser Stellung wird der Erfassungsrotor mit der Rotorwelle verklebt.
-
Die
US 3 614 577 A offenbart eine Synchro-Servo-Motorkombination, die ein Gehäuse mit einer entfernbaren Seitenwand, ein offenes zylindrisches Gehäuse aus magnetischem Material, das drehbar in dem Gehäuse gelagert ist, einen Stator, der in dem Gehäuse montiert ist, und einen kreisförmigen Mehrfachkern mit mehreren Phasenwicklungen, sowie einen frei rotierbaren Rotor umfasst.
-
Die
JP 2002-084 724 A offenbart einen Wechselstrommotor für ein Fahrzeug, der mit einer zweiten Welle, einem zweiten Rotor und einem Drehpositionserfassungssensor ausgerüstet ist. Ein Maschinenkörper weist einen Rotor mit einer ersten Welle, einen Rotorkern, der an der ersten Welle befestigt ist, eine Feldwicklung, die um den Rotorkern gewickelt ist, und einen Stator
3 auf, der einen Statorkern und mehrphasige Statorwicklungen umfasst, die um den Statorkern gewickelt sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung ist entwickelt worden, um die vorstehenden Probleme zu lösen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine rotierende elektrische Maschine mit einem Drehpositionssensor und ein Verfahren zur Positionierung eines Drehpositionssensors für die rotierende elektrische Maschine bereit zu stellen, wobei die rotierende elektrische Maschine eine exzellente Performance durch eine stabile und erhöhte Positionierungspräzision des Drehpositionssensors aufweist und eine exzellente Produktivität durch Bereitstellung der Positionierung des Drehpositionssensors bei hoher Präzision aufweist.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Produktanspruchs 1 sowie die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs 7 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
-
Bei der rotierenden elektrischen Maschine ist ein Justierer bzw. eine Justiereinrichtung zur Justierung der Position eines Signalrotors oder des Erfassungsstators durch Bestromung der Statorwicklung vorgesehen, um den Rotor um einen vorbestimmten Winkel zu drehen und den Rotor einzugrenzen bzw. in eine Position zu zwängen.
-
Ebenso erzeugt eine Steuerung bzw. eine Steuereinrichtung einen Korrekturwert durch Vergleich des erfassten Ergebnisses von dem Erfassungsstator und der zuvor gespeicherten Erfassungsdaten und steuert die Bestromung der Statorwicklung auf der Basis dieses Korrekturwertes, wenn der Rotor um einen vorbestimmten Winkel oder mehr rotiert wird, und durch die Bestromung der Statorwicklung eingeschränkt bzw. eingezwängt bzw. in eine Lage gezwungen wird.
-
Ebenso dreht der Rotor auf einen vorbestimmten Winkel oder mehr durch Zuführung eines Gleichstroms auf eine vorbestimmte Phase der Statorwicklung und dann eines Gleichstroms auf eine unterschiedliche Phase von der vorbestimmten Phase.
-
Ein Verfahren zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine erfolgt gemäß Anspruch 7 und insbesondere weist es einen Schritt des Einzwingens des Rotors hinsichtlich der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung, einen Schritt des Erfassens des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel rotieren soll, und einen Schritt der Justierung der Position des Erfassungsstators oder des Signalrotors auf, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann.
-
Ebenso kann ein Verfahren zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine einen Schritt der Fixierung des magnetischen Eisenpolkerns und des Signalrotors in einer vorbestimmten positionalen Relation in einer Drehrichtung, einen Schritt des Einzwängens bzw. Festlegens des Rotors hinsichtlich der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung und der Feldwicklung, einen Schritt der Erfassung des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht werden soll, und einen Schritt der Justierung der Position des Erfassungsstators aufweisen, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann.
-
Ebenso ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Eisenpolkern ein Klauenpol ist.
-
Darüber hinaus kann ein Verfahren zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine einen Schritt der Fixierung des magnetischen Pols und des Signalrotors in einem vorbestimmten Positionsverhältnis in einer Drehrichtung, einen Schritt des Einzwängens bzw. Festlegens des Rotors hinsichtlich der Drehung durch eine Bestromung der Statorwicklung, einen Schritt des Erfassens des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht werden soll, und einen Schritt des Justierens der Position des Erfassungsstators aufweisen, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann.
-
Ebenso ist ein Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einschränkens bzw. Festlegens des Rotors hinsichtlich der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung ein Rotieren des Rotors um einen vorbestimmten Winkel durch Zuführung eines Gleichstroms zu einer vorbestimmten Phase der Statorwicklung und daraufhin eines Gleichstroms zu einer von der vorbestimmten Phase unterschiedlichen Phase aufweist und den Rotor in Bezug auf die Drehung bzw. von der Drehung einschränkt.
-
Ebenso ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpositionssensor ein Resolver bzw. Drehmelder ist.
-
Ebenso kann der Drehpositionssensor ein Resolver gemäß Anspruch 6, insbesondere ein Resolver von einer Einphasenerregung und Zweiphasenausgabe sein, wobei die Position des Erfassungsstators oder des Signalrotors derart justiert ist, dass eines der Ausgangssignale Null sein kann.
-
Ebenso ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass es die Merkmale von Anspruch 8 umfasst, insbesondere die rotierende elektrische Maschine Polpaare aufweist, wobei die Position des Erfassungsstators oder des Signalrotors derart justiert ist, dass der Mittelwert von n Ausgaben von dem Erfassungsstator Null sein kann, wenn der Rotor an n Positionen hinsichtlich der Drehung und der Energiesetzung des Stators gezwungen wird.
-
Ferner ist eine Vorrichtung zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der Offenbarung dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Fixierungseinheit zur Fixierung des magnetischen Eisenpolkerns und des Signalrotors in einem vorbestimmten Positionsverhältnis in einer Drehrichtung, eine Erzwingungseinheit zum Erzwingen des Rotors hinsichtlich der Drehung bzw. aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung und der Feldwicklung, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht werden soll, und eine Justierungseinrichtung zur Justierung der Position des Erfassungsstators aufweist, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann.
-
Ebenso ist eine Vorrichtung zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der Offenbarung dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Fixierungseinheit zur Fixierung des magnetischen Pols und des Signalrotors in einem vorbestimmten Positionsverhältnis in einer Drehrichtung, eine Erzwingungseinheit zum Erzwingen des Rotors aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht werden soll, und eine Justiereinrichtung zum Justieren der Position des Erfassungsstators aufweist, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Diese und andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigt:
-
1 eine Querschnittsansicht, welche den Aufbau eines Motorgenerators gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
2 eine Frontansicht, welche einen Signalrotor gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
-
3A und 3B Frontansichten, welche einen Erfassungsstator und einen Sensorkern gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung darstellen;
-
4 eine auseinandergezogene Darstellung für die Positionsjustierung des Drehpositionssensors gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung;
-
5 eine erläuternde Darstellung für die Positionsjustierung eines Resolvers gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung;
-
6 eine Querschnittsansicht, welche einen bürstenlosen Motor für eine elektrische Leistungssteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung darstellt;
-
7 ein funktionales Blockdiagramm des bürstenlosen Motors für die elektrische Leistungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform dieser Erfindung;
-
8 eine Querschnittsansicht, welche einen bürstenlosen Motor für eine elektrische Leistungssteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung darstellt;
-
9 eine erläuternde Ansicht für die Positionsjustierung eines Drehpositionssensors gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Erste Ausführungsform
-
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im weiteren Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die gleichen oder ähnliche Teile werden mit gleichen Bezugszeichen in den gesamten Figuren bezeichnet. 1 ist eine Querschnittsansicht, welche den Aufbau eines Motorgenerators darstellt, 2 ist eine Frontansicht, welche einen Signalrotor darstellt, 3A und 3B sind Frontansichten, welche einen Erfassungsstator und einen Sensorkern darstellen, 4 ist eine erläuternde Darstellung zur Erläuterung der Positionsjustierung des Drehpositionssensors, und 5 ist eine erläuternde Darstellung zur Erklärung der Positionsjustierung eines Resolvers. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Motorgenerator für ein Fahrzeug, welcher eine rotierende elektrische Maschine ist, welcher einen Stator 2 und einen Rotor 3 aufweist, wobei die Lager 4 und 5 den Rotor 3 drehbar lagern, wobei ein Fronthalter 7 und ein hinterer Halter 8 den Stator 2, den Rotor 3 und einen Bürstenhalter 6 aufnehmen, wobei ein Drehpositionssensor 9 zur Erfassung der Drehposition des Rotors 2 und eine Rolle 10 zur Übertragung einer Drehkraft vorgesehen ist.
-
Der Stator 2 umfasst einen Statoreisenkern 11 mit laminierten elektromagnetischen Stahlplatten, und eine Statorwicklung 13, welche in den Schlitzen 12 angeordnet ist, ist in diesem Statoreisenkern 11 vorgesehen. Der Motorgenerator 1 für ein Fahrzeug weist 96 Schlitze 12 auf, in welchen die Statorwicklung 13 in einer Dreiphasen-Y-Verbindung vorgesehen ist.
-
Der Rotor 3 hat eine Drehachse 14, welche an den Klauenpolen 15 und 16 für den magnetischen Eisenpolkern und der Feldwicklung 17 fixiert ist, was zu den 16 magnetischen Polen führt, und umfasst einen Schleifring 18 zur Zuführung von Leistung zu der Feldwicklung 17 sowie einen Signalrotor 19 für den Drehpositionssensor 9. Ebenso ist eine Bürste 20, welche für den Bürstenhalter 6 vorgesehen ist, reibend gegen die äußere Umfangsfläche des Schleifrings 18 durch eine Feder gepresst und versorgt die Feldwicklung 17 über den Schleifring 18 von einer Bürste 20.
-
Ein Erfassungsstator 21, welcher an dem hinteren Halter 8 angeordnet ist, und der Signalrotor 19, welcher an der Drehachse 14 fixiert ist, bilden einen Resolver, welcher der Drehpositionssensor ist. 2 zeigt den Signalrotor 19 mit den laminierten elektromagnetischen Stahlplatten, wobei ein Öffnungsabschnitt 19a zur Presspassung der Drehwelle 14 vorgesehen ist. Der Signalrotor 19 ist in die Klauenpole 15 und 16 über eine Halterung derart presseingepasst, dass dieser in ein vorbestimmtes Drehverhältnis in der Drehrichtung platziert werden kann. Wie in 3A und 3B gezeigt, ist der Sensorkern 22 durch Laminieren der elektromagnetischen Stahlplatten hergestellt und weist Zähne 22a und Langlöcher 22b auf. Eine Einphasenerregerwicklung und eine Zweiphasenausgabewicklung sind um die Zähne 22a gewickelt und mit einer Harzabdeckung 21a, wie beispielsweise Harz, abgedeckt, wobei der Erfassungsstator 21 gebildet wird. Der Erfassungsstator 21 wird durch Einsetzen einer Justierungsschraube 23 durch das Langloch 22b fixiert und an dem hinteren Halter 8 befestigt.
-
Die Positionsjustierung für den Erfassungsstator 21 wird im Folgenden beschrieben. In 4, wenn ein Gleichstrom über WU der Statorwicklung 13 durch die Feldwicklung 17 zugeführt wird, ist der Rotor 3 elektrisch an einer vorbestimmten Position hinsichtlich des Stators 2 durch eine elektromagnetische Kraft von sowohl der Statorwicklung als auch der Feldwicklung erzwungen bzw. eingezwängt. Wenn dann ein Gleichstrom über UV der Statorwicklung 13 und durch die Feldwicklung 17 zugeführt wird, dreht sich der Rotor 3 um einen vorbestimmten Winkel durch eine elektromagnetische Kraft von sowohl der Statorwicklung als auch der Feldwicklung, und wird an einer vorbestimmten Position hinsichtlich des Stators 2 elektrisch eingezwängt. Die Drehung des Rotors 3 um den vorbestimmten Winkel wird auf der Basis eines Signals von dem Erfassungsstator 21 erfasst. In diesem Zustand wird das Langloch 22b des Erfassungsstators 21 in eine Drehrichtung hinsichtlich eines Monitors 24 bzw. einer Beobachtungseinrichtung 24 gedreht, so dass das Signal von dem Erfassungssensor 21 einen vorbestimmten Wert aufweisen kann und die Justierungsschraube 23 festgezogen wird, wobei der Justierer bzw. die Justiereinrichtung gebildet wird.
-
Als nächstes wird die Positionsjustierung für den Resolver im Weiteren beschrieben. In 5 sind die Zweiphasenausgangssignale von dem Resolver 25 eine Sinuswellenform, und 26 ist eine Kosinuswellenform. 27 ist eine Resolverwellenform, welche sowohl durch die Sinus- als auch die Kosinuswellenform gebildet bzw. synthetisiert wird. Die Resolverwellenform 27 weist einen Toleranzbereich 28 auf, wie in 5 gezeigt. Das Langloch 22b des Erfassungsstators 21 wird in die Drehrichtung rotiert, so dass eines der Ausgangssignale Null sein kann, ähnlich wie am Punkt a oder b in 5, und dann wird die Justierungsschraube 23 festgezogen.
-
Der Betrieb wird im Weiteren beschrieben. Wenn ein Feldstrom von der Bürste 20 über den Schleifring 18 zu der Feldwicklung 17 zugeführt wird, werden die Klauenpole 15 und 16 des Rotors 3 die magnetischen Pole. In diesem Zustand, wenn ein Dreiphasenwechselstrom zu der Starterwicklung 13 gemäß dem Drehpositionssensor 9 zugeführt wird, wird eine Drehkraft in dem Rotor 3 erzeugt, welcher als elektrischer Motor wirkt. Die Drehkraft wird über die Drehachse 14, die Rolle 10 und einen nicht gezeigten Riemen zu der Motorseite übertragen, so dass der Motor gestartet wird. Wenn der Motor gestartet ist, wird der Rotor 3 durch ein Drehmoment des Motors angetrieben, so dass die Statorwicklung 13 einen Dreiphasenwechselstrom erzeugt, welcher zur Ladung der Batterie gleichgerichtet ist, und somit als Generator wirkt.
-
Die rotierende elektrische Maschine, wie vorstehend beschrieben, ist mit dem Justierer bzw. der Justiereinrichtung zur Justage der Position des Signalrotors 19 oder des Erfassungsstators 21 durch Bestromung der Statorwicklung 13 versehen, um den Rotor 3 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr zu drehen und einzuzwängen bzw. einzugrenzen. Daher wird der Rotor 3 in einfacher Art und Weise eingezwängt, an einer vorbestimmten wesentlichen Position stabil unter geringem Einfluss der Drehreibkraft positioniert und in einfacher Art und Weise justiert, wobei die rotierende elektrische Maschine ein exzellente Performance und eine stabile und hohe Justierungspräzision aufweist.
-
Wenn ein elektrischer Strom für die Bestromung erhöht wird, ist der Rotor im Wesentlichen dazu geneigt, an einer vorbestimmten wesentlichen Position eingeschwenkt zu werden. Da die Position des Rotors 3 an jegliche Position in Drehrichtung verteilt ist, wird der Rotor 3 unter dem Einfluss der Drehreibkraft durch die Bestromung kaum bewegt, wenn der Rotor 3 gering außerhalb der vorbestimmten wesentlichen Position ist, wobei der Rotor 3 stabil mit hoher Präzision eingezwängt bzw. festgelegt werden kann. Bei dieser Erfindung, da der Rotor 3 um den vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht wird und eingezwängt wird, ist der Rotor 3 jedoch stabil mit hoher Präzision eingezwängt bzw. erzwungen. Aus Experimenten hat es sich bestätigt, dass der Positionsfehler auf einige bis einige zehn Prozent des gleichen Energiestroms reduziert wird. Wenn die gleiche Positionspräzision beibehalten wird, weist die Erfindung den Effekt auf, dass der Energiestrom reduziert wird.
-
Die Anzahl der magnetischen Pole, die Anzahl der Schlitze und die Drehreibkraft variieren gemäß der Spezifikation der rotierenden elektrischen Maschine, und die Höhe des Stroms, um die Statorwicklung 13 und die Feldwicklung 17 mit Energie zu versorgen, kann ebenso willkürlich festgelegt werden. Somit wird der Energiestrom und der vorbestimmte Winkel durch Bestätigung des Verhältnisses zwischen der Höhe des Energiestroms und des Drehwinkels des Rotors 3 mit vorheriger Positionspräzision festgelegt bzw. bestimmt. Auf diese Art und Weise wird der Rotor 3 um den vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht und durch Zuführung eines bestimmten Stroms eingezwängt bzw. erzwungen, wobei die vorbestimmte Positionspräzision beibehalten wird. Gemäß dieser Erfindung kann die stabile Positionierung mit hoher Präzision durch die Drehung des Rotors 3 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr vorgenommen werden.
-
Da die Statorwicklung 13 durch Zuführung bzw. Versorgung mit einem Gleichstrom zu einer vorbestimmten Phase der Statorwicklung 13 mit Energie versorgt wird und dann auf eine unterschiedliche Phase mit Energie versorgt wird, um den Rotor 3 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr zu drehen, wird der Rotor 3 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr in einfacher Art und Weise und verlässlich mit einer hohen Positionierungspräzision gedreht, wobei die rotierende elektrische Maschine hinsichtlich der Performance und des Zusammenbaus überlegen bzw. verbessert ist.
-
Das Positionierverfahren weist einen Schritt des Einzwängens bzw. Erzwingens des Rotors 3 aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung 13, einen Schritt des Erfassens des Rotors 3, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht werden soll, und einen Schritt des Justierens der Position des Erfassungsstators 21 oder des Signalrotors 19 auf, so dass der Erfassungsstator 21 ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann, wobei das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors für die rotierende elektrische Maschine durch einen einfachen Vorgang mit hoher Positionierungspräzision und exzellenter Produktivität vorgenommen wird. Obwohl eine drehende bzw. drehbare Erfassungseinrichtung mit der Drehachse 14 verbunden sein kann, um zu erfassen, dass der Rotor 3 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht wird, ist es möglich, einfach zu erfassen, dass der Rotor 3 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr auf der Basis eines Signals von dem Erfassungsstator 21 gedreht wird. Ebenso kann der Schritt des Erfassens des Rotors 3, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht werden soll, weggelassen werden, in dem Fall, in welchem der Stator 13 durch Zuführung eines Gleichstroms zu einer vorbestimmten Phase der Statorwicklung 13 und dann zu einer unterschiedlichen Phase von der vorbestimmten Phase unter Energie gesetzt wird.
-
Das Positionierungsverfahren umfasst einen Schritt der Fixierung des magnetischen Eisenpolkerns 15 und des Signalrotors 19 in einem vorbestimmten Positionsverhältnis in Drehrichtung, einen Schritt des Einzwängens des Rotors 3 aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung 13 und der Feldwicklung 17, einen Schritt des Erfassens des Rotors 3, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht werden soll, und einen Schritt des Justierens der Position des Erfassungsstators 21, so dass der Erfassungsstator 21 ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann, wobei der Rotor 3 durch einen geringen Strom verlässlich eingezwängt bzw. erzwungen wird, da die Polarität des magnetischen Eisenpolkerns 15 vorbestimmt bzw. entschieden ist und wobei das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors für die rotierende elektrische Maschine durch einen einfachen Vorgang mit hoher Positionierungspräzision und exzellenter Produktivität erhalten werden kann. Da der Signalrotor 19 in die Klauenpole 15 und 16 durch eine Vorrichtung bzw. Halterung presseingepasst wird, so dass dieser in einem vorbestimmten Drehverhältnis in Drehrichtung platziert wird bzw. platziert werden soll, wird die Position des Erfassungsstators 21 in einfacher Art und Weise justiert, das Langloch 22b verkürzt und die Vorrichtung verkleinert. Ebenso ist der Signalrotor 19 hinsichtlich der Vibrationsresistenz und der Wärmeresistenz aufgrund der Presspassung überlegen bzw. verbessert.
-
Die Klauenpole 15 und 16 werden durch Schmieden hergestellt und in Kombination eingesetzt bzw. verwendet, wobei ein bestimmter Zusammenbaufehler vorliegt. Jedoch wird gemäß dieser Erfindung der Rotor 3 an einer Durchschnittsposition durch die Bestromung mit erhöhter Positionierungspräzision eingezwängt bzw. erzwungen.
-
Da der Schritt des Einzwängens des Rotors 3 aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung 13 eine Zuführung eines Gleichstroms zu einer vorbestimmten Phase und dann zu einer unterschiedlichen Phase umfasst, um den Rotor 3 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr zu rotieren und den Rotor 3 aus der Drehung einzuschränken bzw. einzuzwängen, wird der Rotor 3 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr in einfacher und verlässlicher Art gedreht, wobei das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors für die rotierende elektrische Maschine durch einen einfachen Vorgang mit hoher Positionierungspräzision und exzellenter Produktivität erzielt werden kann.
-
Da der Drehpositionssensor 9 ein Resolver ist, ist es möglich, ein Drehpositionssignal zu erhalten, welches hinsichtlich der Auflösung exzellent ist, selbst wenn sich der Rotor 3 in einem eingezwängten Zustand befindet. Da ferner der Resolver eine Einphasenmagnetisierung und Zweiphasenausgänge aufweist, wird die Position des Erfassungsstators 21 oder des Signalrotors 19 derart justiert, dass eines der Ausgangssignale Null sein kann. Daher kann das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors für die rotierende elektrische Maschine durch einen einfachen Vorgang mit hoher Justierungspräzision und exzellenter Produktivität erzielt werden.
-
Die Positionierungsvorrichtung umfasst eine Fixierungseinheit zum Fixieren des magnetischen Eisenpolkerns und des Signalrotors 19 in einem vorbestimmten Positionierungsverhältnis in Drehrichtung, eine Einschränkungseinrichtung zum Einschränken des Rotors 3 aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung 13 und der Feldwicklung 17, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Rotors 3, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr zu drehen ist, und eine Justierungseinrichtung zum Justieren der Position des Erfassungsstators 21, so dass der Erfassungsstator 21 ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann, wobei der Signalrotor 19 in die Klauenpole 15 und 16 durch eine Vorrichtung zuvor pressgepasst ist, so dass dieser in einem vorbestimmten Drehverhältnis in Drehrichtung zu platzieren ist. Somit ist die Position des Erfassungsstators 21 auf einfache Art und Weise in kurzer Zeit justiert, wobei der Rotor durch die Bestromung mit hoher Positionierungspräzision und einfacher Positionsjustierung des Erfassungsstators 21 in einfacher Art und Weise eingezwängt wird, da die Erfassungseinrichtung den Rotor 22 erfasst, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr zu drehen ist, wobei die Vorrichtung zur Positionierung des Drehpositionssensors für die rotierende elektrische Maschine durch einen einfachen Vorgang mit hoher Positionierungspräzision hergestellt ist und mit exzellenter Produktivität in einfacher Art und Weise automatisiert ist.
-
Die Positionierungsvorrichtung kann mit einem Mechanismus zur mechanischen Einzwängung des Rotors 3 an einer bestimmten Position nach der Bestromung der Statorwicklung 13 und der Feldwicklung 17 versehen sein, um den Rotor 3 elektrisch an der Position einzuzwängen. Ebenso in dem Fall, in welchem eine Fixierungseinheit zur Fixierung des magnetischen Eisenpolkerns und des Signalrotors 19 in einem bestimmten Positionierungsverhältnis in Drehrichtung nicht vorgesehen ist, benötigt man verhältnismäßig lange, die Position des Erfassungsstators 21 zu justieren, oder das Langloch 22b ist größer, wobei jedoch eine äquivalente Positionierungspräzision erzielt wird, wobei die Positionierung und die Positionsjustierungsvorrichtung integriert vorgesehen ist.
-
Zweite Ausführungsform
-
Obwohl in der ersten Ausführungsform die Position des Erfassungsstators 21 oder des Signalrotors 19 justiert wird, so dass eines der Ausgangssignale von dem Resolver Null wird, kann die Position des Erfassungsstators 21 oder des Signalrotors 19 justiert werden, so dass der Durchschnittswert von acht Ausgaben von dem Erfassungsstator 21 durch die Einzwängung des Rotors 3 aus der Drehung an acht Positionen für den Motorgenerator 1 mit acht Polpaaren Null sein kann.
-
Durch diese Justierung werden Justierungsfehler aufgrund der Verteilung in der Poleinteilung gemittelt, wobei das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors für die rotierende elektrische Maschine eine exzellente Justierungspräzision und exzellente Performance aufweist. Insbesondere ist diese zweite Ausführungsform für die rotierende elektrische Maschine mit Klauenpolen 15 und 16 sehr effektiv.
-
Dritte Ausführungsform
-
6 ist eine Querschnittsansicht, welche einen bürstenlosen Motor für eine elektrische Servolenkung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung darstellt, und 7 ist ein funktionales Blockdiagramm des bürstenlosen Motors. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 31 den bürstenlosen Motor für die elektrische Servolenkung, welche die rotierende elektrische Maschine bildet. Der bürstenlose Motor 31 umfasst einen Stator 32 und einen Rotor 33, Lager 34 und 35 zur Stützung des drehbaren Rotors 33, ein Joch 36, wobei der Stator 32 in die innere Umfangsfläche pressgepasst ist und wobei der Stator 32 und der Rotor 33 gemeinsam mit einem Halter 37 untergebracht sind, eine Steuereinrichtung 38 zur Steuerung des bürstenlosen Motors, einen Drehpositionssensor 39 zur Erfassung der Drehposition des Rotors 32 und einen Vorsprung 40 zur Übertragung einer Drehkraft.
-
Der Stator 32 umfasst einen Statoreisenkern 41 mit laminierten elektromagnetischen Stahlplatten, eine Statorwicklung 43, welche in einem Schlitz 42 eingelegt ist, der in diesem Statoreisenkern 41 vorgesehen ist. Dieser bürstenlose Motor 31 weist zwölf Schlitze 42 auf, in welche ein Ende der Statorwicklung 43 in einer Dreiphasen-Y-Verbindung durch einen Anschluss 44 vorgesehen ist und über einen Verbinder 45 zu der Steuereinrichtung 38 verbunden ist.
-
Der Rotor 33 umfasst Permanentmagneten 47 mit acht Polen, welche die magnetischen Pole bilden, einen Signalrotor 48 des Drehpositionssensors 39 und einen Vorsprung 40 zur Übertragung einer Drehkraft, welcher um eine Drehwelle 46 und 40 fixiert ist.
-
Ein Resolver, welcher den Drehpositionssensor 39 bildet, umfasst einen Erfassungsstator 49, welcher in dem Halter 37 angeordnet ist, und den Signalrotor 48, welcher an der Drehachse 46 in der gleichen Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform fixiert ist. Der Signalrotor 48 ist in die Drehachse 46 pressgepasst, und der Magnet 47 ist magnetisiert, wobei eine magnetisierte Halterung bzw. Vorrichtung hinsichtlich einer Presspassposition des Signalrotors 48 verwendet wird. Der Erfassungsstator 49 ist durch den Halter 37 mittels einer nicht gezeigten Schraube fest fixiert. Ein erfasstes Ergebnis des Erfassungsstators 49 wird über eine Signalleitung 50 zu der Steuereinrichtung 38 gesendet.
-
Die Positionsjustierung für den Drehpositionssensor 39 wird im Weiteren beschrieben. In 7 führt die Steuereinrichtung 38 einen Gleichstrom über WU der Statorwicklung 43 zu, so dass der Rotor 33 an der vorbestimmten Position hinsichtlich des Stators 32 mit einer elektromagnetischen Kraft von sowohl dem Stator 32 als auch dem Rotor 33 elektrisch eingeschränkt bzw. eingezwängt wird. Daraufhin führt die Steuervorrichtung 38 einen Gleichstrom über UV der Statorwicklung 42 zu, wobei der Rotor 33 um einen vorbestimmten Winkel mittels einer elektromagnetischen Kraft von sowohl dem Stator 32 als auch dem Rotor 33 rotiert wird und an einer vorbestimmten Position hinsichtlich des Stators 32 elektrisch eingezwängt wird. In diesem Zustand vergleicht die Steuereinrichtung 38 ein Signal des erfassten Ergebnisses von dem Erfassungsstator 49 mit gespeicherten Erfassungsdaten, welche bei der Versorgung des Gleichstroms über UV der Statorwicklung 43 erworben worden sind, um einen Korrekturwert zu erzeugen, und steuert die Statorwicklung 43, welche auf der Basis dieses korrigierten Wertes mit Energie versorgt werden soll. Die Steuereinrichtung 38 umfasst eine Leistungsleitung, welche mit der Batterie verbunden ist, und akzeptiert ein Geschwindigkeitssignal und ein Drehmomentsensorsignal.
-
Der Betrieb wird im Folgenden beschrieben.
-
Die Steuereinrichtung 38 setzt die Statorwicklung 43 gemäß dem erfassten Ergebnis des Erfassungsstators 49 unter Energie, wobei einer Servolenkung auf der Basis eines Drehmomentsensorsignals geholfen wird. Durch diese Energieversorgung erzeugt der Rotor 3 eine Drehkraft mittels einer elektromagnetischen Kraft des Stators 32 und des Permanentmagneten 47, so dass die Drehkraft über den Vorsprung 40 zu der Steuerseite übertragen wird, um der Servolenkung zu helfen bzw. um dieser zu assistieren.
-
Bei der vorstehend beschriebenen, rotierend elektrischen Maschine vergleicht die Steuereinrichtung 38 das erfasste Signal von dem Erfassungsstator 49 mit den gespeicherten erfassten Daten, um einen Korrekturwert zu erzeugen, und steuert die Statorwicklung 43, welche auf der Basis dieses korrigierten Wertes mit Energie versorgt werden soll, wenn der Rotor 33 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr durch die Bestromung der Statorwicklung 43 rotiert und einzwängt, so dass die Positionsjustierung für den Drehpositionssensor 39 durch die rotierende elektrische Maschine selbst vorgenommen wird, und wobei eine geringere Empfindlichkeit für die Drehreibkraft vorliegt, wobei es möglich ist, die rotierende elektrische Maschine mit eine hohen Justierungspräzision und stabilen und exzellenten Performance bereit zu stellen.
-
Der Signalrotor 48 ist in die Drehachse 46 pressgepasst, und der Magnet 47 ist durch Verwendung einer magnetisierten Vorrichtung hinsichtlich einer Presseinpassposition des Signalrotors 48 magnetisiert. Somit sind der Signalrotor 48 und der Magnet 47 hinsichtlich der Vibrationsresistenz und der Wärmeresistenz bzw. Widerstandsfähigkeit bei exzellenter Positionspräzision überlegen bzw. verbessert, wobei die rotierende elektrische Maschine leicht zu justieren ist, eine geringe Größe und eine exzellente Performance aufweist.
-
Obwohl gemäß der dritten Ausführungsform die rotierende elektrische Maschine Permanentmagneten 47 verwendet, kann die rotierende elektrische Maschine, wie in der ersten Ausführungsform gezeigt, ausgebildet sein. Es ist nicht erforderlich zu erwähnen, dass die gleichen Teile die gleichen Effekte wie bei der ersten Ausführungsform darstellen bzw. aufweisen.
-
Vierte Ausführungsform
-
8 ist eine Querschnittsansicht, welche einen bürstenlosen Motor für eine elektrische Servolenkung gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung darstellt, und 9 ist eine auseinandergezogene Darstellung für die Positionsjustierung eines Drehpositionssensors. Der bürstenlose Motor 51 von 8 wird in der Art und Weise befestigt, dass die Steuereinrichtung 38 aus dem bürstenlosen 31 von 6 entfernt wird, und der Verbinder 45 und die Signalleitung 50 werden nach außen geführt, wobei der Erfassungsstator 21 das nicht gezeigte Langloch 22b wie bei der ersten Ausführungsform umfasst, und wobei die Justierungsschraube 23 (nicht gezeigt) durch das Langloch 22b mit dem Halter 37 befestigt ist. Die weitere Konstruktion ist die gleiche wie in 6, in welcher gleiche oder ähnliche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet werden und im Einzelnen nicht beschrieben sind.
-
Die Positionsjustierung für den Erfassungsstator 21 wird nun beschrieben.
-
In 9, wenn ein Gleichstrom über WU der Statorwicklung 43 zugeführt wird, wird der Rotor 33 elektrisch an der vorbestimmten Position hinsichtlich des Stators 32 mittels einer elektromagnetischen Kraft von sowohl dem Stator 32 als auch dem Permanentmagneten 47 eingezwängt. Wenn ein Gleichstrom über UV der Statorwicklung 43 zugeführt wird, dreht sich der Rotor 33 folglich um einen vorbestimmten Winkel mittels der elektromagnetischen Kraft und wird elektrisch an der vorbestimmten Position hinsichtlich des Stators 32 eingezwängt bzw. eingeschränkt. Es ist aus dem Signal des Erfassungsstators 21 zu erfassen, dass der Rotor 33 um den vorbestimmten Winkel gedreht wird. In diesem Zustand wird das Langloch 22b des Erfassungsstators 21 in Drehrichtung auf der Basis des Monitors bzw. der Anzeige 24 gedreht, so dass der Erfassungsstator 21 ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann, und wobei die Justierungsschraube 23 angezogen wird, wobei sich die Justiereinrichtung bildet.
-
Obwohl die vierte Ausführungsform wie vorstehend beschrieben ausgeführt ist, ist die Justiereinrichtung zum Justieren der Position des Signalrotors 48 oder des Erfassungsstators 21 durch die Bestromung der Statorwicklung 43 vorgesehen, um den Rotor 33 um einen vorbestimmten Winkel oder mehr zu rotieren und diesen einzugrenzen bzw. einzuzwängen. Daher wird der Rotor 33 an einer vorbestimmten wesentlichen Position stabil positioniert, wobei er unter dem geringen Einfluss der Drehreibkraft leicht eingezwängt und einfach justiert wird. Als Folge davon erhält man eine rotierende elektrische Maschine mit exzellenter Performance und hoher Justierungspräzision.
-
Das Verfahren umfasst einen Schritt der Fixierung der magnetischen Pole 47 und des Signalrotors 48 in einem vorbestimmten Positionierungsverhältnis in der Drehrichtung, einen Schritt des Einzwängens des Rotors 33 aus der Rotation durch die Bestromung der Statorwicklung 43, einen Schritt der Erfassung des Rotors 33, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr rotieren soll, und einen Schritt der Justierung der Position des Erfassungsstators 21, so dass der Erfassungsstator 21 ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann, wobei es möglich ist, das Positionierungsverfahren des Drehpositionssensors für die rotierende elektrische Maschine bereit zu stellen, welche durch einen einfachen Vorgang hergestellt wird und eine hohe Positionierungspräzision und exzellente Produktivität aufweist. Der Signalrotor 48 wird in die Drehachse 46 eingepresst bzw. pressgepasst, und der Magnet 47 wird durch Verwendung einer magnetisierenden Vorrichtung mit Bezug auf eine Presspassposition des Signalrotors 48 magnetisiert. Somit ist die Positionierungspräzision jeweils exzellent, wobei die Positionsjustierung für den Erfassungsstator 21 einfach ist, das Langloch 22b verkürzt und die Vorrichtung verkleinert ist. Ebenso ist der Signalrotor 19 hinsichtlich der Vibrationsresistenz und der Wärmeresistenz aufgrund der Presspassung verbessert bzw. überlegen.
-
Die Positionierungsvorrichtung umfasst eine Fixierungseinheit zum Fixieren der Magnetpole 47 und des Signalrotors 48 in einem vorbestimmten Positionsverhältnis in Drehrichtung, eine Einzwängungseinheit zum Einzwängen des Rotors 33 aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung 43, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Rotors 33, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr drehen soll, und eine Justiereinrichtung zum Justieren der Position des Erfassungsstators 21, so dass der Erfassungsstator 21 ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann, in welchen der Signalrotor 48 in die Drehachse 46 eingepresst bzw. pressgepasst wird, und der Magnet 47 durch Verwendung eines magnetisierenden Halters bzw. Vorrichtung hinsichtlich einer Presspassposition des Signalrotors 48 magnetisiert wird. Somit wird die Position des Erfassungsstators 21 innerhalb kurzer Zeit einfach justiert, der Rotor 33 wird durch die Bestromung mit hoher Positionierungspräzision ungleich der Positionsjustierung des Erfassungsstators 21 eingezwängt, da die Erfassungseinrichtung den Rotor 22 erfasst, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr rotieren soll, wobei die Vorrichtung zur Positionierung des Drehpositionssensors für die rotierende elektrische Maschine durch einen einfachen Vorgang hergestellt wird und eine hohe Positionierungsposition aufweist, leicht automatisiert wird und eine exzellente Produktivität aufweist.
-
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß einem ersten Aspekt eine rotierende elektrische Maschine bereit gestellt, welche eine Statorwicklung, die um einen Stator gewunden ist, einen magnetischen Pol und einen Signalrotor, welcher an einem Rotor fixiert ist, und einen Erfassungsstator aufweist, der gegenüber dem Signalrotor angeordnet ist, um die Drehposition des Rotors zu erfassen, welche ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Justiereinrichtung zum Justieren der Position des Signalrotors oder des Erfassungsstators durch die Bestromung der Statorwicklung bereitgestellt wird, um den Rotor um einen vorbestimmten Winkel oder mehr zu drehen und diesen einzuzwängen. Daher kann die rotierende elektrische Maschine mit exzellenter Performance kostengünstig erhalten werden, da der Rotor unter geringem Einfluss der Drehreibkraft einfach mit einer stabilen und erhöhten Justierungspräzision justiert wird.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt ist eine rotierende elektrische Maschine vorgesehen, welche eine Statorwicklung, die um einen Stator gewunden ist, einen magnetischen Pol und einen Signalrotor, der an einem Rotor befestigt ist, einen Erfassungsstator, welcher gegenüber dem Signalrotor angeordnet ist, um die Drehposition des Rotors zu erfassen, und eine Steuereinrichtung aufweist, um die Bestromung der Statorwicklung auf der Basis eines erfassten Ergebnisses des Erfassungsstators zu steuern, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuereinrichtung einen Korrekturwert durch Vergleich des erfassten Ergebnisses von dem Erfassungsstator und gespeicherten Erfassungsdaten erzeugt und die Bestromung der Statorwicklung auf der Basis des korrigierten Wertes steuert, wenn der Rotor um einen vorbestimmten Winkel oder mehr gedreht und durch die Bestromung der Statorwicklung eingezwängt wird. Daher wird die Positionsjustierung durch die rotierende elektrische Maschine selbst unter einem geringeren Einfluss der Drehreibkraft und mit einer stabilen verbesserten Justierungspräzision vorgenommen, wobei die rotierende elektrische Maschine kostengünstig mit exzellenter Performance erhalten wird.
-
Gemäß einem dritten Aspekt wird der Rotor um einen vorbestimmten Winkel oder mehr durch Zuführung eines Gleichstroms zu einer vorbestimmten Phase der Statorwicklung und dann eines Gleichstroms zu einer anderen Phase bzw. von der vorbestimmten Phase unterschiedlichen Phase rotiert. Daher wird der Rotor um einen vorbestimmten Winkel oder mehr einfach und verlässlich mit hoher Positionierungspräzision rotiert, wobei die rotierende elektrische Maschine hergestellt wird, welche hinsichtlich der Performance und des Zusammenbaus exzellent ist.
-
Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine bereit gestellt, wobei der Drehpositionssensor eine Statorwicklung, welche um einen Stator gewunden ist, einen Rotor mit einem magnetischen Pol und einem Signalrotor, welcher an einer Drehachse davon fixiert ist, und einen Erfassungsstator aufweist, der gegenüber dem Signalrotor angeordnet ist, um die Drehposition des Rotors zu erfassen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Schritt des Einzwängens des Rotors aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung, einen Schritt des Erfassens des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr rotieren soll, und einen Schritt des Justierens der Position des Erfassungsstators oder des Signalrotors aufweist, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann. Dementsprechend ist es möglich, das Positionierungsverfahren für den Drehpositionssensor bereit zu stellen, welcher durch einen einfachen Vorgang herzustellen ist und eine hohe Positionspräzision und exzellente Produktivität aufweist.
-
Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Verfahren zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine bereit gestellt, wobei der Drehpositionssensor eine Statorwicklung, welche um einen Stator gewunden ist, einen Rotor mit einem magnetischen Eisenpolkern mit einer Feldwicklung, und einen Signalrotor, welche an einer Drehachse davon fixiert sind, und einen Erfassungsstator aufweist, der gegenüber den Signalrotor angeordnet ist, um die Drehposition des Rotors zu erfassen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Schritt der Fixierung des magnetischen Eisenpolkerns und des Signalrotors in einem vorbestimmten Positionsverhältnis in einer Drehrichtung, ein Schritt des Einzwängens des Rotors aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung und der Feldwicklung, einen Schritt des Erfassens des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr rotieren soll, und einen Schritt der Justierung der Position des Erfassungsstators vorgesehen ist, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann. Daher ist es möglich, das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors bereit zu stellen, welcher durch einen einfachen Vorgang hergestellt wird und eine hohe Positionierungspräzision und exzellente Produktivität aufweist, wobei der Rotor sicher eingezwängt bzw. festgelegt wird.
-
Gemäß einem sechsten Aspekt ist der magnetische Eisenpolkern ein Klauenpol. Daher wird der Rotor an einer Durchschnittsposition gegenüber einem Zusammenbaufehler hinsichtlich des Klauenpols eingeengt bzw. eingezwängt, wobei es möglich ist, das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors mit hoher Positionspräzision bereit zu stellen.
-
Gemäß einem siebten Aspekt wird ein Verfahren zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine bereit gestellt, wobei der Drehpositionssensor eine Statorwicklung, welche um einen Stator gewunden ist, einen Rotor mit einem magnetischen Pol, der aus einem Permanentmagneten aufgebaut ist, und einen Signalrotor aufweist, der zusammen mit einer Drehachse davon fixiert ist, sowie einen Erfassungsstator umfasst, der gegenüber dem Signalrotor angeordnet ist, um die Drehposition des Rotors zu erfassen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Schritt zur Fixierung des magnetischen Pols und des Signalrotors in einem vorbestimmten Positionsverhältnis in einer Drehrichtung, ein Schritt des Einzwängens des Rotors aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung, ein Schritt des Erfassens des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr rotieren soll, und einen Schritt des Justierens der Position des Erfassungsstators vorgesehen ist, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann. Daher ist es möglich, das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors bereit zu stellen, welcher durch einen einfachen Vorgang herzustellen ist und eine hohe Positionierungspräzision oder exzellente Produktivität aufweist.
-
Gemäß einem achten Aspekt umfasst der Schritt des Einzwängens des Rotors aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung die Drehung des Rotors um einen vorbestimmten Winkel durch Zuführung eines Gleichstroms zu einer vorbestimmten Phase der Statorwicklung und dann eines Gleichstroms zu einer von der vorbestimmten Phase unterschiedlichen Phase, und wobei der Rotor aus der Drehung eingezwängt wird. Daher wird der Rotor um einen vorbestimmten Winkel einfach und verlässlich gedreht, wobei es möglich ist, das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors bereit zu stellen, welcher eine exzellente Produktivität aufweist.
-
Gemäß einem neunten Aspekt ist der Drehpositionssensor ein Resolver. Daher erhält man ein Drehpositionssignal mit einer exzellenten Auflösung, selbst wenn der Rotor eingezwängt wird, wobei es möglich ist, das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors bereit zu stellen, welcher durch einen einfachen Vorgang herzustellen ist und eine hohe Justierungspräzision und exzellente Produktivität aufweist.
-
Gemäß einem zehnten Aspekt ist der Drehpositionssensor ein Resolver einer Einphasenerregung und Zweiphasenausgabe, wobei die Position des Erfassungsstators oder des Signalrotors derart justiert wird, dass eines der Ausgangssignale Null wird. Daher ist es möglich, das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors bereit zu stellen, welcher durch einen einfachen Vorgang hergestellt wird und eine hohe Justierungspräzision und exzellente Produktivität aufweist.
-
Gemäß einem elften Aspekt umfasst die rotierende elektrische Maschine n Polpaare, wobei die Position des Erfassungsstators oder des Signalrotors derart justiert wird, dass der Durchschnittswert von n Ausgaben von dem Erfassungsstator Null sein kann, wenn der Rotor an n Positionen aus der Drehung durch die Bestromung des Stators eingezwängt wird. Daher sind die Justierungsfehler aufgrund der Verteilung der Polunterteilung gemittelt bzw. verteilt, wobei das Verfahren zur Positionierung des Drehpositionssensors eine exzellente Justierungspräzision und exzellente Performance aufweist.
-
Gemäß einem zwölften Aspekt ist eine Vorrichtung zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine bereit gestellt, wobei der Drehpositionssensor eine Statorwicklung, welche um einen Stator gewunden ist, einen Rotor, der einen magnetischen Eisenpolkern mit einer Feldwicklung aufweist, und einen Signalrotor, welcher an einer Drehachse davon fixiert ist, und einen Erfassungsstator aufweist, der gegenüber dem Signalrotor angeordnet ist, um die Drehposition des Rotors zu erfassen, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Fixierungseinheit zum Fixieren des magnetischen Eisenpolkerns und des Signalrotors in einem vorbestimmten Positionsverhältnis in einer Drehrichtung, eine Einzwängungseinheit zum Einzwängen des Rotors aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung und der Feldwicklung, einen Stator zur Erfassung des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr rotieren soll, und eine Justierungseinrichtung zur Justierung der Position des Erfassungsstators vorgesehen ist, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann. Die Positionsjustierung wird in einer kurzen Zeit vorgenommen, und wobei die Positionierungsvorrichtung für den Drehpositionssensor einfach ist, und eine hohe Positionspräzision aufweist, sowie einfach zu automatisieren ist und eine exzellente Produktivität umfasst.
-
Gemäß einem dreizehnten Aspekt ist eine Vorrichtung zur Positionierung eines Drehpositionssensors für eine rotierende elektrische Maschine vorgesehen, wobei der Drehpositionssensor eine Statorwicklung, um welche ein Stator gewickelt ist, einen Rotor mit einem magnetischen Pol, der aus einem Permanentmagneten aufgebaut ist, und einen Signalrotor, der an einer Drehachse davon fixiert ist, und einen Erfassungsstator aufweist, der gegenüber dem Signalrotor angeordnet ist, um die Drehposition des Rotors zu erfassen, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Fixierungseinheit zur Fixierung des magnetischen Pols und des Signalrotors in einem vorbestimmten Positionsverhältnis in einer Drehrichtung, eine Einzwängungseinheit zum Einzwängendes Rotors aus der Drehung durch die Bestromung der Statorwicklung, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Rotors, welcher um einen vorbestimmten Winkel oder mehr drehen soll, und eine Justiereinrichtung zum Justieren der Position des Erfassungsstators vorgesehen ist, so dass der Erfassungsstator ein vorbestimmtes Signal aufweisen kann. Die Positionsjustierung wird in kurzer Zeit durchgeführt, und die Positionsvorrichtung für den Drehpositionssensor ist einfach mit hoher Positionsgenauigkeit sowie einfach zu automatisieren und weist eine exzellente Produktivität auf.
