DE112007002333T5

DE112007002333T5 - Bürstenloser Motor und Steuerverfahren für bürstenlosen Motor

Info

Publication number: DE112007002333T5
Application number: DE112007002333T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Kiryu-shi Okubo
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2027-10-13
Also published as: DE112007002333B4; US20100019708A1; JP4938785B2; CN101536292A; CN101536292B; US8164289B2; JPWO2008047698A1; WO2008047698A1

Abstract

Bürstenloser Motor mit einem Stator einschließlich Ankerwicklungen für eine Mehrzahl von Phasen und einem Rotor einschließlich einem Permanentmagneten, der drehbar innerhalb oder außerhalb des Stators angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Interphasen-Induktionsspannungssignalform zwischen zwei verschiedenen Phasen in den Ankerwicklungen im Wesentlichen trapezförmig ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen bürstenlosen Motor und ein Verfahren zum Steuern eines bürstenlosen Motors und genauer gesagt auf eine Technologie, die effektiv auf einen bürstenlosen Motor für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung angewendet werden kann.
STAND DER TECHNIK
Um eine Lenkkraft eines Automobils oder dergleichen zu unterstützen, sind in jüngsten Jahren eine große Zahl von Fahrzeugen mit sogenannten Servolenkungsvorrichtungen ausgestattet worden. Als Servolenkungsvorrichtungen dieser Art sind jüngst eine Anzahl von Fahrzeugen, in die elektrische Servolenkungsvorrichtungen (sogenannte Elektroservolenkungsvorrichtungen, nachfolgend in geeigneter Weise als "EPS" (electric power steering) bezeichnet) montiert sind, im Hinblick auf eine Reduktion bei der Motorlast, eine Reduktion beim Gewicht und dergleichen ansteigend. Als Kraftquelle der oben beschriebenen EPS sind bislang oft Motoren mit Bürsten eingesetzt worden. In den letzten Jahren jedoch sind zunehmend bürstenlose Motoren eingesetzt worden, da bürstenlose Motoren exzellente Wartungseigenschaften aufweisen, kleine Abmessungen aufweisen und in der Lage sind, ein hohes Drehmoment zu erzeugen.
Bei einem solchen oben beschriebenen EPS-Motor richtet sich die Aufmerksamkeit auf Betriebsgeräuschminderung zur Verbesserung des Betriebsgefühls des Fahrers. Im Allgemeinen hängen Drehmomentvariation (Drehmomentbrummen bzw. -rütteln) und der Betriebslärm miteinander eng zusammen und durch Auslegen eines Energetisierungsverfahrens realisierte Drehmomentrüttelreduktionen sind verschiedentlich für den EPS-Motor, insbesondere den bürstenlosen Motor, untersucht worden. Beispielsweise ist es wohlbekannt, dass ein Sinuswellenantrieb, der eine glatte Energetisierung ermöglicht, anstelle eines Rechteckwellenantriebs als eine Maßnahme gegen das Betriebsgeräusch zielführend ist. Jedoch muss im Falle eines Sinuswellenantriebs eine induzierte Spannungssignalform auf der Seite des Motors in eine Sinuswellenkonfiguration umgewandelt werden, um das Drehmomentbrummen zu vermindern. Aus diesem Grund wird beim Sinuswellenantriebsmotor die induzierte Spannungssignalform in die Sinuswellensignalform umgewandelt, durch Schiefe oder Exzentrizität eines Magneten.
Wenn jedoch der Rotor einer Schiefe unterworfen ist, wird auch eine Komponente erster Ordnung der induzierten Spannung vermindert. Aus diesem Grund muss beim konventionellen Sinuswellenantriebsmotor eine Leistungs-Abgabe des Motors aufgrund der Umstände teils geopfert werden. Daher ist, um eine Reduktion der Motorabgabe wie oben beschrieben zu mindern, eine Technik entwickelt worden, in der eine Oberwelle in der induzierten Spannung beinhaltet ist, und es wird einem Strom, der die Oberwelle auslöscht, gestattet zu fließen, wodurch ein Schiefenwinkel reduziert wird, um einen Abgabeverlust zu vermindern. Weiterhin schlägt beispielsweise Patentdokument 1 eine Technik vor, bei der die induzierte Spannung jeder Phase auf eine Trapezwelle eingestellt wird, der eine Oberwelle ungerader Ordnung überlagert wird, um das Drehmoment zu verbessern, während ein Drehmomentbrummen unterdrückt wird. Bei dieser Technik überlagern Induktionsspannungseinstellmittel eine Oberwelle dritter Ordnung auf der induzierten Spannung einer Sinuswellenkonfiguration, welche eine Basiswelle ist, um die induzierte Spannung jeder Phase auf eine im Wesentlichen trapezoiden Signalformkonfiguration einzustellen, die ohne rasche Änderung flach ausgebreitet ist. Als Ergebnis wird eine Konfiguration eines, von einer charakteristischen Kurve jeder phaseninduzierten Spannung umgebenen Teils in Bezug auf einen Rotordrehwinkel und eine Abszissenachse (Rotationswinkel) in eine Konfiguration geformt, die flacher ausgebreitet ist als in einem Fall der Charakteristikkurve nur einer Basiswelle, und das Motor-generierte Drehmoment wird um diesen Betrag erhöht.

Patentdokument 1: JP 2006-174692 A
Patentdokument 2: JP 2004-274693 A

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Wenn jedoch die Oberwelle der induzierten Spannung überlagert wird und die induzierte Spannung jeder Phase zu der oben beschriebenen Trapezsignalform geformt wird, ist es schwierig, einen Spitzenstromwert niederzuhalten, weil der Phasenstrom jeder Phase zur Sinuswellenform geformt ist. Aus diesem Grund tritt das Problem auf, dass ein Stromwert, der in den bürstenlosen Motor hineinfließen gelassen werden kann, beschränkt ist und die Motorabgabe um diesen Betrag niedergehalten ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines bürstenlosen Motors und eines Verfahrens zum Steuern eines bürstenlosen Motors, die in der Lage sind, ein höheres Drehmoment und höhere Rotation im Vergleich zu einem Antriebssystem zu realisieren, bei dem die induzierte Spannung jeder Phase zur Trapezsignalform geformt wird, während der Spitzenstromwert niedergehalten wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Ein bürstenloser Motor gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Stator einschließlich Ankerwicklungen für eine Mehrzahl von Phasen und einen Rotor einschließlich eines Permanentmagneten auf, der drehbar innerhalb oder außerhalb des Stators angeordnet ist und dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Zwischenphasen-induzierte Spannungssignalform zwischen zwei unterschiedlichen Phasen in den Ankerwicklungen im Wesentlichen trapezförmig ist.
Beim bürstenlosen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Zwischenphasen-induzierte Spannungssignalform zu einer im Wesentlichen trapezoide Form geformt, wodurch ein Phasenstrom auch zu einer Trapezsigalform geformt wird. Dementsprechend wird ein Stromspitzenwert einer Komponente erster Ordnung, die zum Motordrehmoment beiträgt, größer als ein Sinussignalformphasenstrom mit demselben Phasenstromspitzenwert. Aus diesem Grund wächst das Motordrehmoment im Vergleich zu einem Motor, bei dem die induzierte Spannung jeder Phase zur Trapezsigalform ausgeformt wird und sein Phasenstrom wird eine Sinussignalform, wodurch eine Abgabe verbessert wird.
Beim obigen bürstenlosen Motor kann die Interphasen-Induktionsspannungssignalform durch Überlagern einer Komponente ungerad-höherer Ordnung außer einer Komponente einer höheren Ordnung vom Mehrfachen von 3 auf eine Basiswelle erster Ordnung ausgeformt werden. Auch kann die Zwischenphasen-Induktions-Spannungssignalform durch Überlagern einer Komponente fünfter Ordnung und einer Komponente siebter Ordnung auf die Basiswelle erster Ordnung ausgeformt werden. In diesem Fall kann eine Inhaltsanteil X(= (α₅+ α₇)/α₁) einer Summe von Spannungsspitzenwerten α₅ und α₇ der Komponente fünfter Ordnung und der Komponente siebter Ordnung zu einem Spannungsspitzenwert α₁ der Basiswelle erster Ordnung vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 eingestellt werden, und bevorzugter Weise auf einen Bereich von 0,02 ≤ X ≤ 0,09. Durch Einstellen der Inhaltsanteil X auf die obigen Bereiche ist es möglich, den Komponenten-Stromspitzenwert erster Ordnung zu steigern, während der Phasenstromspitzenwert niedergehalten wird. Auch ist es möglich, die Anzahl von Drehungen des Motors zu steigern, während der Spitzenwert auf dasselbe Niveau wie im Falle des Sinuswellenphasenstroms niedergehalten wird.
Währenddessen ist ein Verfahren zum Steuern eines bürstenlosen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren des Steuerns eines bürstenlosen Motors, der einen Stator einschließlich Ankerwicklungen für eine Mehrzahl von Phasen und einen Rotor einschließlich einem Permanentmagneten aufweist, der drehbar innerhalb oder außerhalb des Stators angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Interphasen-Induktions-Spannungssignalform zwischen zwei unterschiedlichen Phasen in den Ankerwicklungen im Wesentlichen trapezförmig ist.
Beim Verfahren des Steuerns eines bürstenlosen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Signalform der Interphasen-induzierten Spannung zu einer im Wesentlichen trapezförmigen ausgeformt, wodurch der Phasenstrom auch zu einer trapezförmigen Signalform ausgeformt wird. Dementsprechend wird der Stromspitzenwert der Komponente erster Ordnung, der zum Motordrehmoment beiträgt, größer als der Sinussignalformphasenstrom mit demselben Phasenstromspitzenwert. Aus diesem Grund wird das Motordrehmoment im Vergleich zu dem Motor, bei dem die induzierte Spannung jeder Phase in Trapezwellenform ausgeformt wird und sein Phasenstrom zur Sinussignalform wird, vergrößert, wodurch die Abgabe verbessert wird.
Das oben erwähnte Verfahren zum Steuern eines bürstenlosen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Überlagern der Komponente ungrad höherer Ordnung außer einer Komponente höherer Ordnung von Mehrfachen von 3, auf eine Basiswelle erster Ordnung der Interphasen-induzierten Spannungssignalform beinhalten. In diesem Fall können eine Komponente fünfter Ordnung und eine Komponente siebter Ordung auf die Basiswelle erster Ordnung der Zwischenphasen-induzierten Spannungssignalform überlagert werden. Weiterhin kann eine Inhaltsanteil X(= (α₅ + α₇)/α₁) einer Summe von Spannungsspitzenwerten α₅ und α₇ der Komponente fünfter Ordnung und der Komponente siebter Ordnung zu Spannungsspitzenwert α₁ der Basiswelle erster Ordnung vorzugsweise auf einen Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 eingestellt werden, und bevorzugterer Weise auf einen Bereich von 0,02 ≤ X ≤ 0,9.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß dem erfindungsgemäßen bürstenlosen Motor ist beim bürstenlosen Motor mit dem die Ankerwicklungen für die Mehrzahl von Phasen beinhaltenden Stator und dem den Permanentmagneten beinhaltenden Rotor, der innerhalb oder außerhalb des Stators drehbar angeordnet ist, die Interphasen-induzierte Spannungssignalform zwischen zwei unterschiedlichen Phasen in der Ankerwicklung im Wesentlichen trapezförmig, und daher kann der Phasenstrom der Ankerwicklung in die Trapezsignalform geformt werden. Aus diesem Grund kann der Stromspitzenwert der Komponente erster Ordnung, die zum Motordrehmoment beiträgt, im Vergleich mit einem Sinuswellenphasenstrom mit demselben Phasenstromspitzenwert gesteigert werden, was es ermöglicht, das Motordrehmoment mehr anzuheben und die Motorabgabe zu verbessern.
Gemäß dem Verfahren zur Steuerung des bürstenlosen Motors nach der vorliegenden Erfindung weist der bürstenlose Motor den, die Ankerwicklungen für die Mehrzahl von Phasen beinhaltenden Stator und den, den Permanentmagneten beinhaltenden Rotor, der innerhalb oder außerhalb des Stators drehbar angeordnet ist, auf, ist die Interphasen-induzierte Spannungssignalform zwischen den zwei verschiedenen Phasen in der Ankerwicklung im Wesentlichen trapezförmig und kann daher der Phasenstrom der Ankerwicklung zu einer trapezförmigen Signalform geformt werden. Aus diesem Grund kann ein Stromspitzenwert der Komponente erster Ordnung, die zum Motordrehmoment beiträgt, im Vergleich mit einem Sinuswellenphasenstrom mit demselben Phasenstromspitzenwert angehoben werden, was es möglich macht, das Motordrehmoment mehr zu steigern und die Motorabgabe zu verbessern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Konfiguration einer elektrischen Servolenkung illustriert, die einen bürstenlosen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration des bürstenlosen Motors zeigt, der in der elektrischen Servolenkung von 1 verwendet wird.
3 ist ein erläuterndes Diagramm, welches eine Konfiguration eines Statorkerns des bürstenlosen Motors von 2 illustriert.
4 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Verbindungszustand des bürstenlosen Motors von 2 illustriert.
5(a) illustriert ein Schema einer Interphasen-induzierten Spannung des bürstenlosen Motors gemäß der Erfindung und (b) ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Phasenstrom im Falle von 5(a) illustriert.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das Signalformen eines Sinuswellenphasenstroms und eines trapezförmigen Wellenphasenstroms illustriert (überlagernde Komponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung).
7 ist eine Tabelle, die Motordrehmoment, Spitzenwerte des Phasenstroms und Spitzenwerte des Komponentenstroms erster Ordnung im Sinuswellenphasenstrom und den trapezförmigen Wellenphasenstrom illustriert (überlagernde Komponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung).
8 ist eine Graphik, die eine Inhaltsanteil der harmonischen Komponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung gemäß Vorliegens oder Abwesenheit einer Hilfsnut illustriert.
9 ist eine Graphik, die eine Beziehung zwischen einem in einem Schiefenwinkel und einem kombinierten Schiefenkoeffizienten fünfter Ordnung und siebter Ordnung mit einem Motor von 6P9S illustriert.
Graphiken, welche eine Beziehung zwischen 1) und dem Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung illustrieren.
11 ist eine Graphik, die eine Beziehung zwischen X und Drehmoment illustriert, wenn der Phasenstromspitzenwert identisch ist.
12 ist eine Graphik, die einen Scheitelwert einer induzierten Spannungssignalform in Bezug auf dasselbe Drehmoment illustriert.
13 ist eine Graphik, die eine Beziehung zwischen X und der Anzahl von Umdrehungen eines Motors bei Anlegen einer identischen Spannung illustriert.
BESTER ANSATZ ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gegeben. 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration einer elektrischen Servolenkung unter Verwendung eines bürstenlosen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert. Eine elektrische Servolenkungsvorrichtung (EPS) 1 von 1 ist mit einem Säulenunterstützungstyp konfiguriert, bei dem eine Betriebsunterstützungskraft zur Lenksäule 2 geleitet wird. In der EPS 1 wird ein Motor 3, auf den das Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, als Kraftquelle verwendet.
Ein Lenkrad 4 ist an einer Lenksäule 2 angebracht. eine Lenkkraft des Lenkrads 4 wird über ein Ritzel (nicht gezeigt) und eine Zahnstange (nicht gezeigt), die in einem Lenkgetriebekasten 5 angeordnet sind, auf Spurstangen 6 übertragen. Räder 7 sind mit beiden Enden der Spurstangen 6 verbunden. Wenn die Spurstangen 6 bei Bedienung der Lenkräder 4 arbeiten, werden die Räder 7 über (nicht gezeigte) Spurhebel oder dergleichen nach links und rechts gelenkt.
Bei der EPS 1 ist ein Unterstützungsmotorteil, der ein Lenkkraft-Unterstützungsmechanismus ist, an der Lenksäule 2 vorgesehen. Der Unterstützungsmotorteil 8 beinhaltet einen Untersetzungsmechanismusteil 9 und einen Drehmomentsensor 11 zusammen mit dem Motor 3. Beim Untersetzungsmechanismusteil 9 sind eine (nicht gezeigte) Schnecke und ein (nicht gezeigtes) Schneckenrad vorgesehen. Die Drehung des Motors 3 wird in ihrer Geschwindigkeit vermindert und mittels Untersetzungsmechanismusteil 9 auf die Säule 2 übertragen. Der Motor 3 und der Drehmomentsensor 11 sind mit der Steuereinheit (ECU) 12 verbunden.
Wenn das Lenkrad 4 bedient wird, um die Lenksäule 2 zu drehen, wird der Drehmomentsensor 11 betätigt. Die ECU 12 liefert in geeigneter Weise elektrischen Strom an den Motor 3 auf Basis des detektierten Drehmoments des Drehmomentsensors 11. Wenn der Motor 3 betrieben wird, wird die Rotation des Motors 3 auf die Lenksäule 2 über den Untersetzungsmechanismusteil 9 übertragen und die Lenkunterstützungskraft wird an die Lenksäule 2 geliefert. Die Lenksäule 2 rotiert aufgrund der Lenkunterstützungskraft und einer manuellen Lenkkraft. Die Drehbewegung wird in eine Linearbewegung der Zahnstange durch Ritzel und Zahnstangenkoppeln innerhalb des Lenkgetriebekastens 5 umgewandelt, um den Lenkvorgang der Räder 7 durchzuführen.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Konfiguration des Motors 3 zeigt. Wie in 2 illustriert, ist der Motor 3 ein bürstenloser Motor vom Innenrotationstyp, bei dem ein Stator 21 außen und ein Rotor 22 innen angeordnet sind. Der Stator 21 ist so konfiguriert, dass er ein Gehäuse 23, einen Statorkern 24, der an einer inneren Peripherieseite des Gehäuses 23 fixiert ist und einen Wicklungsdraht 25, der auf den Statorkern 24 gewickelt ist, beinhaltet. Das Gehäuse 23 ist in einer mit Boden versehenen zylindrischen Form ausgebildet, und ist aus Eisen oder dergleichen hergestellt. Eine Klammer 30, die aus synthetischem Polymer hergestellt ist, ist an einer Öffnung des Gehäuses 23 fixiert. Der Statorkern 24 wird durch Laminieren einer großen Zahl von Stahlplatten aneinander ausgebildet. Eine Mehrzahl von Zähnen ragen auf der inneren peripheren Seite des Statorkerns 24 vor.
3 ist ein Erläuterungsdiagramm, das eine Konfiguration des Statorkerns 24 illustriert. Der Statorkern 24 beinhaltet ein ringförmiges Joch 26 und Zähne 27, die vom Joch 26 einwärts vorragen. Die Anzahl von Zähnen 27 beträgt neun. Schlitze 28 (neun Stück) sind zwischen den entsprechenden Zähnen 27 definiert und der Motor 3 ist durch neun Schlitze konfiguriert. Hilfsnute 20 sind an einem Führungsende der Zähne 27 ausgebildet. Ein Wicklungsdraht 25 ist um jeden der Zähne 27 durch konzentrierte Wicklung gewickelt. Die Wicklungsdrähte 25 sind innerhalb jedes der Schlitze 28 untergebracht. Die Wicklungsdrähte 25 sind mit einer (nicht gezeigten) Batterie über einen Speisedraht 29 verbunden. Ein Phasenstrom (U, V, W) von Trapezwellenform, der in sich Oberwellenkomponenten enthält, wird den Wicklungsdrähten 25 zugeführt.
Der Rotor 22 ist innerhalb des Stators 21 angeordnet und in einer solchen Weise konfiguriert, dass eine Drehwelle 31, ein Rotorkern 32 und Magneten 33 koaxial angeordnet sind. Der zylindrische Rotorkern 32, der durch Aufeinanderlaminieren einer großen Zahl von Stahlplatten gehalten wird, ist an einer äußeren Peripherie der Rotationswelle 31 fixiert. Die Magneten 33 vom Segmenttyp sind auf einem äußeren Umfang des Rotorkerns 32 angeordnet. Die Magneten 33 sind an einem Magnethalter 34 angebracht, der an der Rotationswelle 31 fixiert ist. Die sechs Magnete 33 sind längs einer Umfangsrichtung angeordnet. Das heißt, der Motor 3 ist durch sechs Pole und neun Schlitze konfiguriert.
Ein Ende der Rotationswelle 31 ist drehbar durch Lager 35 gestützt, die in den Boden des Gehäuses 23 eingepresst sind. Ein anderes Ende der Rotationswelle 31 ist durch Lager 36 drehbar gestützt, die an dem Bügel 30 angebracht sind. Ein Keilteil 37 ist am Ende der Rotationswelle 31 (dem linken Ende von 2) ausgebildet. Die Rotationswelle 31 ist mit einer Schneckenwelle des Untersetzungsmechanismusteils 9 über ein Gelenkelement (nicht gezeigt) verbunden, das am Keilteil 37 angebracht ist. Eine Schnecke ist auf der Schneckenwelle ausgebildet. Die Schnecke greift in das Schneckenrad ein, das auf der Lenksäule 2 angebracht ist, durch den Untersetzungsmechanismusteil 9.
Lager 36 und Drehmelder 41, der die Drehung des Rotors 22 detektiert, sind innerhalb des Bügels 30 untergebracht. Der Drehmelder 41 beinhaltet einen Drehmelderstator 42, der auf der Bügelseite 30 fixiert ist und einen Drehmelderrotor 43, der auf der Rotorseite 22 fixiert ist. Eine Spule 44 ist um den Drehmelderstator 42 gewickelt und beinhaltet eine Anregungsspule und eine Detektionsspule. Der Drehmelderrotor 43, der am linken Ende des Magnethalters 34 fixiert ist, ist innerhalb des Drehmelderstators 42 angeordnet. Der Drehmelderrotor 43 wird durch Laminieren von Metallplatten aneinander konfiguriert und hat in drei Richtungen ausgebildete Vorsprünge.
Wenn sich die Drehwelle 31 dreht, rotiert auch der Drehmelderrotor 43 innerhalb des Drehmelderstators 42. Es wird ein Hochfrequenzsignal an die Anregungsspule des Drehmelderstators 42 angelegt, um eine Phase eines Signals zu ändern, die aus der Detektionsspule in Reaktion auf Nähedistanz aus den Vorsprüngen ausgegeben wird. Das Detektionssignal und ein Referenzsignal werden miteinander verglichen, um eine Drehposition des Rotors 22 zu detektieren. Dann wird ein an die Wicklungsdrähte 25 gelieferter Strom geeigneter Weise geändert, auf Basis der Drehposition des Rotors 22, um den Rotor 22 drehend anzutreiben.
Bei der oben beschriebenen EPS 1, wenn das Lenkrad 4 betätigt wird, um die Lenksäule 2 zu drehen, wird die Zahnstange in einer Richtung entsprechend der Drehung bewegt, um den Lenkvorgang durchzuführen. Der Drehmomentsensor 11 wird durch den oben beschriebenen Vorgang betätigt und es wird elektrische Leistung an die Wicklungsdrähte 25 von einer (nicht gezeigten) Batterie durch den Zufuhrdraht 29 entsprechend dem detektierten Drehmoment zugeführt. Wenn die elektrische Leistung den Wicklungsdrähten 25 zugeführt wird, wird der Motor 3 betrieben, um die Rotationswelle 31 und die Schneckenwelle zu drehen. Die Rotation der Schneckenwelle wird durch das Schneckenrad auf die Lenksäule 2 übertragen, um die Lenkkraft zu unterstützen.
Bei Betätigung der EPS 1, um die Motorabgabe weiter zu verbessern, während Drehmomentfluktuation unterdrückt wird, wird im Motor 3 eine solche Einstellung vorgenommen, dass eine induzierte Spannungssignalform zwischen Pfaden zu einer trapezförmigen Welle ausgeformt wird. 4 ist ein Erläuterungsdiagramm, das einen Verbindungszustand des Motors 3 illustriert, 5(a) ist ein Erläuterungsdiagramm, das ein Schema einer Interphasen-induzierten Spannung des Motors 3 gemäß der vor illustriert, und 5(b) ist ein Erläuterungsdiagramm, das einen Phasenstrom im Falle von 5(a) illustriert. Wie in 4 illustriert, ist der Motor 3 von einer sternförmigen Verbindung der drei Phasen und die Interphasen-induzierte Spannung zeigt eine Potentialdifferenz zwischen den zwei verschiedenen Phasen der Wicklungsdrähte 25. Beispielsweise wird in dem Fall einer Interphasen-induzierten Spannung Euv, eine Differenz Eu-Ev zwischen einer Einzelphasen-induzierten Spannung Eu der U-Phasenwicklung und einer Einzelphasen-Induktionsspannung Ev einer V-Phasenwicklung zu einer Interphasen-Induktionsspannung Euv. Man beachte, dass was im Patentdokument 1 zu einer trapezförmigen Welle eingestellt wird, eine Einzelphasen-Induktionsspannung (beispielsweise Eu in diesem Fall) jeder Phase ist.
Im Motor 3 wird die oben beschriebene Interphasen-Induktionsspannung zu einer trapezförmigen Signalform ausgeformt, in der Oberwellen fünfter Ordnung und siebter Ordnung der Basiswelle erster Ordnung überlagert werden. Wie in 5 gezeigt, wenn eine Oberwelle B fünfter Ordnung und eine Oberwelle C siebter Ordnung der Basiswelle A erster Ordnung der Sinuswellenform überlagert werden, wird eine überlagerte Welle im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet, wie durch D in der Figur angezeigt. Wenn die Interphasen-Induktionsspannung somit auf die trapezförmige Welle eingestellt ist, wird auch der Phasenstrom zu einer trapezförmigen Wellenform ausgeformt, wie in 5(b) illustriert. 6 ist ein Erläuterungsdiagramm, das Signalformen eines Sinuswellenphasenstroms und eines trapezförmigen Wellenphasenstroms illustriert (Überlagern von Komponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung). 7 ist eine Tabelle, die Motordrehmoment, Spitzenwerte des Phasenstroms und Spitzenwerte des Komponentenstroms erster Ordnung in jenen beiden Strömen illustriert. Gemäß Experimenten der Erfinder ist beim Trapezwellenphasenstrom, wie in der Tabelle von 7 illustriert, das Drehmoment um 0,2 Nm größer (4% höher als der Sinuswellenphasenstrom), selbst wenn der Phasenstromspitzenwert derselbe Wert, 100 A, ist.
Hier ist das, was zum Drehmoment beim Phasenstrom beiträgt, die Komponente erster Ordnung der Sinuswellenform und beim Sinuswellenphasenstrom werden sowohl der Phasenstromspitzenwert als auch der Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung zu 100 A. Im Gegensatz dazu wird der Trapezwellenphasenstrom so ausgeformt, dass die Komponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung der Komponente erster Ordnung der Sinuswellenform überlagert werden. In diesem Fall ist der Phasenstromspitzenwert auf 100 A niedergehalten, indem die Komponente erster Ordnung verwendet wird, die einen Spitzenwert von 103,6 A aufweist. Das heißt, bei der Trapezsignalform (P von 6), bei welcher die Komponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung überlagert sind, wird die Stromsignalform zur Form des Fuji (Querschnitts-Konfiguration eines konischen Vulkans (Stratovulkans) mit einem im Wesentlichen kreisförmigen abgeschnittenen Kegel) und der Spitzenwert des gesamten Phasenstroms wird abgesenkt. Jedoch wird bei der trapezförmigen Welle, der Komponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung überlagert sind, eine Komponente erster Ordnung (Q von 6) mit einem höheren Spitzenwert versteckt, welcher zur Drehmomenterzeugung beiträgt. Aus diesem Grund kann der Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung (von 100 A auf 103,6 A) mehr als der Sinuswellenphasenstrom (R von 6) mit demselben Phasenstromspitzenwert (in diesem Fall 100 A) gesteigert werden, was es möglich macht, das Drehmoment zu erhöhen und die Abgabe zu verbessern.
Man beachte, dass die Komponente der Oberwellenkomponente der Induktionsspannung, die zu beinhalten ist, grundlegend gemäß einer Kombination eines Pols und eines Schlitzes bestimmt wird. Beispielsweise kann im Falle einer konzentrierten Wicklung die Ordnungskomponente, die zu beinhalten ist, leicht anhand des Kurzabstandswicklungskoeffizienten Kp (nachfolgender Ausdruck), der ein Wicklungskoeffizient ist, berechnet werden. Kp = |cos(n·(1 – P)·Π/2|

n:: Ordnung,
s:: Wicklungsabstand/Polabstand

Beim Motor 3 ist, um die Interphasen-Induktionsspannung auf die trapezförmige Welle 1 zu stellen, der Wicklungsdraht 25 durch die konzentrierte Wicklung konfiguriert und es wird die Sternverbindung angewendet. Dann wird eine Anzahl von Magnetpolen P des Rotor 22 und eine Anzahl von Schlitzen S des Stators 21 auf das integrale Mehrfache (6P9S) von 2P3S eingestellt.
In der vorliegenden Erfindung, um leicht die Oberwelle fünfter Ordnung und die Oberwelle siebter Ordnung hineinzunehmen, ist eine Hilfsnut 20 am Führungsende eines Zahns 27 in 629S definiert. Die Bereitstellung der Hilfsnut 20 ermöglicht es, dass die Oberwellen fünfter Ordnung und siebter Ordnung großteils in der Interphasen-Induktionsspannung beinhaltet sind. Im Falle der Hilfsnutbildung ist es unnötig, den Wicklungsabstand zu verändern und damit ist die Wicklungsarbeit einfach. 8 ist eine Grafik, welche den Inhaltsanteil der Oberwellenkomponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung im Falle von Anwesenheit und Abwesenheit der Hilfsnut illustriert. Wie in 8 illustriert, verbessert die Bereitstellung der Hilfsnut den Inhaltsanteil der Oberwellenkomponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung um etwa 50%, was es möglich macht, die Oberwellenkomponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung mit hoher Effizienz zu erhalten.
Eine Reduktion bei den Oberwellenkomponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung hängt von Schiefwinkel ab, der aus dem Schief-Koeffizienten erhalten wird, welches einer der Wicklungskoeffizienten ist. In diesem Fall wird ein Schief-Koeffizient Ksv in Bezug auf eine Oberwellenkomponente v-ter Ordnung durch den folgenden Ausdruck repräsentiert. ksv = sin(vγ/2)/(vγ/2) ((: Schief-Winkel)
Durch Verwendung des Schief-Koeffizienten ksv kann der Inhalt der Oberwellenkomponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung durch den folgenden Ausdruck repräsentiert werden. Oberwellengehalt = K x· ksv x β

K:: Korrekturkoeffizient
β:: Inhalt der Oberwellenkomponente, welche durch die Hilfsnut 20 in einem Zustand eingestellt wird, wenn es keine Schiefe gibt

Man beachte, dass der tatsächliche Oberwelleninhalt, wenn die Oberwellenkomponente enthalten ist, durch die Hilfsnut und die Schiefe nicht nur durch Multiplizieren von ksv mit β (ksv x β ist ein theoretischer Wert) erhalten wird und daher der Korrekturkoeffizient K zur Berechnung eines X-Wertes verwendet wird. Der Wert des Korrekturkoeffizienten K repräsentiert eine Beziehung zwischen dem theoretischen Wert und dem echten Oberwelleninhalt und wird durch Experimente erhalten.
9 ist eine Grafik, die eine Beziehung zwischen einem Schiefenwinkel und einem kombinierten Schiefenkoeffizienten der fünften Ordnung und der siebten Ordnung in einem Motor von 6P9S illustriert. Im Falle von 6P9S ist das kleinste gemeinsame Vielfache von Pol und Schlitz 18 und wenn der Schiefenwinkel größer ist als 20°, wird die kombinierte Ordnung fünfter Ordnung und siebter Ordnung vermindert, wodurch der Effekt der Schiefe verringert wird. Dementsprechend wird es, um effektiv die Oberwellenkomponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung einzustellen, bevorzugt, dass der Schiefenwinkel in einem Bereich von 0 < Schiefenwinkel ≤ 360°/kleinstes gemeinsames Vielfaches der Anzahl von Polen und Schlitzen gesetzt wird.
Andererseits kann ein relationaler Ausdruck, der erfüllt, dass die Interphasen-Induktionsspannungssignalform trapezförmig ist, durch den nachfolgenden Ausdruck repräsentiert werden, und die Koeffizienten α₁, α₃, α₅, α₇ ... des Ausdrucks werden in geeigneter Weise verändert, wodurch es möglich gemacht wird, die Signalform der überlagerten Welle zu verändern. E = A(α1sinθ + α3sin3θ + α5sin5(θ + 180) + α7sin7θ+ ...)
In diesem Fall repräsentieren die entsprechenden Koeffizienten α₁, α₃, α₅, α₇ ... Spannungsspitzenwerte der jeweiligen Ordnungen. 10 ist eine Grafik, welche eine Beziehung zwischen einem Inhaltsanteil X(= (α₅ + α₇)/α₁) der Summe der Spannungsspitzenwerte α₅ und α₇ von Oberwellenkomponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung in Bezug auf einen Spannungsspitzenwert α₁ der Basiswelle erster Ordnung illustriert, und des Komponentenstromspitzenwertes erster Ordnung, wenn der Phasenstromspitzenwert auf 100 A eingestellt wird.
Unter Bezugnahme auf 10 gibt es im Fall von X = 0 nur die Basiswelle erster Ordnung, oder erster Ordnung + dritter Ordnung (wenn die Oberwelle mit der mehrfachen Ordnung von 3 überlagert wird, wird eine Sinuswellen erhalten, aber es wird keine trapezoide Welle erhalten, und derselbe Stromspitzenwert (100 A: (a) von 10) wie der der Basiswelle erster Ordnung wird erhalten). Weiterhin werden in 10 im Falle von X = 0,12 Irregularitäten einer Spitze der trapezförmigen Welle aufgrund der fünften Ordnung und der siebten Ordnung groß, und der Phasenstromspitzenwert und der Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung sind zueinander identisch ((c): von 10). Noch weiterhin, wenn X zu einem Wert gleich oder größer 0,12 wird, wird der Phasenstromspitzenwert höher als der Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung, und es wird unmöglich, den Komponentenstromspitzenwert anzuheben, während der Phasenstromspitzenwert niedergehalten wird.
Das heißt, extrem hohe oder niedrige Inhaltsanteile X der Oberwellen fünfter Ordnung und siebter Ordnung sind nicht bevorzugt, weil der Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung klein wird. Gemäß Experimenten der Erfinder ist gefunden worden, dass der Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung groß wird, wenn der Inhaltsanteil X nahe an 0,045 liegt, und der Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung am größten im Vergleich zu einem Fall ist, bei dem die Interphasen-Induktionsspannungswellenform eine Sinuswelle ist ((b) von 10). Zusätzlich ist gefunden worden, dass, wenn der Inhaltsanteil X auf 0,01 ≤ X ≤ 0,1 eingestellt wird (Rahmen S von 10) der Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung um 1% oder mehr ansteigt, und wenn die Inhaltsanteil X auf 0,02 ≤ X ≤ 0,09 (Rahmen T von 10) eingestellt wird, der Phasenstromspitzenwert um 2% oder mehr ansteigt. Im Hinblick auf jene Ergebnisse wird der Inhaltsanteil X vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 eingestellt und bevorzugterer Weise in einem Bereich von 0,02 ≤ X ≤ 0,09 eingestellt. Mit der oben erwähnten Einstellung ist es möglich, den Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung um etwa 1% oder mehr zu steigern, während der Phasenstromspitzenwert im selben Maße niedergehalten wird wie in dem Falle, in dem die Interphasen-Induktionsspannungswellenform eine Sinuswelle ist.
11 ist eine Grafik, die eine Beziehung zwischen X und Drehmoment illustriert, wenn der Phasenstromspitzenwert identisch ist. Wie in 11 illustriert, wird selbst in diesem Fall das Drehmoment maximal, wenn der Inhaltsanteil X nahe an 0,045 liegt, und im Falle von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 steigt das Drehmoment um etwa 1% oder mehr im Vergleich zum Fall von X = 0. Weiterhin, wenn die Einstellung so vorgenommen wird, dass 0,02 ≤ X ≤ 0,09, steigt das Drehmoment um etwa 2% oder mehr im Vergleich zum Fall von X = 0. Das heißt, der Inhaltsanteil X wird vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 eingestellt und bevorzugterer Weise in einem Bereich von 0,02 ≤ X ≤ 0,09 eingestellt. Als Ergebnis ist es möglich, das Motordrehmoment um etwa 1% oder mehr, oder etwa 2% oder mehr zu steigern. Somit ist es möglich, die Abgabe des Motors zu verbessern.
Wie oben beschrieben, wird beim bürstenlosen Motor gemäß der vorliegenden Erfindung die Interphasen-Induktionsspannungssignalform zu einer trapezförmigen Welle geformt, wodurch es möglich gemacht wird, den Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung im Vergleich zum Sinuswellenphasenstrom mit demselben Phasenstromspitzenwert zu steigern, wodurch eine Abgabeverbesserung des Motors ermöglicht wird. Weiterhin wird der Inhaltsanteil X der Oberwelle fünfter Ordnung und siebter Ordnung in der Interphasen-Induktionsspannungssignalform auf einen gegebenen Wert eingestellt, wodurch es möglich gemacht wird, den Komponentenstromspitzenwert erster Ordnung zu erhöhen, um das hohe Drehmoment mit demselben Spitzenstrom wie im Fall eines Sinuswellenphasenstroms zu erhalten, und die Abgabe des Motors um diesen Betrag zu verbessern. Dementsprechend wird die Motorabgabe im Vergleich mit einem System (Phasenstrom in jeder Phase wird zu einer Sinuswellenform) verbessert, bei dem die Oberwelle der induzierten Spannung überlagert wird, um die induzierte Spannung in jeder Phase zur trapezförmigen Signalform zu formen, wie in Patentdokument 1 beschrieben.
Übrigens kann die Anzahl von Umdrehungen des Motors N des Motors ausgedrückt werden durch: N = V/KeV: angelegte Spannung, Ke: Induktionsspannungskonstante (V/upm), und es wird aus dem obigen Ausdruck gefunden, dass bei konstanter angelegter Spannung die Drehzahl höher ist, wenn Ke kleiner wird. 12 ist eine Grafik, die einen Scheitelwert einer Induktionsspannungssignalform in Bezug auf dasselbe Drehmoment illustriert, bei dem die Abszissenachse das oben beschriebene X repräsentiert und die Ordinate die Induktionsspannung (V/kupm) repräsentiert. In diesem Fall ist Ke der Scheitelwert der Induktionsspannungssignalform und in ähnlicher Weise existiert in diesem Fall eine Korrelation zwischen X und Ke. Das heißt, wie in 12 illustriert, sind extrem hoher oder niedriger Inhaltsanteil X der Oberwelle fünfter Ordnung und siebter Ordnung nicht zu bevorzugen, weil die Induktionsspannungskonstante Ke groß wird. Gemäß Experimenten der Erfinder wird in ähnlicher Weise wie in diesem Fall die Induktionsspannungskonstante Ke am kleinsten, wenn der Inhaltsanteil X nahe an 0,045 liegt. Weiterhin, wenn der Inhaltsanteil X auf 0,01 ≤ X ≤ 0,1 eingestellt wird, wird die Induktionsspannungskonstante Ke um etwa 1% oder mehr reduziert, und wenn der Inhaltsanteil X auf 0,02 ≤ X ≤ 0,09 eingestellt wird, wird die Induktionsspannungskonstante Ke um 2% oder mehr reduziert. Daher wird es vom Standpunkt der Anzahl von Umdrehungen des Motors bevorzugt, dass der Inhaltsanteil X in einem Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 eingestellt wird, und bevorzugterer Weise in einem Bereich von 0,02 ≤ X ≤ 0,09 eingestellt wird.
13 ist eine Grafik, welche eine Beziehung zwischen X und der Motor-upm illustriert, wenn die angelegte Spannung identisch ist. Wie in 13 illustriert, wird selbst in diesem Fall upm maximal, wenn der Inhaltsanteil X nahe an 0,045 liegt und im Falle von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 steigt upm um etwa 2,4% oder mehr im Vergleich mit dem Fall von X = 0. Weiterhin, wenn die Einstellung so vorgenommen wird, dass 0,02 ≤ X ≤ 0,09, steigt die upm um etwa 3,5% oder mehr im Vergleich zu einem Fall von X = 0. Das heißt, die Inhaltsanteil X wird vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 eingestellt, und wird bevorzugter Weise in einem Bereich von 0,02 ≤ X ≤ 0,09 eingestellt. Als Ergebnis ist es möglich, die Umdrehungszahl des Motors um etwa 2,4% oder mehr oder etwa 3,5 oder mehr zu steigern. Dementsprechend ist es möglich, die Umdrehungszahl des Motors zu erhöhen, während der Spitzenwert auf denselben Grad niedergehalten wird wie im Falle des Sinuswellenphasenstroms.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform beschränkt, sondern kann verschiedentlich modifiziert werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise wird in der oben erwähnten Ausführungsform die Interphasen-Induktionsspannung aufgrund der Konfiguration der konzentrierten Wicklungssternverbindung und des integralen Mehrfachen von 2P3S, die Winkeleinstellung der Statorschiefe oder der Rotorschiefe, der Hilfsnut oder dergleichen auf die trapezförmige Welle eingestellt. Alternativ wird der Inhalt der Komponenten fünfter Ordnung und siebter Ordnung durch geeignete Veränderung der Konfiguration des Magneten 33 eingestellt, wodurch es ermöglicht wird, die Interphasen-Induktionsspannung zur trapezförmigen Welle auszuformen. In der Realität wird es bevorzugt, dass die Interphasen-Induktionsspannung durch geeignete Kombination jener verschiedenen Bedingungen auf die ideale trapezförmige Welle eingestellt wird.
Zusätzlich wird bei der oben erwähnten Ausführungsform der Motor von sechs Polen und neun Schlitzen als Motor 3 beispielhaft dargestellt. Jedoch ist die Motorkonfiguration nicht darauf beschränkt und die vorliegende Erfindung ist auch auf einen Motor eines ganzen Mehrfachen von zwei Polen und drei Schlitzen anwendbar. Weiterhin ist in der oben erwähnten Ausführungsform der bürstenlose Motor vom Innenrotortyp exemplifiziert. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf einen bürstenlosen Motor vom äußeren Rotortyp angewendet werden, bei welchem der Rotor außerhalb des Stators angeordnet ist. Zusätzlich wird bei der oben erwähnten Ausführungsform das Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auf den Motor vom Säulenunterstützungstyp EPS angewendet. Alternativ kann das Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch auf den EPS-Motor vom Zahnstangenunterstützungstyp angewendet werden, bei dem der Motor koaxial mit der Zahnstange angeordnet ist, oder den EPS-Motor vom Stangenunterstützungstyp, bei dem die Unterstützungskraft dem Ritzelgetriebe zugeführt wird, das mit dem Zahnstangenschaft verzahnt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
In einem bürstenlosen Motor mit einem Stator einschließlich Ankerwicklungen für eine Mehrzahl von Phasen und einem Rotor einschließlich einem Permanentmagneten, der drehbar innerhalb oder außerhalb des Stators angeordnet ist, ist eine Interphasen-Induktionsspannungssignalform zwischen zwei unterschiedlichen Phasen in den Ankerwicklungen eine trapezförmige Signalform, die durch Überlagern einer Komponente fünfter Ordnung und einer Komponente siebter Ordnung einer Basiswelle erster Ordnung ausgeformt wird. Ein Inhaltsanteil X(= (α₅ + α₇)/α₁) einer Summe von Spannungsspitzenwerten α₅ und α₇ der Komponente fünfter Ordnung und der Komponente siebter Ordnung zu einem Spannungsspitzenwert α₁ der Basiswelle erster Ordnung wird vorzugsweise in einen Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,1, und bevorzugterer Weise auf einen Bereich von 0,02 ≤ X ≤ 0,09 eingestellt.

1: Elektrische Servolenkung
2: Lenksäule
3: Motor
4: Lenkrad
5: Lenkungsgetriebekasten
6: Verbindungsgestänge
7: Rad
8: Unterstützungsmotorteil
9: Untersetzungsmechanismusteil
11: Drehmomentsensor
12: Steuereinheit
20: Hilfsnut
21: Stator
22: Rotor
23: Gehäuse
24: Statorkern
25: Wicklungsdraht
26: Joch
27: Zähne
28: Schlitz
29: Speiseverdrahtung
30: Bügel
31: Rotierende Welle
32: Rotorkern
33: Magnet
34: Magnethalter
35: Lager
36: Lager
37: Keilteil
41: Drehmelder
42: Drehmeldungsstator
43: Drehmeldungsrotor
44: Spule
A: Basiswelle erster Ordnung
B: Oberswelle fünfter Ordnung
C: Oberswelle siebter Ordnung
D: Überlagerte Welle
Eu: Einzelphasen-induzierte Spannung (U-Phase)
Euv: Interphasen-induzierte Spannung (U-V-Phase)
Ev: Induzierte Spannung
Ke: Induktions-Spannungskonstante

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-174692 A [0004]
- JP 2004-274693 A [0004]

Claims

Bürstenloser Motor mit einem Stator einschließlich Ankerwicklungen für eine Mehrzahl von Phasen und einem Rotor einschließlich einem Permanentmagneten, der drehbar innerhalb oder außerhalb des Stators angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Interphasen-Induktionsspannungssignalform zwischen zwei verschiedenen Phasen in den Ankerwicklungen im Wesentlichen trapezförmig ist.
Verfahren zur Steuerung des bürstenlosen Motors gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Interphasen-Induktionsspannungssignalform durch Überlagern einer Komponente ungerader höherer Ordnung, außer einer Komponente höherer Ordnung vom Mehrfachen von 3, einer Basiswelle erster Ordnung überlagert wird.
Bürstenloser Motor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Interphasen-Induktionsspannungssignalform durch Überlagern einer Komponente fünfter Ordnung und einer Komponente siebter Ordnung der Basiswelle erster Ordnung geformt wird.
Bürstenloser Motor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Inhaltsanteil X(= (α₅ + α₇)/α₁) einer Summe von Spannungsspitzenwerten α₅ und α₇ der Komponente fünfter Ordnung und der Komponente siebter Ordnung zu einem Spannungsspitzenwert α₁ der Basiswelle erster Ordnung in einem Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 liegt.
Bürstenloser Motor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Inhaltsanteil X(= (α₅+ α₇)/α₁) einer Summe von Spannungsspitzenwerten α₅ und α₇ der Komponente fünfter Ordnung und der Komponente siebter Ordnung zu einem Spannungsspitzenwert α₁ der Basiswelle erster Ordnung in einem Bereich von 0,02 ≤ X ≤ 0,09 liegt.
Verfahren zur Steuerung eines bürstenlosen Motors mit einem Stator, der Ankerwicklungen für eine Mehrzahl von Phasen beinhaltet, und einem Rotor, der einen Permanentmagneten beinhaltet und drehbar innerhalb oder außerhalb des Stators angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Interphasen-Induktionsspannungssignalform zwischen zwei unterschiedlichen Phasen in den Ankerwicklungen im Wesentlichen trapezförmig ist.
Verfahren zur Steuerung eines bürstenlosen Motors gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet durch Überlagern einer Komponente ungerader höherer Ordnung, außer einer Komponente höherer Ordnung vom Mehrfachen von 3, einer Basiswelle erster Ordnung der Interphasen-Induktionsspannungssignalform.
Verfahren zum Steuern eines bürstenlosen Motors gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch Überlagern einer Komponente fünfter Ordnung und einer Komponente sechster Ordnung der Basiswelle erster Ordnung der Interphasen-Induktionsspannungssignalform.
Verfahren zum Steuern eines bürstenlosen Motors gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass, dass ein Inhaltsanteil X(= (α₅ + α₇)/α₁) einer Summe von Spannungsspitzenwerten α₅ und α₇ der Komponente fünfter Ordnung und der Komponente siebter Ordnung zu einem Spannungsspitzenwert α der Basiswelle erster Ordnung in einem Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,1 liegt.
Verfahren zum Steuern eines bürstenlosen Motors gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Inhaltsanteil X(= (α₅+ α₇)/α₁) einer Summe von Spannungsspitzenwerten α₅ und α₇ der Komponente fünfter Ordnung und der Komponente siebter Ordnung zu einem Spannungsspitzenwert α₁ der Basiswelle erster Ordnung in einem Bereich von 0,02 ≤ X ≤ 0,09 liegt.