FR3132141A1 - Dispositif de detection d'angle de rotation et machine electrique rotative l'utilisant - Google Patents

Dispositif de detection d'angle de rotation et machine electrique rotative l'utilisant Download PDF

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Yosuke Uno
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Abstract

Un dispositif de détection d'angle de rotation (1) est fourni, dans lequel une réduction de flux magnétiques de signal qui pénètrent un élément de détection magnétique (4) dans une direction de détection magnétique de celui-ci, et une influence de flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique (4) dans la direction de détection magnétique de celui-ci, sont supprimées de sorte que la réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation est empêchée. Le dispositif de détection d'angle de rotation (1) comprend : un aimant (3) prévu sur un côté dans une direction axiale d'un arbre (2) et configuré pour tourner d'un seul tenant avec l'arbre (2) ; un élément de détection magnétique (4) disposé sur ledit un côté dans la direction axiale relativement à l'aimant (3) avec un espace interposé entre l'élément de détection magnétique (4) et l'aimant (3) ; et un blindage (6) formé d'un matériau magnétique. Le blindage (6) est disposé en un emplacement dans la direction axiale entre un emplacement dans la direction axiale d'un organe formant fil permettant à du courant de s’écouler à travers lui et un emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique (4), est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant (3) en vue dans la direction axiale, et a une partie qui chevauche l'organe formant fil en vue dans la direction axiale. L’organe formant fil est disposé en un emplacement dans la direction axiale qui est plus proche de l'aimant (3) que ne l'est l'élément de détection magnétique (4), et est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant (3) en vue dans la direction axiale. Figure de l’abrégé : Fig. 2

Description

DISPOSITIF DE DETECTION D'ANGLE DE ROTATION ET MACHINE ELECTRIQUE ROTATIVE L'UTILISANT
La présente divulgation concerne un dispositif de détection d'angle de rotation et une machine électrique rotative utilisant celui-ci.
La demande d'amélioration du rendement sur carburant des automobiles s'est intensifiée ces dernières années compte tenu du réchauffement climatique. Parallèlement à la demande, il a été nécessaire de réduire les prix des pièces automobiles pour diffuser largement les automobiles dans de vastes régions et parmi les populations. Le besoin d'utiliser des composants qui ont des tailles et des poids réduits et qui sont très économiques, a été intensifié également pour les générateurs de puissance du type à enroulement de champ qui chargent des batteries embarquées et qui fournissent de la puissance à consommer par les pièces électriques du véhicule. Pendant ce temps, le nombre de pièces électriques par automobile et la puissance consommée par automobile tendent à augmenter, et il est nécessaire que les générateurs de puissance pour véhicules aient des performances de génération de puissance et des performances d'entraînement de façon à générer une plus grande quantité de puissance et à être plus efficaces. De plus, des machines électriques rotatives à dispositif de contrôle intégré dans lesquelles un dispositif de contrôle ayant une fonction de conversion de puissance et une fonction de détection est intégré à un moteur de sorte qu'une fonction d'assistance au moteur thermique ou une fonction démarrage-arrêt (en anglais « start-stop ») est réalisée, ont été développées pour améliorer davantage l’efficacité.
Chaque machine électrique rotative à dispositif de contrôle intégré comprend un capteur pour détecter une vitesse de rotation et un angle de rotation d'un rotor. Des exemples de procédés de détection employés par le capteur pour détecter la vitesse de rotation et l'angle de rotation incluent un procédé résolveur et un procédé magnétique. Dans le procédé magnétique, un élément de détection magnétique et un aimant sont utilisés en combinaison. L'élément de détection magnétique détermine un changement dans un flux magnétique dû à la rotation d’un seul tenant de l'aimant avec un arbre de la machine électrique rotative, pour détecter la vitesse de rotation et l'angle de rotation du rotor.
L'élément de détection magnétique détecte un flux magnétique de signal qui est un flux magnétique s’étant écoulé hors de l'aimant, pour détecter la vitesse de rotation et l'angle de rotation du rotor. Par conséquent, s'il existe un flux magnétique perturbateur qui est un flux magnétique autre qu’un flux magnétique de signal provenant de l'aimant, une erreur de vitesse ou une erreur d'angle est ajoutée à une sortie de l'élément de détection magnétique. La précision de la détection de l'angle de rotation par le capteur influence directement l'efficacité de la génération de puissance ou l'efficacité d'entraînement de la machine électrique rotative. Ainsi, si la précision de la détection d'angle de rotation par le capteur est réduite, l'efficacité de génération de puissance ou l'efficacité d'entraînement de la machine électrique rotative est significativement réduite. Contre un tel problème, une structure d'un capteur d'angle de rotation comprenant un blindage magnétique pour réduire des flux magnétiques perturbateurs de sorte que les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation soient maintenues élevées, a été divulguée (voir, par exemple, le Document Brevet 1).
Le capteur d'angle de rotation divulgué comprend : un arbre formé d'un matériau non magnétique ; et un boîtier de blindage magnétique qui est formé à partir d'un matériau ferromagnétique de manière à avoir la forme d'un conteneur avec un fond et dans lequel un trou d'insertion ayant un diamètre plus grand que l'arbre est formé dans le fond. Dans le capteur d'angle de rotation, un aimant et l'arbre sont insérés dans le trou d'insertion du boîtier de blindage magnétique avec un espace prédéterminé, et l'aimant et un élément de détection magnétique sont disposés de manière à être accommodés dans le boîtier de blindage magnétique. Puisque le capteur d'angle de rotation a l'aimant et l'élément de détection magnétique accommodés dans le boîtier de blindage magnétique, une influence du flux magnétique perturbateur est supprimée. Ainsi, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peut être empêchée.
Document Brevet 1 : Brevet japonais n° 3086563
Dans le Document Brevet 1 ci-dessus, le boîtier de blindage magnétique formé à partir d'un matériau ferromagnétique est prévu, et ainsi une influence du flux magnétique perturbateur est supprimée, moyennant quoi une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peut être empêchée. Cependant, puisque l'aimant et l'élément de détection magnétique sont accommodés dans le boîtier de blindage magnétique ayant une faible résistance magnétique, des flux magnétiques de signal provenant de l'aimant sont guidés jusqu’au boîtier de blindage magnétique autour de l'aimant. Par conséquent, un problème se pose en ce que des flux magnétiques de signal qui pénètrent l'élément de détection magnétique dans une direction de détection magnétique de celui-ci sont susceptibles d'être réduits. De plus, si les flux magnétiques de signal qui pénètrent l'élément de détection magnétique dans la direction de détection magnétique de celui-ci sont réduits, un problème se pose en ce que les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation sont réduites.
Considérant ceci, un objet de la présente divulgation est de : fournir un dispositif de détection d'angle de rotation dans lequel une réduction de flux magnétiques de signal qui pénètrent un élément de détection magnétique dans une direction de détection magnétique de celui-ci, et une influence de flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique dans la direction de détection magnétique de celui-ci, sont supprimées de sorte que la réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation est empêchée ; et fournir une machine électrique rotative hautement efficace en empêchant une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation.
Un dispositif de détection d'angle de rotation selon la présente divulgation comprend : un aimant prévu sur un côté dans une direction axiale d'un arbre et configuré pour tourner d'un seul tenant avec l'arbre ; un élément de détection magnétique disposé sur ledit un côté dans la direction axiale relativement à l'aimant avec un espace interposé entre l'élément de détection magnétique et l'aimant ; et un blindage formé d'un matériau magnétique. Le blindage est disposé en un emplacement dans la direction axiale entre un emplacement dans la direction axiale d'un organe formant fil permettant à du courant de s’écouler à travers lui et un emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique, est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant en vue dans la direction axiale, et a une partie qui se chevauche avec l'organe formant fil en vue dans la direction axiale. L’organe formant fil est disposé en un emplacement dans la direction axiale qui est plus proche de l'aimant que ne l'est l'élément de détection magnétique, et disposé radialement à l'extérieur de l'aimant en vue dans la direction axiale.
Une machine électrique rotative selon la présente divulgation comprend : le dispositif de détection d'angle de rotation selon la présente divulgation ; l'arbre ; l’organe formant fil ; un rotor configuré pour tourner d'un seul tenant avec l'arbre et ayant un enroulement de champ et un noyau de champ autour duquel l'enroulement de champ est enroulé ; un stator disposé radialement à l'extérieur du rotor et ayant un noyau de stator autour duquel un enroulement d’armature est enroulé ; et une attache couvrant un côté extérieur de chacun du rotor et du stator et maintenant un côté d'extrémité et un autre côté d'extrémité de l'arbre via des paliers.
Le dispositif de détection d'angle de rotation selon la présente divulgation comprend : un aimant configuré pour tourner d’un seul tenant avec un arbre ; un élément de détection magnétique disposé avec un espace interposé entre l'élément de détection magnétique et l'aimant ; et un blindage formé d'un matériau magnétique. Le blindage est disposé en un emplacement dans la direction axiale entre un emplacement dans la direction axiale d'un organe formant fil permettant à du courant de s’écouler à travers lui et un emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique, est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant en vue dans la direction axiale, et a une partie qui se chevauche avec l'organe formant fil en vue dans la direction axiale. L’organe formant fil est disposé en un emplacement dans la direction axiale qui est plus proche de l'aimant que ne l'est l'élément de détection magnétique, et est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant en vue dans la direction axiale. Par conséquent, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de l'organe formant fil sont guidés jusqu’au blindage, et les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent dans l'élément de détection magnétique sont réduits. Par conséquent, l'influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent dans l'élément de détection magnétique dans une direction de détection magnétique de celui-ci est supprimée, moyennant quoi une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peut être empêchée. De plus, le blindage est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant en vue dans la direction axiale, et le guidage, jusqu’au blindage, des flux magnétiques de signal générés à partir de l'aimant est supprimé. En conséquence, une réduction des flux magnétiques de signal qui pénètrent dans l'élément de détection magnétique dans la direction de détection magnétique de celui-ci est supprimée, moyennant quoi une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peut être empêchée.
La machine électrique rotative selon la présente divulgation comprend : le dispositif de détection d'angle de rotation selon la présente divulgation ; l'arbre ; l’organe formant fil ; un rotor configuré pour tourner d'un seul tenant avec l'arbre et ayant un enroulement de champ et un noyau de champ autour duquel l'enroulement de champ est enroulé ; un stator disposé radialement à l'extérieur du rotor et ayant un noyau de stator autour duquel un enroulement d’armature est enroulé ; et une attache couvrant un côté extérieur de chacun du rotor et du stator et maintenant un côté d'extrémité et un autre côté d'extrémité de l'arbre via des paliers. Par conséquent, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de l'organe formant fil sont guidés jusqu’au blindage de sorte qu’une influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent dans l'élément de détection magnétique dans la direction de détection magnétique de celui-ci est supprimée. De plus, le guidage, vers le blindage, de flux magnétiques de signal générés à partir de l'aimant est supprimé. Par conséquent, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation est empêchée, moyennant quoi une machine électrique rotative hautement efficace peut être obtenue.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :
est une vue en coupe montrant schématiquement une machine électrique rotative selon un premier mode de réalisation ;
est une vue en perspective montrant une partie majeure de la machine électrique rotative selon le premier mode de réalisation ;
est une vue en coupe montrant la partie majeure de la machine électrique rotative selon le premier mode de réalisation ;
est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une machine électrique rotative selon un deuxième mode de réalisation ;
est un schéma d'explication de flux magnétiques perturbateurs autour d'un élément de détection magnétique dans la machine électrique rotative selon le deuxième mode de réalisation ;
est une vue en perspective montrant une partie majeure d’une machine électrique rotative selon un troisième mode de réalisation ;
est une vue en perspective montrant une partie majeure d’une autre machine électrique rotative selon le troisième mode de réalisation ;
est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une autre machine électrique rotative selon le troisième mode de réalisation ;
est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une machine électrique rotative selon un quatrième mode de réalisation ;
est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une machine électrique rotative selon un cinquième mode de réalisation ;
est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une autre machine électrique rotative selon le cinquième mode de réalisation ; et
est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une autre machine électrique rotative selon le cinquième mode de réalisation.
Ci-après, des dispositifs de détection d’angle de rotation et des machines électriques rotatives selon les modes de réalisation de la présente divulgation seront décrites en référence aux dessins. Une description va être donnée tandis que les organes et pièces identiques ou correspondants dans les dessins sont désignés par les mêmes symboles de référence.
PREMIER MODE DE REALISATION
La est une vue en coupe montrant schématiquement une machine électrique rotative 100 selon un premier mode de réalisation et est un schéma obtenu en coupant la machine électrique rotative 100 dans une direction axiale. La est une vue en perspective montrant une partie majeure de la machine électrique rotative 100 et est une vue agrandie d'une partie autour d'un dispositif de détection d'angle de rotation 1. La est une vue en coupe montrant la partie majeure de la machine électrique rotative 100 et est un schéma obtenu par découpage de la dans la direction axiale. En , une partie de la machine électrique rotative 100 d'un autre côté dans la direction axiale n'est pas montrée. Comme montré en , la machine électrique rotative 100 est une machine électrique rotative à dispositif de contrôle intégré comprenant, en plus d'une partie corps de la machine électrique rotative 100, un dispositif de conversion de puissance 200 qui est un dispositif de contrôle. Bien que la machine électrique rotative à dispositif de contrôle intégré soit décrite ci-après, les configurations qui seront décrites sont applicables à d'autres machines électriques rotatives ayant les fonctions de générateur de puissance et de moteur électrique. Le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut s'appliquer non seulement à une détection de rotation pour une machine électrique rotative mais également à une détection de rotation pour un organe rotatif auquel un organe formant fil permettant au courant de s’écouler à travers lui est disposé de manière adjacente.
<Machine Electrique Rotative 100>
La machine électrique rotative 100 comprend : la partie corps de la machine électrique rotative 100 ; le dispositif de conversion de puissance 200 ; et le dispositif de détection d'angle de rotation 1. Comme montré en , le dispositif de conversion de puissance 200 est disposé sur un côté dans la direction axiale d'une attache 29 qui fait partie de la partie corps de la machine électrique rotative 100, et le dispositif de conversion de puissance 200 est fixé à l’attache 29. Tout d'abord, la partie corps de la machine électrique rotative 100 va être décrite. La partie corps de la machine électrique rotative 100 comprend : un arbre 2 ; un rotor 24 qui tourne d’un seul tenant avec l'arbre 2 ; un stator 25 disposé à l'extérieur du rotor 24 ; et l’attache 29 qui accommode ces organes et par lequel l'arbre 2 est maintenu mobile en rotation.
Le rotor 24 comprend : un enroulement de champ 24a et un noyau de champ 24b autour duquel l'enroulement de champ 24a est enroulé. Le stator 25 disposé radialement à l'extérieur du rotor 24 comprend : des enroulements d'armature multiphasés 25a ; et un noyau de stator 25b autour duquel chaque enroulement d'armature 25a est enroulé. Les enroulements d'armature multiphasés 25a sont, par exemple, un jeu d'enroulements d'armature triphasés ou deux jeux d'enroulements d'armature triphasés. Cependant, les enroulements d'armature 25a ne sont pas limités à ceux-ci et peuvent être définis selon le type de la machine électrique rotative.
L’attache 29 servant de logement recouvre un côté extérieur de chacun parmi le rotor 24 et le stator 25. L’attache 29 maintient un côté d'extrémité et un autre côté d'extrémité de l'arbre 2 via des paliers 30. En , puisque la partie de la machine électrique rotative 100 sur l'autre côté dans la direction axiale n'est pas montrée, le palier par lequel l'autre côté d'extrémité de l'arbre 2 est maintenu n'est pas montré. Du point de vue de la réduction de poids et de la productivité, l’attache 29 est réalisée par l’intermédiaire, par exemple, d’un moulage sous pression d'aluminium.
<Dispositif de conversion de puissance 200>
Le dispositif de conversion de puissance 200 convertit, en puissance en courant alternatif, la puissance en courant continu d'une batterie embarquée (non représentée) qui est une alimentation en puissance en courant continu externe. Pendant ce temps, le dispositif de conversion de puissance 200 convertit, en puissance en courant continu, une puissance en courant alternatif provenant de chaque enroulement d'armature 25a. Comme le montre la , le dispositif de conversion de puissance 200 comprend : des parties de circuit de puissance 10 sur lesquelles sont formés deux jeux de circuits en courant alternatif triphasés ; une partie de circuit de champ 11 qui fournit un courant de champ à l'enroulement de champ 24a du rotor 24 ; et une partie de circuit de contrôle 9 qui est disposée sur un circuit imprimé de contrôle 26 et qui contrôle chaque partie de circuit de puissance 10 et la partie de circuit de champ 11. Le dispositif de conversion de puissance 200 comprend en outre : des organes formant fils permettant au courant de s’écouler à travers eux et connectant électriquement ces parties les unes aux autres ; et des boîtiers 27 et 28 accommodant ces organes. Le boîtier 27 accommode le circuit imprimé de contrôle 26 sur lequel la partie de circuit de champ 11 et la partie de circuit de contrôle 9 sont disposées. Le boîtier 28 accommode la partie de circuit de puissance 10 et une barre omnibus 5 qui est l'un des organes formant fils.
Le dispositif de conversion de puissance 200 est attaché à l’attache 29 au niveau du boîtier 28. Les parties de circuit de puissance 10 ont des éléments de commutation (non montrés) qui réalisent une commutation entre MARCHE et ARRET (en anglais « ON » et « OFF ») pour les courants devant être fournis aux enroulements d'armature 25a. La partie de circuit de champ 11 a des éléments de commutation (non montrés) qui réalisent une commutation entre MARCHE et ARRET (en anglais « ON » et « OFF ») pour le courant devant être fourni aux enroulements de champ 24a. La barre omnibus 5 connecte : une borne d'alimentation en puissance (non montrée), du dispositif de conversion de puissance 200, qui est connectée à la batterie embarquée ; et chaque élément de commutation des parties de circuit de puissance 10. La barre omnibus 5 est formée à partir d'un métal ayant une excellente conductivité thermique et ayant une conductivité électrique, tel que le cuivre ou l'aluminium. Bien que la barre omnibus 5 soit formée en forme de feuille en , la forme de la barre omnibus 5 n'est pas limitée à la forme d'une feuille et peut être la forme d'une tige.
Les enroulements d'armature 25a du stator 25 sont formés en, par exemple, deux jeux d'enroulements d'armature triphasés ayant des phases qui diffèrent l'une de l'autre de 30 degrés. Ces enroulements d'armature triphasés sont contrôlés indépendamment par les parties de circuit de puissance respectives 10 comprenant deux jeux de circuits de conversion de puissance triphasés. Des bornes, pour les phases respectives, des enroulements d'armature triphasés 25a agencés en connexion en Y sont connectées aux bornes côté courant alternatif des circuits de conversion de puissance composés de six des éléments de commutation des parties de circuit de puissance 10. Les bornes côté courant continu des parties de circuit de puissance 10 sont connectées à la borne d'alimentation en puissance et à un condensateur de lissage (non représenté). Chacun des éléments de commutation composant les parties de circuit de puissance 10 est un élément capable de commuter, tel qu'un transistor à effet de champ semi-conducteur à oxyde métallique (MOSFET, de l’anglais « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor »).
La partie de circuit de champ 11 a deux éléments de commutation, et les deux éléments de commutation sont connectés à la batterie embarquée. Les éléments de commutation de la partie de circuit de champ 11 sont montés sur le circuit imprimé de contrôle 26. La partie de circuit de champ 11 peut être accommodée dans le boîtier 28 sans monter la partie de circuit de champ 11 sur le circuit imprimé de contrôle 26. Cependant, si la partie de circuit de champ 11 est montée sur le circuit imprimé de contrôle 26 comme dans le présent mode de réalisation, la taille du dispositif de conversion de puissance 200 peut être réduite en comparaison avec le cas où la partie de circuit de champ 11 est configurée séparément du circuit imprimé de contrôle 26.
Les boîtiers 27 et 28 sont chacun formés à partir d'un matériau formant résine isolant. Le matériau formant résine est, par exemple, du poly(sulfure de phénylène). Le boîtier 27 a une structure étanche à l’eau hermétiquement scellée avec un couvercle étanche à l’eau (non montré) ou similaire afin d'empêcher de l'eau salée et boueuse de pénétrer dans le circuit imprimé de contrôle 26 accommodé et similaire.
<Dispositif de détection d'angle de rotation 1>
Le dispositif de détection d'angle de rotation 1 qui est une partie majeure de la présente divulgation va être décrit. Comme montré en , le dispositif de détection d'angle de rotation 1 comprend un aimant 3, un élément de détection magnétique 4 et un blindage 6 formé à partir d'un matériau magnétique. L'élément de détection magnétique 4 détecte un flux magnétique de signal qui est un flux magnétique s’étant écoulé hors de l'aimant 3 tournant avec l'arbre 2, moyennant quoi le dispositif de détection d'angle de rotation 1 détecte un angle de rotation et une vitesse de rotation de chacun parmi l’arbre 2 et le rotor 24. Le blindage 6 réduit les flux magnétiques perturbateurs dirigés vers l'élément de détection magnétique 4. La réduction de flux magnétiques perturbateurs sera décrite plus loin.
L'aimant 3 est fourni à une partie d'extrémité de l'arbre 2 avec un porteur 7 entre eux, la partie d'extrémité étant située sur le côté du dispositif de conversion de puissance 200 qui est ledit un côté. L'élément de détection magnétique 4 qui détecte un signal de flux magnétique provenant de l'aimant 3 est fixé au circuit imprimé de contrôle 26 qui fait face à l'aimant 3. Le côté sur lequel l'élément de détection magnétique 4 est fixé au circuit imprimé de contrôle 26 peut être soit ledit un côté soit l'autre côté du circuit imprimé de contrôle 26. Bien que l'élément de détection magnétique 4 soit fixé au circuit imprimé de contrôle 26 dans le présent mode de réalisation, la présente divulgation ne se limite pas à cela. L'élément de détection magnétique 4 peut être fixé à un circuit imprimé séparé sur lequel un circuit de détection d'angle de rotation est monté, et le circuit imprimé sur lequel l'élément de détection magnétique 4 est fixé peut être connecté au circuit imprimé de contrôle 26. Cependant, si l'élément de détection magnétique 4 est fixé au circuit imprimé de contrôle 26 et que le circuit de détection d'angle de rotation est monté sur le circuit imprimé de contrôle 26, il devient inutile de fournir un circuit imprimé séparé auquel l'élément de détection magnétique 4 est fixé, moyennant quoi la taille de la machine électrique rotative 100 peut être réduite, et le coût pour celle-ci peut être réduit. De plus, il devient inutile d'établir une connexion entre le circuit imprimé de contrôle 26 et le circuit imprimé auquel l'élément de détection magnétique 4 est fixé, moyennant quoi la productivité de la machine électrique rotative 100 peut être améliorée. De plus, puisque le coût de la machine électrique rotative 100 peut être réduit et que la productivité de la machine électrique rotative 100 est améliorée, une machine électrique rotative 100 qui est hautement économique peut être obtenue.
Chaque composant du dispositif de détection d'angle de rotation 1 va être décrit. L'aimant 3 est fourni sur ledit un côté dans la direction axiale de l'arbre 2 et tourne d’un seul tenant avec l'arbre 2. L'aimant 3 est un aimant permanent. L'aimant 3 a différents pôles magnétiques dans une direction perpendiculaire à la direction axiale. Bien que l'aimant 3 soit maintenu par le porteur 7 dans le présent mode de réalisation, une fixation de l'aimant 3 à l'arbre 2 n'est pas limitée à la fixation réalisée via le porteur 7. L'aimant 3 peut être directement attaché à l'arbre 2.
Le porteur 7 est un organe qui fixe l'aimant 3 à l'arbre 2. Comme montré en , le porteur 7 est fixé à la partie d'extrémité sur ledit un côté dans la direction axiale de l'arbre 2, s'étend depuis l'arbre 2 jusqu’audit un côté dans la direction axiale, et maintient l'aimant 3. Le porteur 7 est formé d'un matériau magnétique tel que du permalloy ou de la ferrite. Le matériau du porteur 7 ne se limite pas à un matériau magnétique et peut être un matériau formant résine.
Le porteur 7 a une paroi circonférentielle tubulaire 7a recouvrant le côté radialement extérieur de l'aimant 3 avec un espace interposé entre eux. L'espace entre le côté radialement extérieur de l'aimant 3 et la paroi circonférentielle 7a est rempli avec un organe de fixation 8 de sorte que l’aimant est fixé au porteur 7. L'organe de fixation 8 est, par exemple, un adhésif ou un organe en résine. Avec cette configuration, l'organe de fixation 8 n'est pas prévu de l'autre côté dans la direction axiale de l'aimant 3, et ainsi un remplissage irrégulier avec l'organe de fixation 8 de l'autre côté dans la direction axiale de l'aimant 3 n'est pas réalisé. Par conséquent, il est possible d'éviter que l'aimant 3 ne soit fixé de manière à être incliné par rapport à la direction axiale. Puisqu'il est possible d'empêcher l'aimant 3 d'être fixé de manière à être incliné, les flux magnétiques de signal provenant de l'aimant 3 peuvent être dirigés de manière appropriée jusqu’à l'élément de détection magnétique 4. De plus, il peut être évité que les flux magnétiques de signal dirigés vers l'élément de détection magnétique 4 ne soient réduits du fait de leur guidage jusqu’au blindage 6. La manière de fixer l'aimant 3 au porteur 7 ne se limite pas à cela, et l'aimant 3 peut être emboîté par pression dans le porteur 7 de sorte que le porteur 7 et l'aimant 3 soient emboîtés pour être fixés l'un à l'autre, sans prévoir d’espace quelconque entre le porteur 7 et l'aimant 3. Alternativement, un adhésif peut être appliqué sur le côté radialement extérieur de l'aimant 3, et l'aimant 3 peut être emboîté par pression dans le porteur 7.
La paroi circonférentielle 7a du porteur 7 s'étend jusqu’audit un côté dans la direction axiale. Si la paroi circonférentielle 7a est formée d'un matériau magnétique, la hauteur dans la direction axiale de la paroi circonférentielle 7a est définie sur une hauteur qui n'est pas égale à la hauteur dans la direction axiale de l'aimant 3. Dans le présent mode de réalisation, la hauteur dans la direction axiale de la paroi circonférentielle 7a est définie pour être inférieure à la hauteur dans la direction axiale de l'aimant 3. Avec cette configuration, la réduction des flux magnétiques de signal s’étant écoulés hors de l'aimant 3 peut être inhibée du fait de leur guidage jusqu’à la paroi circonférentielle 7a. Un évidement 7b résultant de l'évidement vers ledit un côté dans la direction axiale est prévu en une partie d'extrémité de l'autre côté dans la direction axiale du porteur 7, et la partie d'extrémité sur ledit un côté dans la direction axiale de l'arbre 2 est emboîtée dans l'évidement 7b. La manière de fixer le porteur 7 à l'arbre 2 ne se limite pas à cela et, avec un espace interposé entre eux, le porteur 7 et l'arbre 2 peuvent être fixés l'un à l'autre au moyen d'un adhésif.
L’élément de détection magnétique 4 disposé sur ledit un côté dans la direction axiale relativement à l'aimant 3 avec un espace interposé entre l'élément de détection magnétique 4 et l'aimant 3. L'élément de détection magnétique 4 est, par exemple, un élément à effet magnétorésistif, a une direction de détection magnétique perpendiculaire à la direction axiale, et renvoie un signal électrique qui est basé sur un flux magnétique de signal détecté. L'élément de détection magnétique 4 n'a aucune sensibilité dans une quelconque direction parallèle à la direction axiale et qui est la direction haut-bas dans la surface de feuille de la . Si l'élément de détection magnétique 4 a une direction de détection magnétique perpendiculaire à la direction axiale, l'influence d'un flux magnétique perturbateur dans la direction axiale pendant la détection d'un angle de rotation et d'une vitesse de rotation peut être supprimée. La direction de détection magnétique de l'élément de détection magnétique 4 ne se limite pas à la direction perpendiculaire à la direction axiale, et la direction de détection magnétique peut être, par exemple, la direction parallèle à la direction axiale si l'emplacement de disposition de l'élément de détection magnétique 4 est changé. L'élément de détection magnétique 4 est, plus précisément, un élément Hall, un élément magnétorésistif géant (GMR, de l’anglais « giant magneto resistive »), un élément magnétorésistif anisotrope (AMR, de l’anglais « anisotropic magneto resistive ») ou un élément magnétorésistif tunnel (TMR, de l’anglais « tunnel magneto resistive »). Le nombre d'éléments de détection magnétique 4 n'est pas limité à un, et une pluralité d'éléments peuvent être utilisés en combinaison. En outre, tout élément peut être choisi en fonction d'un environnement d'utilisation ou similaire.
Bien qu'une configuration dans laquelle le circuit de détection connecté à l'élément de détection magnétique 4 est monté sur le circuit imprimé de contrôle 26 ait été décrite dans le présent mode de réalisation, la présente divulgation ne se limite pas à cette configuration. Une puce dans laquelle l'élément de détection magnétique 4 et le circuit de détection sont intégrés l'un à l'autre peut être fixée en un emplacement, du circuit imprimé de contrôle 26, qui fait face à l'aimant 3. L'aimant 3 a été magnétisé de sorte que, lorsque l'aimant 3 tourne avec l'arbre 2, la direction d'un champ magnétique est modifiée pour être une direction dans laquelle l'élément de détection magnétique 4 a une sensibilité. Des exemples de l'aimantation réalisée sur l'aimant 3 de sorte à modifier la direction du champ magnétique de cette manière comprennent : une aimantation à deux pôles sur une surface, dans laquelle une aimantation est réalisée pour obtenir un pôle S et un pôle N ; une aimantation dans la direction radiale ; et une aimantation à quatre pôles sur chacune des deux surfaces.
Le blindage 6 est disposé en un emplacement dans la direction axiale entre l’emplacement dans la direction axiale de la barre omnibus 5 permettant à un courant de s’écouler à travers elle et l'emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique 4. Le blindage 6 est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant 3 en vue dans la direction axiale. Le blindage 6 est formé à partir d'un matériau magnétique tel qu'une feuille d'acier à froid du commerce (SPCC, de l’anglais « steel plate cold commercial ») ou une feuille d'acier électromagnétique. La barre omnibus 5 est disposée en un emplacement dans la direction axiale qui est plus proche de l'aimant 3 que ne l'est l'élément de détection magnétique 4, et est disposée radialement à l'extérieur de l'aimant 3 en vue dans la direction axiale. Le blindage 6 a une partie qui se chevauche avec la barre omnibus 5 en vue dans la direction axiale.
Dans le présent mode de réalisation, comme montré en , la barre omnibus 5 a une partie s'étendant circonférentiellement 5a s'étendant dans une direction circonférentielle, et le blindage 6 a une partie s'étendant dans la direction circonférentielle de manière à se chevaucher avec la partie s'étendant circonférentiellement 5a en vue dans la direction axiale. Avec cette configuration, la taille du dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être réduite dans la direction radiale. En outre, dans le présent mode de réalisation, la barre omnibus 5 est formée sous forme d'une feuille incurvée sur un même plan perpendiculaire à la direction axiale, une surface de la feuille étant perpendiculaire à la direction axiale, et le blindage 6 est formé sous forme d'une feuille courbée sur un même plan perpendiculaire à la direction axiale, une surface de la feuille étant perpendiculaire à la direction axiale. Avec cette configuration, la taille du dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être réduite dans la direction axiale.
<Flux magnétiques perturbateurs et réduction de ceux-ci>
Les flux magnétiques perturbateurs liés aux précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation seront d'abord décrits. L'élément de détection magnétique 4 détecte, dans la direction de détection magnétique, un flux magnétique de signal s’étant écoulé hors de l'aimant 3 de sorte qu'un signal angulaire de chacun parmi l'arbre 2 et le rotor 24 est généré. Par conséquent, des flux magnétiques autres que les flux magnétiques de signal s’étant écoulés hors de l'aimant 3 sont des flux magnétiques perturbateurs qui ne doivent pas être détectés par l'élément de détection magnétique 4. Si un flux magnétique perturbateur est inclus parmi les flux magnétiques qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4, une erreur est générée dans un signal de sortie provenant de l'élément de détection magnétique 4. Dans ce cas, un angle de rotation est calculé en utilisant le signal de sortie erroné, et ainsi l'erreur est comprise dans l'angle de rotation obtenu. Par conséquent, une influence défavorable est infligée au contrôle et aux caractéristiques de la machine électrique rotative 100.
Un flux magnétique perturbateur dans le présent mode de réalisation est un flux magnétique basé sur le courant s’écoulant à travers la barre omnibus 5. Lorsqu’un courant est conduit à travers la barre omnibus 5, des flux magnétiques ayant des magnitudes basées sur la quantité du courant s’écoulant sont générés autour de la barre omnibus 5 comme indiqué par les flèches en pointillés en . Lorsque les flux magnétiques atteignent l'élément de détection magnétique 4, les flux magnétiques se lient avec l'élément de détection magnétique 4 en tant que flux magnétiques perturbateurs.
La réduction de flux magnétiques perturbateurs est décrite. Puisque le blindage 6 est formé à partir d'un matériau magnétique, le blindage 6 a une résistance magnétique inférieure à celle de l'air, de la résine et analogues. Des flux magnétiques sont répartis de manière à passer par des chemins dans lesquels les résistances magnétiques sont faibles. Compte tenu de cela, le blindage 6 est disposé entre la barre omnibus 5 et l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi les flux magnétiques perturbateurs générés autour de la barre omnibus 5 peuvent être guidés jusqu’au blindage 6. En , les flux magnétiques perturbateurs guidés jusqu’au blindage 6 sont indiqués par des flèches A. Sur le dessin, bien que les flèches A soient indiquées uniquement sur le côté droit du blindage 6, les flux magnétiques perturbateurs sont guidés également jusqu’au côté gauche du blindage 6 de la même manière. Si le porteur 7 est formé à partir d'un matériau magnétique, un flux magnétique perturbateur s'étant écoulé hors du blindage 6 se dirige vers le porteur 7. En , le flux magnétique perturbateur dirigé vers le porteur 7 depuis le blindage 6 est indiqué par une flèche B. Même si le porteur 7 n'est pas formé d'un matériau magnétique, le flux magnétique perturbateur ne se dirige pas dans une direction vers l'élément de détection magnétique 4 puisqu’aucun organe formé d'un matériau magnétique n'est disposé sur ledit un côté dans la direction axiale par rapport au blindage 6.
En disposant ainsi le blindage 6, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de la barre omnibus 5 sont guidés jusqu’au blindage 6, moyennant quoi les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 peuvent être réduits. Puisque le blindage 6 a une partie qui se chevauche avec la barre omnibus 5 en vue dans la direction axiale, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de la barre omnibus 5 peuvent être guidés plus efficacement jusqu’au blindage 6, et l'influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 peut être supprimée. Puisque l’influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 est supprimée, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être empêchée. De plus, puisqu’une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peut être empêchée, une réduction de l'efficacité de génération de puissance ou de l'efficacité d'entraînement de la machine électrique rotative 100 est supprimée. Par conséquent, une machine électrique rotative 100 hautement efficace peut être obtenue.
Le blindage 6 est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant 3 en vue dans la direction axiale. Par conséquent, le guidage, vers le blindage 6, de flux magnétiques de signal générés à partir de l'aimant 3 peut être supprimé. Puisque le guidage des flux magnétiques de signal jusqu’au blindage 6 est supprimé, la réduction des flux magnétiques de signal qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 dans la direction de détection magnétique de celui-ci peut être supprimée. Dans le présent mode de réalisation, une partie sur le côté radialement intérieur du blindage 6 est ouverte. Cette ouverture peut être recouverte par un organe non magnétique formé de résine ou analogue. Si le blindage 6 est moulé à partir d'un matériau formant résine et attaché au boîtier 27, l’aptitude à l’assemblage de la machine électrique rotative 100 est améliorée, moyennant quoi la productivité de la machine électrique rotative 100 peut être améliorée.
Dans le présent mode de réalisation, le blindage 6 est disposé en un emplacement dans la direction axiale entre l’emplacement dans la direction axiale de l'aimant 3 et l'emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique 4. Par conséquent, le guidage, vers le blindage 6, de flux magnétiques de signal générés à partir de l'aimant 3 peut être davantage supprimé. Puisque le guidage des flux magnétiques de signal jusqu’au blindage est davantage supprimé, la réduction des flux magnétiques de signal qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 peut être davantage supprimée.
Dans le présent mode de réalisation, la distance dans la direction axiale entre l'emplacement dans la direction axiale du blindage 6 et l'emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique 4 est plus courte que la distance dans la direction axiale entre l'emplacement dans la direction axiale du blindage 6 et l'emplacement dans la direction axiale de la barre omnibus 5. En conséquence, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de la barre omnibus 5 peuvent être guidés plus efficacement jusqu’au blindage 6, et les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 peuvent être réduits.
Dans le présent mode de réalisation, la largeur dans la direction axiale du blindage 6 est plus petite que la largeur dans la direction radiale du blindage 6. Par conséquent, le guidage, vers le blindage 6, de flux magnétiques de signal générés à partir de l'aimant 3 peut être supprimé. Puisque le guidage des flux magnétiques de signal jusqu’au blindage est supprimé, la réduction des flux magnétiques de signal qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 peut être supprimée.
Comme décrit ci-dessus, le dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon le premier mode de réalisation comprend : l'aimant 3 qui tourne d’un seul tenant avec l'arbre 2 ; l’élément de détection magnétique 4 disposé avec un espace interposé entre l'élément de détection magnétique 4 et l'aimant 3 ; et le blindage 6 formé d'un matériau magnétique. Le blindage 6 est disposé en un emplacement dans la direction axiale entre l’emplacement dans la direction axiale de la barre omnibus 5 permettant à du courant de s’écouler à travers lui et l’emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique 4, est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant 3 en vue dans la direction axiale, et a une partie qui se chevauche avec la barre omnibus en vue dans la direction axiale. La barre omnibus 5 est disposée en un emplacement dans la direction axiale qui est plus proche de l'aimant 3 que ne l'est l'élément de détection magnétique 4, et est disposée radialement à l'extérieur de l'aimant 3 en vue dans la direction axiale. Par conséquent, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de la barre omnibus 5 sont guidés jusqu’au blindage 6, et les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent dans l'élément de détection magnétique 4 sont réduits. Par conséquent, l'influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent dans l'élément de détection magnétique 4 dans la direction de détection magnétique de celui-ci est supprimée, moyennant quoi une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peut être empêchée. De plus, le blindage 6 est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant 3 en vue dans la direction axiale, et le guidage, jusqu’au blindage 6, des flux magnétiques de signal générés à partir de l'aimant 3 est supprimé. En conséquence, une réduction des flux magnétiques de signal qui pénètrent dans l'élément de détection magnétique 4 dans la direction de détection magnétique de celui-ci est supprimée, moyennant quoi une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peut être empêchée.
Si la barre omnibus 5 a la partie s'étendant circonférentiellement 5a s'étendant dans la direction circonférentielle, et le blindage 6 a une partie s'étendant dans la direction circonférentielle de manière à se chevaucher avec la partie s'étendant circonférentiellement 5a en vue dans la direction axiale, la taille du dispositif de détection d’angle de rotation 1 peut être réduite dans la direction radiale. En outre, si le jeu de barres 5 est formé sous forme d'une feuille incurvée sur le même plan perpendiculaire à la direction axiale, une surface de la feuille étant perpendiculaire à la direction axiale, et le blindage 6 est formé sous forme d'une feuille incurvée sur le même plan perpendiculaire à la direction axiale, une surface de la feuille étant perpendiculaire à la direction axiale, la taille du dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être réduite dans la direction axiale.
Le blindage 6 est disposé en un emplacement dans la direction axiale entre l’emplacement dans la direction axiale de l'aimant 3 et l'emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique 4, le guidage, jusqu’au blindage 6, de flux magnétiques de signal générés à partir de l'aimant 3 est davantage supprimé. Par conséquent, la réduction de flux magnétiques de signal qui entrent dans l'élément de détection magnétique 4 peut être davantage supprimée. De plus, si la distance dans la direction axiale entre l'emplacement dans la direction axiale du blindage 4 et l'emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique 6 est plus courte que la distance dans la direction axiale entre l'emplacement dans la direction axiale du blindage 5 et l'emplacement dans la direction axiale de la barre omnibus 5, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de la barre omnibus 5 peuvent être guidés plus efficacement jusqu’au blindage 6, et les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 peuvent être réduits.
Si la largeur dans la direction axiale du blindage 6 est plus petite que la largeur dans la direction radiale du blindage 6, le guidage, jusqu’au blindage 6, de flux magnétiques de signal générés à partir de l'aimant 3 est supprimé. Par conséquent, la réduction de flux magnétiques de signal qui entrent dans l'élément de détection magnétique 4 peut être supprimée. De plus, si l'élément de détection magnétique 4 est un élément à effet magnétorésistif ayant une direction de détection magnétique perpendiculaire à la direction axiale, l'influence de flux magnétiques perturbateurs dans la direction axiale pendant la détection d'un angle de rotation et d'une vitesse de rotation peut être supprimée.
Si le porteur 7 maintenant l'aimant 3 est fourni, le porteur 7 a la paroi circonférentielle tubulaire 7a recouvrant le côté radialement extérieur de l'aimant 3 avec un espace interposé entre eux, et l'espace entre le côté radialement extérieur de l'aimant 3 et la paroi circonférentielle 7a est rempli de l'organe de fixation 8, l'organe de fixation 8 n'est pas fourni de l'autre côté dans la direction axiale de l'aimant 3, et ainsi un remplissage irrégulier avec l'organe de fixation 8 de l'autre côté dans la direction axiale de l'aimant 3 n'est pas réalisé. Par conséquent, il est possible d'éviter que l'aimant 3 ne soit fixé de manière à être incliné dans la direction axiale.
La machine électrique rotative 100 selon le premier mode de réalisation comprend : le dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon la présente divulgation ; l'arbre 2 ; la barre omnibus 5 ; le rotor 24 qui tourne d'un seul tenant avec l'arbre 2 et qui a l'enroulement de champ 24a et le noyau de champ 24b autour duquel l'enroulement de champ 24a est enroulé ; le stator 25 disposé radialement à l'extérieur du rotor 24 et ayant le noyau de stator 25b autour duquel chaque enroulement d’armature 25a est enroulé ; et l’attache 29 couvrant le côté extérieur de chacun du rotor 24 et du stator 25 et maintenant ledit un côté d'extrémité et l'autre côté d'extrémité de l'arbre 2 via les paliers 30. Par conséquent, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de la barre omnibus 5 sont guidés jusqu’au blindage 6, moyennant quoi une influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent dans l'élément de détection magnétique 4 dans la direction de détection magnétique de celui-ci est supprimée. De plus, le guidage, vers le blindage 6, de flux magnétiques de signal générés à partir de l'aimant 3 est supprimé. Par conséquent, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation est empêchée, moyennant quoi une machine électrique rotative 100 hautement efficace peut être obtenue.
DEUXIEME MODE DE REALISATION
Un dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon un deuxième mode de réalisation va être décrit. La est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une machine électrique rotative 100 selon le deuxième mode de réalisation et est un schéma obtenu par élargissement d’une partie autour du dispositif de détection d'angle de rotation 1 et en coupant la partie dans la direction axiale. La est un schéma d’explication de flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4. Le dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon le deuxième mode de réalisation comprend un blindage additionnel 12 en plus des composants du premier mode de réalisation.
Une configuration dans laquelle des flux magnétiques perturbateurs générés autour de la barre omnibus 5 sont réduits a été décrite dans le premier mode de réalisation. Parallèlement, une configuration dans laquelle des flux magnétiques perturbateurs générés autour de l’arbre 2 sont réduits sera décrite dans le deuxième mode de réalisation. Dans le présent mode de réalisation, l'arbre 2 est formé à partir d'un matériau magnétique tel qu'un alliage qui contient du fer en tant que composant principal. Le courant est conduit à travers l'enroulement de champ 24a de manière à suivre un chemin circulaire s'étendant dans la direction circonférentielle autour de l'arbre 2. Par conséquent, les flux magnétiques générés par la conduction effectuée à travers l'enroulement de champ 24a passent dans la direction axiale de l'arbre 2. Ainsi, les flux magnétiques ayant traversé l'arbre 2 s'écoulent hors de la partie d'extrémité de l'arbre 2, et les flux magnétiques s'étant écoulés deviennent des flux magnétiques perturbateurs. Lorsqu’un courant est conduit à travers l'enroulement de champ 24a, les flux magnétiques perturbateurs sont générés comme indiqué par les flèches en pointillés (flèches C) en . Si le blindage additionnel 12 n'est pas fourni, les flux magnétiques perturbateurs atteignent l'élément de détection magnétique 4 et se lient avec l'élément de détection magnétique 4. Si les flux magnétiques perturbateurs pénètrent l'élément de détection magnétique 4 dans un état ayant de nombreuses composantes dans la direction de détection magnétique de l'élément de détection magnétique 4, une erreur est générée dans le signal de sortie issu de l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi les précisions de l'angle de rotation et de la vitesse de rotation sont réduits.
Le dispositif de détection d’angle de rotation 1 comprend le blindage additionnel 12 disposé sur ledit un côté dans la direction axiale relativement à l'élément de détection magnétique 4 avec un espace interposé entre le blindage additionnel 12 et l'élément de détection magnétique 4. Le blindage additionnel 12 est formé à partir d'un matériau magnétique tel qu'une feuille d'acier à froid du commerce (SPCC) ou une feuille d'acier électromagnétique. La direction de détection magnétique de l'élément de détection magnétique 4 est perpendiculaire à la direction axiale. L'élément de détection magnétique 4 est par exemple un élément à effet magnétorésistif. Puisque le blindage additionnel 12 est prévu, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de l'arbre 2 sont guidés jusqu’au blindage additionnel 12. Des flux magnétiques perturbateurs s'étant écoulés hors du blindage additionnel 12 se dirigent dans des directions vers l'arbre 2. En , les flux magnétiques perturbateurs dirigés dans les directions en direction de l'arbre 2 à partir du blindage additionnel 12 sont indiqués par des flèches D. Les flux magnétiques perturbateurs indiqués par les flèches D sont parallèles à la direction axiale. L'élément de détection magnétique 4 n'a aucune sensibilité dans toute direction parallèle à la direction axiale, et ne détecte donc aucun des flux magnétiques perturbateurs indiqués par les flèches D.
En disposant ainsi le blindage additionnel 12, les flux magnétiques perturbateurs générés autour de l'arbre 2 sont guidés jusqu’au blindage additionnel 12, et les flux magnétiques perturbateurs s’étant écoulés hors du blindage additionnel 12 deviennent parallèles à la direction axiale. Par conséquent, les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 dans la direction de détection magnétique de celui-ci peuvent être réduits. Puisqu'une influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 est supprimée, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être empêchée. De plus, puisqu’une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peut être empêchée, une réduction de l'efficacité de génération de puissance ou de l'efficacité d'entraînement de la machine électrique rotative 100 est supprimée. Par conséquent, une machine électrique rotative 100 hautement efficace peut être obtenue.
Dans le présent mode de réalisation, le blindage additionnel 12 est formé sous forme d'une feuille, et le blindage additionnel 12 est disposé de sorte qu'une surface de la feuille de celui-ci est perpendiculaire à la direction axiale. Avec cette configuration, la taille du dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être réduite dans la direction axiale, et les flux magnétiques perturbateurs s’étant écoulés hors du blindage additionnel 12 peuvent être alignés de manière à être plus parallèles à la direction axiale. Puisque les flux magnétiques perturbateurs s’étant écoulés hors du blindage additionnel 12 deviennent plus parallèles à la direction axiale, les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 dans sa direction de détection magnétique peuvent être davantage réduits. Il est à noter que la forme du blindage additionnel 12 ne se limite pas à la forme d'une feuille et peut être une autre forme telle que la forme d'un bloc.
TROISIEME MODE DE REALISATION
Un dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon un troisième mode de réalisation va être décrit. La est une vue en perspective montrant une partie majeure d’une machine électrique rotative 100 selon le troisième mode de réalisation et est une vue agrandie d'une partie autour du dispositif de détection d'angle de rotation 1. Le dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon le troisième mode de réalisation a une configuration différente de la configuration du premier mode de réalisation en termes de forme du blindage 6.
Dans le dispositif de détection d'angle de rotation 1 décrit dans le premier mode de réalisation, si la forme du blindage 6 formé à partir d'un matériau magnétique est significativement différente de la forme de la barre omnibus 5, la quantité de flux magnétiques perturbateurs qui sont générés autour de la barre omnibus 5 et qui sont guidés jusqu’au blindage 6 varie entre les parties du blindage 6. Par conséquent, une variation est générée dans une répartition de flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4. Si une variation est générée dans la répartition des flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4, une irrégularité se produit parmi les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi il devient difficile de réduire les flux magnétiques perturbateurs en corrigeant une sortie issue de l'élément de détection magnétique 4. Puisqu'il est difficile de réduire les flux magnétiques perturbateurs, une influence des flux magnétiques perturbateurs est superposée à la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4. Par conséquent, une erreur est ajoutée à la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 sont réduites. Il est à noter que, si les flux magnétiques perturbateurs sont uniformément répartis, une influence des flux magnétiques perturbateurs peut être davantage supprimée en corrigeant la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4.
Dans le présent mode de réalisation, la forme du blindage 6 est similaire à la forme de la barre omnibus 5 autour de l'arbre 2, en vue dans la direction axiale, et le blindage 6 et la barre omnibus 5 se chevauchent l’un avec l’autre, en vue dans la direction axiale. Si la barre omnibus 5 est fournie de manière à avoir une partie annulaire à travers laquelle l'espace entre l'arbre 2 et le côté radialement intérieur de la partie s'étendant circonférentiellement 5a est uniforme, le blindage 6 ayant une forme similaire à celle de la barre omnibus 5 est fourni de manière à avoir, par exemple, une partie qui est similaire à la partie annulaire de la barre omnibus 5 et qui se chevauche avec la partie annulaire de la barre omnibus 5 en vue dans la direction axiale. La forme du blindage 6 est également similaire aux formes des parties de la barre omnibus 5 qui s'étendent depuis la partie annulaire de la barre omnibus 5, et le blindage 6 a des parties qui, en vue dans la direction axiale, se chevauchent également avec les parties de la barre omnibus 5 qui s'étendent depuis la partie annulaire de la barre omnibus 5.
Puisque la forme du blindage 6 est similaire à la forme de la barre omnibus 5 autour de l'arbre 2 et puisque le blindage 6 et la barre omnibus 5 se chevauchent l’un avec l’autre, en vue dans la direction axiale, les flux magnétiques perturbateurs sont répartis autour de la barre omnibus 5. Par conséquent, les flux magnétiques perturbateurs sont uniformément guidés vers le blindage 6. Puisque les flux magnétiques perturbateurs sont uniformément guidés vers le blindage 6, les flux magnétiques perturbateurs sont uniformément réduits. Par conséquent, des flux magnétiques perturbateurs qui entrent dans l'élément de détection magnétique 4 peuvent être uniformément réduits. Puisqu'une influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 est supprimée, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être empêchée. De plus, puisque les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 sont uniformément réduits, les flux magnétiques perturbateurs sont encore réduits en corrigeant la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peuvent être encore améliorées.
<Modification 1>
Une modification de la forme du blindage 6 va être décrite. La est une vue en perspective montrant une partie majeure d’une autre machine électrique rotative 100 selon le troisième mode de réalisation et est une vue agrandie d'une partie autour du dispositif de détection d'angle de rotation 1. Le blindage 6 a une forme annulaire s'étendant dans la direction circonférentielle. Avec cette configuration, l'asymétrie dans une répartition des flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4 peut être encore atténuée, et les flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4 peuvent être davantage réduits uniformément dans leur répartition. Par conséquent, l’influence de flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 est davantage supprimée, moyennant quoi une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être davantage empêchée. De plus, puisque les flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 sont davantage uniformément réduits, les flux magnétiques perturbateurs sont encore réduits en corrigeant la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation peuvent être encore améliorées.
<Modification 2>
Une autre modification de la forme du blindage 6 va être décrite. La est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une autre machine électrique rotative 100 selon le troisième mode de réalisation et est un schéma obtenu par élargissement d’une partie autour du dispositif de détection d'angle de rotation 1 et en coupant la partie dans la direction axiale. Une partie d'extrémité sur le côté radialement intérieur du blindage 6 est courbée en direction de l'autre côté dans la direction axiale. La partie du blindage 6 qui est courbée en direction de l'autre côté dans la direction axiale est une partie courbée 6a. Avec cette configuration, un flux magnétique perturbateur (flèche E) s'étant écoulé hors du blindage 6 peut être amené de manière certaine à s'écouler dans une direction s'éloignant de l'élément de détection magnétique 4. Puisque le flux magnétique perturbateur s’étant écoulé hors du blindage 6 s'écoule dans une direction s'éloignant de l'élément de détection magnétique 4, l'influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 peut être davantage supprimée. Puisque l’influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 est davantage supprimée, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être davantage empêchée.
Bien qu'un angle formé entre la partie courbée 6a et la partie corps du blindage 6 soit défini sur 90° dans le présent mode de réalisation, l'angle n'est pas limité à 90°. La partie courbée 6a peut être prévue, avec l'angle de celle-ci modifié en fonction de l'agencement du blindage 6 et de la barre omnibus 5 ou d’un effet de réduction du flux magnétique perturbateur. En outre, bien que la longueur dans la direction axiale de la partie courbée 6a soit définie telle que la partie courbée 6a s'étende jusqu’audit un côté dans la direction axiale de l'aimant 3 dans le présent mode de réalisation, la longueur dans la direction axiale de la partie courbée 6a ne s'y limite pas. La longueur dans la direction axiale de la partie courbée 6a peut être telle que la partie courbée 6a atteigne la barre omnibus 5, et la partie courbée 6a peut être fournie, avec la longueur dans la direction axiale de la partie courbée 6a changée en fonction de l'agencement du blindage 6 et de la barre omnibus 5 ou de l'effet de réduction du flux magnétique perturbateur.
QUATRIEME MODE DE REALISATION
Un dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon un quatrième mode de réalisation va être décrit. La est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une machine électrique rotative 100 selon le quatrième mode de réalisation et est un schéma obtenu par élargissement d’une partie autour du dispositif de détection d'angle de rotation 1 et en coupant la partie dans la direction axiale. Le dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon le quatrième mode de réalisation a une configuration différente de la configuration du premier mode de réalisation en termes de pôles magnétiques de l’aimant 3.
Dans le dispositif de détection d'angle de rotation 1 décrit dans le premier mode de réalisation, si le blindage 6 formé à partir d'un matériau magnétique est disposé de manière adjacente à l'aimant 3 hors duquel des flux magnétiques de signal s’écoulent, les flux magnétiques signal s'étant écoulés hors de l'aimant 3 sont susceptibles d'être guidés jusqu’au blindage 6 présentant une faible résistance magnétique. Lorsque les flux magnétiques de signal sont guidés jusqu’au blindage 6, les flux magnétiques de signal qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 sont réduits. La réduction des flux magnétiques de signal conduit à une réduction du rapport (rapport signal sur bruit, soit S/N, de l’anglais « signal-to-noise ») des flux magnétiques de signal sur flux magnétiques perturbateurs. La réduction du rapport S/N conduit à la génération d'une erreur dans la sortie depuis l'élément de détection magnétique 4. Par conséquent, les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 sont réduites.
Dans le présent mode de réalisation, l'aimant 3 a N (représentant un nombre pair qui est deux ou plus) pôles magnétiques sur l'un côté dans la direction axiale et a N pôles magnétiques de l'autre côté dans la direction axiale. Les N pôles magnétiques de l’aimant 3 sur ledit un côté dans la direction axiale et les N pôles magnétiques de l’aimant 3 sur l’autre côté dans la direction axiale sont disposés en des emplacements qui coïncident les uns avec les autres dans la direction circonférentielle. Deux des pôles magnétiques qui sont adjacents dans la direction axiale sont différents l'un de l'autre, et deux des pôles magnétiques qui sont adjacents dans la direction circonférentielle sont différents l'un de l'autre. En configurant ainsi les pôles magnétiques de l'aimant 3, les flux magnétiques s’étant écoulés hors d'une surface latérale de l'aimant 3 sont répartis dans la direction axiale. Par conséquent, l'écoulement radialement vers l'extérieur des flux magnétiques de signal (flux magnétiques indiqués par des lignes pointillées en ) s’étant écoulés hors de l'aimant 3 peut être davantage supprimé. Puisque le flux radialement vers l'extérieur des flux magnétiques de signal est supprimé, le guidage des flux magnétiques de signal jusqu’au blindage 6 est supprimé. Par conséquent, la réduction du rapport S/N peut être supprimée. Puisque la réduction du rapport S/N est supprimée, la réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être empêchée.
De plus, le dispositif de détection d'angle de rotation 1 dans le présent mode de réalisation comprend le porteur 7 fixé à la partie d'extrémité sur ledit un côté dans la direction axiale de l'arbre 2 et maintenant l'aimant 3. Le porteur 7 a la paroi circonférentielle 7a recouvrant le côté radialement extérieur de l'aimant 3 et formée à partir d'un matériau magnétique. Avec cette configuration, les flux magnétiques s'étant écoulés hors de la surface latérale de l'aimant 3 sont collectés par la paroi circonférentielle 7a. Par conséquent, l'écoulement radialement vers l'extérieur des flux magnétiques de signal s’étant écoulés hors de l'aimant 3 peut être davantage supprimé. Puisque le flux radialement vers l'extérieur des flux magnétiques de signal est davantage supprimé, le guidage des flux magnétiques de signal jusqu’au blindage 6 est davantage supprimé. Par conséquent, la réduction du rapport S/N peut être davantage supprimée. Puisque la réduction du rapport S/N est davantage supprimée, la réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être davantage empêchée.
CINQUIEME MODE DE REALISATION
Un dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon un cinquième mode de réalisation va être décrit. La est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une machine électrique rotative 100 selon le cinquième mode de réalisation et est un schéma obtenu par élargissement d’une partie autour du dispositif de détection d'angle de rotation 1 et en coupant la partie dans la direction axiale. Le dispositif de détection d'angle de rotation 1 selon le cinquième mode de réalisation comprend des organes formant supports 21 en plus des constituants du premier mode de réalisation.
Dans le dispositif de détection d'angle de rotation 1 décrit dans le premier mode de réalisation, si le blindage 6 est décalé de manière inattendue par rapport à l'agencement d'origine en raison de vibrations ou analogue de sorte que les parties du blindage 6 et de la barre omnibus 5 qui se chevauchent sont déplacés en vue dans la direction axiale, une variation est générée dans une répartition de flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4. De plus, puisque les parties du blindage 6 et de la barre omnibus 5 qui se chevauchent sont déplacées en vue dans la direction axiale, un paramètre de correction contre une influence des flux magnétiques perturbateurs change dans un agencement après le décalage du blindage 6 puisque la correction de la sortie provenant de l'élément de détection magnétique 4 contre l'influence des flux magnétiques perturbateurs a été réalisée dans l'agencement d'origine du blindage 6. Si une variation existe dans la répartition des flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4, et que le paramètre de correction change, il devient difficile de réduire les flux magnétiques perturbateurs en corrigeant la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4. Puisqu'il est difficile de réduire les flux magnétiques perturbateurs, une influence des flux magnétiques perturbateurs est superposée à la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4. Par conséquent, une erreur est ajoutée à la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 sont réduites.
Dans le présent mode de réalisation, le dispositif de détection d'angle de rotation 1 comprend les organes formant supports 21 fixant l’autre côté dans la direction axiale du blindage 6 et ledit un côté dans la direction axiale de la barre omnibus 5 l'un à l'autre. Chaque organe formant support 21 est formé à partir d'un matériau d’isolation, par ex. une résine de poly(sulfure de phénylène) (PPS, de l'anglais « polyphenylene sulfide »), une résine nylon ou une résine époxy. Le blindage 6 et la barre omnibus 5 sont électriquement isolés l'un de l'autre. Le moyen de fixation de l'organe formant support 21 est, par exemple, une adhérence. Avec cette configuration, les parties du blindage 6 et de la barre omnibus 5 qui se chevauchent entre elles ne sont pas déplacées en vue dans la direction axiale, et ainsi une variation de la répartition des flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4 et un changement dans le paramètre de correction peuvent être supprimés. Puisque la variation de la répartition des flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4 et le changement dans le paramètre de correction sont supprimés, et puisqu'une influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 est supprimée, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être empêchée. De plus, les flux magnétiques perturbateurs sont réduits en corrigeant la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peuvent être améliorées.
<Modification 1>
Une modification pour la fixation entre le blindage 6 et les organes formant supports 22 est décrite. La est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une autre machine électrique rotative 100 selon le cinquième mode de réalisation et est un schéma obtenu par élargissement d’une partie autour du dispositif de détection d'angle de rotation 1 et en coupant la partie dans la direction axiale. Le blindage 6 a une découpe dans laquelle une partie d'emboîtement 22a prévue sur chaque organe formant support 22 est emboîtée. La partie d’emboîtement 22a est une partie qui fait saillie depuis ledit un côté dans la direction axiale de l'organe formant support 22 vers ledit un côté dans la direction axiale. La découpe est un trou traversant 6b pénétrant le blindage 6 dans la direction axiale. Il est à noter que la découpe n'est pas limitée au trou traversant 6b et peut être, par exemple, une découpe qui est formée dans la direction radiale dans une partie circonférentielle extérieure du blindage 6. En emboîtant la partie d’emboîtement 22a dans le trou traversant 6b, l'organe formant support 22 et le blindage 6 sont fixés l'un à l'autre. Il est à noter que la configuration dans laquelle la partie d’emboîtement 22a est emboîtée dans le trou traversant 6b peut être obtenue en moulant d’un seul tenant l'organe formant support 22 et le blindage 6.
Cette configuration rend possible de supprimer davantage un déplacement, dans la direction radiale ou dans la direction circonférentielle, des parties du blindage 6 et de la barre omnibus 5 qui se chevauchent entre elles en vue dans la direction axiale. Puisque le déplacement des parties du blindage 6 et de la barre omnibus 5 qui se chevauchent entre elles en vue dans la direction axiale est davantage supprimé, une variation de la répartition des flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4 et un changement dans le paramètre de correction peuvent être davantage supprimés. Puisque la variation de la répartition des flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4 et le changement dans le paramètre de correction sont davantage supprimés, et qu’une influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 est davantage supprimée, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être davantage empêchée. De plus, les flux magnétiques perturbateurs sont réduits en corrigeant la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peuvent être encore améliorées.
<Modification 2>
Une autre modification pour la fixation entre le blindage 6 et les organes formant supports 23 est décrite. La est une vue en coupe montrant une partie majeure d’une autre machine électrique rotative 100 selon le cinquième mode de réalisation et est un schéma obtenu par élargissement d’une partie autour du dispositif de détection d'angle de rotation 1 et en coupant la partie dans la direction axiale. Le blindage 6 présente les trous traversants 6b pénétrant à travers celui-ci dans la direction axiale. Chaque organe formant support 23 est prévu au niveau : d'une partie à l'intérieur du trou traversant correspondant 6b ; et d’une partie sur ledit un côté dans la direction axiale du trou traversant 6b et du blindage 6 autour du trou traversant 6b. Autour du trou traversant 6b, l'organe formant support 23 est prévu au niveau de parties sur à la fois ledit un côté dans la direction axiale du blindage 6 et ledit autre côté dans la direction axiale du blindage 6. Cette configuration est obtenue par moulage d'un seul tenant de l'organe formant support 23 et du blindage 6. Il convient de noter qu'aucune limitation au moulage d’un seul tenant n'est imposée et, dans cette configuration, une partie de l'organe formant support 23 qui vient en saillie depuis le trou traversant 6b vers ledit un côté dans la direction axiale peut être formée par refoulage. Dans le cas où cette configuration est obtenue par moulage d’un seul tenant, la barre omnibus 5 peut également être incluse. Autrement dit, le blindage 6, l'organe formant support 23 et la barre omnibus 5 peuvent être moulés d'un seul tenant.
Cette configuration rend possible de supprimer non seulement un déplacement, dans la direction radiale ou dans la direction circonférentielle, des parties du blindage 6 et de la barre omnibus 5 qui se chevauchent entre elles en vue dans la direction axiale, mais également de supprimer un déplacement du blindage 6 et de la barre omnibus 5 dans la direction axiale. Puisque le déplacement du blindage 6 et de la barre omnibus 5 dans la direction axiale est supprimé, une variation de la répartition des flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4 et un changement dans le paramètre de correction peuvent être davantage supprimés. Puisque la variation de la répartition des flux magnétiques perturbateurs autour de l'élément de détection magnétique 4 et le changement dans le paramètre de correction sont davantage supprimés, et qu’une influence des flux magnétiques perturbateurs qui pénètrent l'élément de détection magnétique 4 est davantage supprimée, une réduction des précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peut être davantage empêchée. De plus, les flux magnétiques perturbateurs sont réduits en corrigeant la sortie issue de l'élément de détection magnétique 4, moyennant quoi les précisions de détection de vitesse de rotation et de détection d'angle de rotation qui sont réalisées par le dispositif de détection d'angle de rotation 1 peuvent être encore améliorées.
Bien que la divulgation soit décrite ci-dessus en référence à différents modes de réalisation et de mises en œuvre à titre d’exemple, il doit être compris que les diverses caractéristiques, aspects et fonctionnalités décrits dans un ou plus des modes de réalisation individuels ne sont pas limités dans leur mise en œuvre au mode de réalisation particulier avec lequel ils sont décrit, mais peuvent au contraire être mis en œuvre, seul(e) ou dans différentes combinaisons, dans un ou plus des modes de réalisation de la divulgation.
On comprend donc que de nombreuses modifications qui n'ont pas été illustrées à titre d’exemple peuvent être élaborées sans sortir de la portée de la description de la présente divulgation. Par exemple, au moins un des composants constitutifs peut être modifié, ajouté ou supprimé. Au moins un des composants constitutifs mentionnés dans au moins un des modes de réalisation préférés peut être sélectionné et combiné avec les composants constitutifs mentionnés dans un autre mode de réalisation préféré.

Claims (19)

  1. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) comprenant :
    un aimant (3) prévu sur un côté dans une direction axiale d'un arbre (2) et configuré pour tourner d'un seul tenant avec l'arbre (2) ;
    un élément de détection magnétique (4) disposé sur ledit un côté dans la direction axiale relativement à l'aimant (3) avec un espace interposé entre l'élément de détection magnétique (4) et l'aimant (3) ; et
    un blindage (6) formé d'un matériau magnétique, dans lequel
    le blindage (6) est disposé en un emplacement dans la direction axiale entre un emplacement dans la direction axiale d'un organe formant fil permettant à du courant de s’écouler à travers lui et un emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique (4), est disposé radialement à l'extérieur de l'aimant (3) en vue dans la direction axiale, et a une partie qui chevauche l'organe formant fil en vue dans la direction axiale, et
    l’organe formant fil est disposé en un emplacement dans la direction axiale qui est plus proche de l'aimant (3) que ne l'est l'élément de détection magnétique (4), et disposé radialement à l'extérieur de l'aimant (3) en vue dans la direction axiale.
  2. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon la revendication 1, dans lequel
    l'organe formant fil a une partie s'étendant circonférentiellement (5a) s'étendant dans une direction circonférentielle, et
    le blindage (6) a une partie s'étendant dans la direction circonférentielle de manière à se chevaucher avec la partie s'étendant circonférentiellement (5a) en vue dans la direction axiale.
  3. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon la revendication 2, dans lequel
    l'organe formant fil est formé en une forme de feuille incurvée sur un même plan perpendiculaire à la direction axiale, une surface de la feuille étant perpendiculaire à la direction axiale, et
    le blindage (6) est formé en une forme de feuille incurvée sur un même plan perpendiculaire à la direction axiale, une surface de la feuille étant perpendiculaire à la direction axiale.
  4. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comportant en outre
    un blindage additionnel (12) disposé sur ledit un côté dans la direction axiale relativement à l'élément de détection magnétique (4) avec un espace interposé entre le blindage additionnel (12) et l'élément de détection magnétique (4), dans lequel
    l'arbre (2) est formé d'un matériau magnétique à travers lequel un flux magnétique passe dans la direction axiale, et
    une direction de détection magnétique de l'élément de détection magnétique (4) est perpendiculaire à la direction axiale.
  5. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon la revendication 4, dans lequel
    le blindage additionnel (12) est formé en une forme de feuille, et
    le blindage additionnel (12) est disposé de sorte qu'une surface de la feuille de celui-ci soit perpendiculaire à la direction axiale.
  6. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le blindage (6) est disposé en un emplacement dans la direction axiale entre un emplacement dans la direction axiale de l'aimant (3) et l'emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique (4).
  7. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel une distance dans la direction axiale entre l'emplacement dans la direction axiale du blindage (6) et l'emplacement dans la direction axiale de l'élément de détection magnétique (4) est plus courte qu'une distance dans la direction axiale entre l'emplacement dans la direction axiale du blindage (6) et l'emplacement dans la direction axiale de l'organe formant fil.
  8. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel une largeur dans la direction axiale du blindage (6) est plus petite qu’une largeur dans une direction radiale du blindage (6).
  9. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel
    une forme du blindage (6) est similaire à une forme de l'organe formant fil autour de l'arbre (2) en vue dans la direction axiale, et
    le blindage (6) et l'organe formant fil se chevauchent l'un avec l'autre en vue dans la direction axiale.
  10. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le blindage (6) a une forme annulaire s'étendant dans une direction circonférentielle.
  11. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel une partie d'extrémité sur un côté radialement intérieur du blindage (6) est courbée en direction d’un autre côté dans la direction axiale.
  12. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel
    l'aimant (3) a N (représentant un nombre pair qui est deux ou plus) pôles magnétiques sur l'un côté dans la direction axiale et a N pôles magnétiques d'un autre côté dans la direction axiale,
    les N pôles magnétiques sur ledit un côté dans la direction axiale et les N pôles magnétiques sur l’autre côté dans la direction axiale sont disposés en des emplacements qui coïncident les uns avec les autres dans une direction circonférentielle,
    deux des pôles magnétiques qui sont adjacents dans la direction axiale sont différents l'un de l'autre, et
    deux des pôles magnétiques qui sont adjacents dans la direction circonférentielle sont différents l'un de l'autre.
  13. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon la revendication 12, comportant en outre
    un porteur (7) fixé à une partie d'extrémité sur ledit un côté dans la direction axiale de l'arbre (2) et maintenant l'aimant (3), dans lequel
    le porteur (7) a la paroi circonférentielle (7a) recouvrant un côté radialement extérieur de l'aimant (3) et formée à partir d'un matériau magnétique.
  14. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel l'élément de détection magnétique (4) est un élément à effet magnétorésistif ayant une direction de détection magnétique perpendiculaire à la direction axiale.
  15. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, comportant en outre
    un organe formant support (21) fixant un autre côté dans la direction axiale du blindage (6) et ledit un côté dans la direction axiale de l'organe formant fil l'un à l'autre, dans lequel
    l'organe formant support (21) est formé d'un matériau d’isolation, et
    le blindage (6) et l’organe formant fil sont électriquement isolés l'un de l'autre.
  16. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon la revendication 15, dans lequel le blindage (6) a une découpe dans laquelle une partie d'emboîtement (22a) fournie à l'organe formant support (22) est emboîtée.
  17. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon la revendication 15 ou 16, dans lequel
    le blindage (6) présente les trous traversants (6b) pénétrant à travers celui-ci dans la direction axiale, et
    l'organe formant support (23) est prévu au niveau : d'une partie à l'intérieur du trou traversant (6b) ; et d’une partie sur ledit un côté dans la direction axiale du trou traversant (6b) et du blindage (6) autour du trou traversant (6b).
  18. Dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, comportant en outre
    un porteur (7) fixé à une partie d'extrémité sur ledit un côté dans la direction axiale de l'arbre (2) et maintenant l'aimant (3), dans lequel
    le porteur (7) a une paroi circonférentielle tubulaire (7a) recouvrant un côté radialement extérieur de l'aimant (3) avec un espace interposé entre eux, et
    l'espace entre le côté radialement extérieur de l'aimant (3) et la paroi circonférentielle (7a) est rempli avec un organe de fixation (8).
  19. Machine électrique rotative (100) comprenant :
    le dispositif de détection d'angle de rotation (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 18 ;
    l'arbre (2) ;
    l'organe formant fil ;
    un rotor (24) configuré pour tourner d'un seul tenant avec l'arbre (2) et ayant un enroulement de champ (24a) et un noyau de champ (24b) autour duquel l'enroulement de champ (24a) est enroulé ;
    un stator (25) disposé radialement à l'extérieur du rotor (24) et ayant un noyau de stator (25b) autour duquel un enroulement d'armature (25a) est enroulé ; et
    une attache (29) recouvrant un côté extérieur de chacun parmi le rotor (24) et le stator (25) et maintenant un côté d'extrémité et un autre côté d'extrémité de l'arbre (2) via des paliers (30).
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