JP2006187131A - 永久磁石回転電機及びそれを用いた車載電動アクチュエータ装置用電機システム並びに電動パワーステアリング装置用電機システム - Google Patents
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Abstract
製作誤差による脈動トルクを低減した永久磁石回転電機を提供する。
【解決手段】
上記課題を解決するために、等間隔に配列された永久磁石磁極を持つ永久磁石回転子と、電機子巻線を巻回した突極磁極を持つ固定子とを備え、永久磁石が複数の分割された永久磁石片から構成されている。又は、固定子の突極磁極が分割されて永久磁石回転電機において、永久磁石の極数又は突極磁極数より低次であって、回転子又は固定子の磁気的なアンバランスを補正する補正手段を固定子又は回転子に設けた。
【選択図】図1
Description
θ1の指令に応じて位相シフトし、回転角θaとして出力する。回転角θaは磁極位置検出値θmと共に正弦波・余弦波発生回路19に入力される。正弦波・余弦波発生回路19は、回転角θa及び磁極位置検出値θmに基づいて電機子巻線5の各相巻線(ここでは3相)の誘起電圧を位相シフトした正弦波基本波形(駆動電流波形)値Iavを発生して出力する。尚、上記位相シフト量は零の場合でもよい。
Ifa,Ifb,Ifcは電流検出器CTによって検出されたものであり、パワーモジュール16の変換回路から各相の電機子巻線5に供給された相電流である。各相の電流制御系21A,21B,21Cは、対応する相の電流指令Isa,Isb,Iscと、対応する相の電流検出値Ifa,Ifb,Ifcに基づいて、対応する相のパワー半導体スイッチング素子のスイッチング動作を制御するための制御信号を出力する。各相の制御信号は、パワーモジュール16の対応する相のドライバ回路(図示省略)に入力される。
(例えば、4.Nm)の出力が必要である。
W1−,W2+,W2−である。尚、添字の1は電機子巻線番号を示す。+−は電機子巻線の巻線方向を示す。
U2−とも、コイルを流れる電流の向きが逆方向となるように巻回されている。また、電機子巻線5のU1+と、電機子巻線5のU2+とは、コイルを流れる電流の向きが同一方向となるように巻回されている。電機子巻線5のU1−と、電機子巻線5のU2−とも、コイルを流れる電流の向きが同一方向となるように巻回されている。他相の電機子巻線5についてもU相の場合と同様である。
U1+とU1−間では電気角で180+30、U1+とU2−の電機子巻線5間では電気角で30度の位相差を有し、U1+とU2−の電機子巻線5間では電気角で180度の位相差を有するものである。
V2+と電機子巻線5のV2−,電機子巻線5のW1+と電機子巻線5のW1−,電機子巻線5のW2+と電機子巻線5のW2−も、それぞれ、1本の線で連続して巻回されている。
10極である。また、前述したように、突極磁極鉄心42は12個であり、隣接する突極磁極鉄心42の間に形成されるスロットの数は、12個である。すなわち、本実施例の永久磁石回転電機1は、10極12スロットの表面磁石型の同期電動機となっている。
mm〜1.5mmが好適である。このように、本実施例では、隣接する突極磁極鉄心42の間隔を電機子巻線5の線径以下としている。
U2−の表面(回転子3との対向表面)に溝42aをコギングトルクの大きさを考慮して設けることにより、製作によって生じてしまうコギングトルクを後処理で補償することが可能である。
42aはその脈動トルクを緩和する効果も備えている。
42…突極磁極鉄心、100…電動パワーステアリング、101…ステアリングホイール、102…ステアリングシャフト、103…トルクセンサ、104…減速機、105…制御装置、106…バッテリ、107…ラックアンドピニオンギヤ、108…車輪。
Claims (11)
- 永久磁石回転電機において、
固定子と、
該固定子に空隙を介して対向配置された回転子とを有し、
前記固定子は、
固定子鉄心と、
該固定子鉄心に組み込まれた固定子巻線とを備えており、
前記固定子鉄心は、
分割された複数の鉄心片を結合することにより形成されたものであって、
前記固定子の複数の突極磁極を形成しかつ前記回転子に対向する複数の磁極鉄心を備えており、
前記回転子は、永久磁石によって形成された複数の回転磁極を備えており、
前記固定子には、
前記突極磁極の数よりも低い次数のものであって、
前記固定子の磁気的なアンバランスを補正するための補正手段が設けられている
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 永久磁石回転電機において、
固定子と、
該固定子に空隙を介して対向配置された回転子とを有し、
前記固定子は、
固定子鉄心と、
該固定子鉄心に組み込まれた固定子巻線とを備えており、
前記回転子は、
回転子鉄心と、
複数の回転磁極を形成する永久磁石とを備えており、
前記永久磁石は、
前記複数の回転磁極を形成する複数の永久磁石片から構成されたものであって、
前記複数の永久磁石片が、前記回転子鉄心に等間隔に配列されるように、前記回転子鉄心に設けられたものであり、
前記回転子には、
前記回転磁極の数よりも低い次数のものであって、
前記回転子の磁気的なアンバランスを補正するための補正手段が設けられている
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 永久磁石回転電機において、
固定子と、
該固定子に空隙を介して対向配置された回転子とを有し、
前記固定子は、
固定子鉄心と、
該固定子鉄心に組み込まれた固定子巻線とを備えており、
前記固定子鉄心は、
分割された複数の鉄心片を結合することにより形成されたものであって、
前記固定子の複数の突極磁極を形成しかつ前記回転子に対向する複数の磁極鉄心を備えており、
前記回転子は、
回転子鉄心と、
複数の回転磁極を形成する永久磁石とを備えており、
前記永久磁石は、
前記複数の回転磁極を形成する複数の永久磁石片から構成されたものであって、
前記複数の永久磁石片が、前記回転子鉄心に等間隔に配列されるように、前記回転子鉄心に設けられたものであり、
前記固定子及び前記回転子には、
前記突極磁極及び前記回転磁極の数よりも低い次数のものであって、
前記固定子及び前記回転子の磁気的なアンバランスを補正するための補正手段が設けられている
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項1又は3に記載の永久磁石回転電機において、
前記補正手段は、
前記磁極鉄心の前記回転子との対向面に設けられたものであって、
前記磁極鉄心を通る磁束を調節するための非磁性部である
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項2又は3に記載の永久磁石回転電機において、
前記補正手段は、
前記永久磁石片の前記固定子との対向面に設けられたものであって、
前記永久磁石片の磁束を調節するための非磁性部である
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項1又は3に記載の永久磁石回転電機において、
前記補正手段は、
前記磁極鉄心の前記回転子との対向面に形成されたものであって、
前記磁極鉄心の一部分を切り欠いた切欠部である
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項2又は3に記載の永久磁石回転電機において、
前記補正手段は、
前記永久磁石片の前記固定子との対向面に形成されたものであって、
前記永久磁石片の一部分を切り欠いた切欠部である
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項1又は3に記載の永久磁石回転電機において、
前記補正手段は、
前記固定子が組み上がった状態で測定されたコギングトルクの結果に基づいて設けられたものであり、
前記測定されたコギングトルクとは逆相のコギングトルクを発生させるものである
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 請求項2又は3に記載の永久磁石回転電機において、
前記補正手段は、
前記回転子が組み上がった状態で測定されたコギングトルクの結果に基づいて設けられたものであり、
前記測定されたコギングトルクとは逆相のコギングトルクを発生させるものである
ことを特徴とする永久磁石回転電機。 - 車両の駆動に必要な車載機構を駆動するための車載電動アクチュエータ装置用電機システムにおいて、
車載電源を動力源として車載機構を駆動するための駆動力を発生する電動機と、
該電動機を制御する制御装置とを備え、
前記電動機は、請求項1乃至9のいずれかに記載の永久磁石回転電機であり、
前記制御装置は、車載電源から得られた直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給するインバータ装置である
ことを特徴とする車載電動アクチュエータ装置用電機システム。 - 車輪のステアリング装置の駆動に必要な補助的な操舵力を供給する電動パワーステアリング装置用電機システムにおいて、
車載電源を動力源としてステアリング装置に補助的な操舵力を発生する電動機と、
該電動機を制御する制御装置とを備え、
前記電動機は、請求項1乃至9のいずれかに記載の永久磁石回転電機であり、
前記制御装置は、車載電源から得られた直流電力を交流電力に変換して前記電動機に供給するインバータ装置である
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置用電機システム。
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