JP3230904U - 回転子位置決めモータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータ内部の固定子ユニットの枢転方向を校正できる回転子位置決めモータを提供する。【解決手段】回転子位置決めモータ１０はその外側に設けられた制御アセンブリ３００および模擬アセンブリ４００を通じて、ケース１００内部の回転子ユニット１０２の実際の回転数と磁極位置をシミュレートする。これにより、固定子巻線がセンサーに干渉することで、モータ１０の精度を低下させるという従来のブラシレスモータが直面する問題を避けることができる。【選択図】図１

Description

本考案は、ブラシレスモータに関し、特に、運搬具に応用されるブラシレスモータ構造に関する。

従来のブラシレスモータは、エンコーダー（Ｅｎｃｏｄｅｒ）、リゾルバー（Ｒｅｓｏｌｖｅｒ）またはホールセンサー（Ｈａｌｌ Ｓｅｎｓｏｒ）などのセンサーをモータの固定子の歯に固設し、上記センサーがモータの回転子磁極変化の情報を受信すると共に分析してからモータ内の固定子の枢転方向を校正し、モータの連続運転を提供する。

しかしながら、センサーを固定するために用いられる前記位置は、モータの固定子巻線の横にあり、固定子に電流を流して磁界や電界を発生させると、放出される大量のエネルギーにより、センサーの検出において信号取得に混乱が生じたり、初期磁界位置が誤って判定されたりすることがよくあり、したがってモータの回転子の磁極位置を正確に特定することができず、前記磁極分布情報に基づいてモータの固定子の枢転方向をリアルタイムで校正することができないため、モータに運転上の間隔が発生しやすくなっていた。

上記をまとめると、多くの大型運搬具で使用されるモータの運転時より多くの量の電流を流さなければならない。すなわち、前述のように、モータで発生される対応の磁界や電界にもより大きなエネルギーがあり、センサーがモータの内部に設けられている場合、その検出効果への影響を過小評価することはできない。

よって、センサーの検出安定性向上することができるモータ構造は、実際、業界が望まれる創作物である。

本考案は、前述の課題を解決するため、制御アセンブリおよび模擬アセンブリがモータ外部に設けられ、回転子磁極模擬手法で、モータ内部の回転子ユニットの実際の回転数および磁極分布形態をシミュレートし、センサーが上記の情報を分析してからモータ内部の固定子ユニットの枢転方向を校正できる回転子位置決めモータおよびその検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案は、回転子位置決めモータを提供し、前記回転子位置決めモータはケースの外部に設けられたサイドケースと、前記ケース内に固設された固定子ユニットと、を備えたケースと、軸体の円周面に沿って前記固定子ユニットと同軸に前記ケース内に回転可能に設けられた回転子ユニットを有し、前記ケースを貫通する軸体と、少なくとも１つのセンシングユニットを有し、前記サイドケースに固設された制御アセンブリと、少なくとも１つの模擬ユニットを有し、前記制御アセンブリと同軸であるが接続しないように前記軸体の一端の半径方向の表面に固設され、前記軸体と同軸に枢転できる模擬アセンブリと、を含む。

代替的に、前記回転子ユニットは、複数の誘導磁石を備え、前記複数の誘導磁石が前記軸体の円周方向に沿って間隔を置いて前記回転子ユニットに埋め込まれる。

代替的に、前記制御アセンブリは、固定ユニットと、前記固定ユニットに設けられた少なくとも１つのスロットユニットと、を備え、各センシングユニットが各前記スロットユニット内に対向して配設される。

代替的に、前記模擬ユニット内に複数の模擬磁石が設けられ、各前記模擬磁石は、各前記誘導磁石の位置にそれぞれ対応して配置される。

代替的に、前記模擬ユニットは、位置決めユニットを備え、各前記模擬磁石が前記位置決めユニットに固設される。

代替的に、各前記模擬磁石は、２つの磁気素子を含み、前記２つの磁気素子間に夾角を有する。

代替的に、前記模擬アセンブリは、前記位置決めユニットの上表面および下表面に各々設けられた２つの支持ユニットを備える。

代替的に、前記夾角は、１０度〜１７０度の範囲の任意の値である。

上記本考案の概要は、本考案の幾つか態様及び技術的特徴に対し基本的な説明を行うことを目的とする。考案の概要は、本考案の詳細な説明ではないため、その目的は特別に本考案のキーとなる或いは重要要素を挙げることなく、本考案の範囲を画定するために用いられることはなく、単に本考案のいくつかの概念を簡潔に開示する。

本考案の好ましい実施例に係る回転子位置決めモータの模式図である。 本考案の好ましい実施例に係る制御アセンブリおよび模擬アセンブリの構造模式図である。 本考案の好ましい実施例に係る回転子位置決めモータの部分前面図である（主に回転軸と模擬アセンブリの一部構造を示す）。 本考案の好ましい実施例に係る回転子位置決めモータの部分前面図である（主に固定子ユニットの一部構造を示す）。

本考案の技術的特徴及び実用効果を理解し、明細書の内容に基づいて実施することができるように、以下、好ましい実施例を、添付図面を参照しながら説明する。

図１、図２を同時に参照すると、図１は、本考案の好ましい実施例に係る回転子位置決めモータの模式図であり、図２は本考案の好ましい実施例に係る制御アセンブリ３００および模擬アセンブリ４００の構造模式図である。図１、図２に示すように、本考案に係る回転子位置決めモータは、ケース１００の外部に設けられたサイドケース１０１と、前記ケース１００内に固設された固定子ユニット１０２と、を備えたケース１００と、円周面（軸体の円周方向（Ｃ））に沿って前記固定子ユニット１０２と同軸（軸体の軸方向（Ｙ））に前記ケース１００内に回転可能に設けられた回転子ユニット２０１を有し、前記ケース１００を貫通する軸体２００と、前記サイドケース１０１に固設された制御アセンブリ３００と、前記制御アセンブリ３００と同軸（軸体の軸方向（Ｙ））であるが接続しないように前記軸体２００の一端の半径方向（軸体の半径方向（Ｒ））の表面に固設され、前記軸体２００と同軸（軸体の軸方向（Ｙ））に枢転できる模擬アセンブリ４００と、を含む。

前記回転子ユニット２０１は、複数の誘導磁石２０２を備え、前記複数の誘導磁石２０２が前記軸体の円周方向（軸体の円周方向（Ｃ））に沿って間隔を置いて前記回転子ユニット２０１に埋め込まれる。

再度図２を参照すると、前記制御アセンブリ３００は、固定ユニット３０２と、固定ユニット３０２の切欠き縁にマークされた少なくとも１つのセンシングユニット３０１と、固定ユニット３０２の切欠き部にマークされた少なくとも１つのスロットユニット３０３と、を備え、前記スロットユニット３０３が前記固定ユニット３０２に固設され、各前記センシングユニット３０１が各前記スロットユニット３０３内に対向して配設される。

前記模擬アセンブリ４００は、少なくとも１つの模擬ユニット４０１と、位置決めユニット４０２と、２つの支持ユニット４０３と、を備え、前記模擬ユニット４０１内に複数の模擬磁石４０４が設けられ、各前記模擬磁石４０４が各前記誘導磁石２０２の位置にそれぞれ対応して前記位置決めユニット４０２に配置され、前記２つの支持ユニット４０３が各々前記位置決めユニット４０２の上表面および下表面に設けられ、前記模擬磁石４０４が前記位置決めユニット４０２から脱落することを防ぐために用いられる。

図３を参照すると、１つの検出動作を完了するために必要な前記模擬磁石４０４の数は、前記回転子ユニット２０１の極対数によって決まる。

図３を参照すると、各前記模擬磁石４０４は、２つの磁気素子４０５を含み、各前記模擬磁石４０４内の前記磁気素子４０５と別の磁気素子４０５との夾角（Ｄ）は１０度〜１７０度の範囲の任意の値である。

図４を参照すると、前記固定子ユニット１０２は、複数の歯１０３を備え、各前記歯１０３上に巻線が巻き付けられ、これら巻線が３つの相端（Ｏ１、Ｏ２およびＯ３）を形成する。

図１、図３および図４を一緒に参照すると、本実施例において、前記センシングユニット３０１は、ホールセンサー（Ｈａｌｌ ｓｅｎｓｏｒ）を選択し、前記センシングユニット３０１の数は３の倍数にすることができるが、これに限定されない。前記回転子ユニット２０１は、８つの磁極（４つの極対）の設計であり、前記模擬ユニット４０１がそれに対応して８つの模擬磁石４０４が設けられるが、本考案の実際の応用ではこれに限定されない。

前述のように、使用者が前記固定子ユニット１０２に電流を流すとき、前記固定子ユニット１０２の任意の２つの相端（Ｏ１、Ｏ２およびＯ３のいずれか２つの組み合わせ）間に磁界を形成することで、前記回転子ユニット２０１が前記磁界によって回転し、前記軸体２００および前記模擬アセンブリ４００を一緒に枢転させ、前記センシングユニット３０１が前記模擬ユニット４０１上の磁束密度値をキャプチャーして各前記模擬磁石４０４の位置情報を計算した後、前記センシングユニット３０１がさらに前記位置情報を利用して各前記誘導磁石２０２の磁極位置（前記模擬磁石４０４と前記誘導磁石２０２は、設置上の対応関係があることを既知）を演算し、更に前記磁極位置に基づいて前記回転子位置決めモータ１０の運転を校正する。

ただし、上記は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の実施範囲は、そのような実施形態に限定されるものではなく、すなわち、本考案の実用新案登録請求の範囲及び明細書の内容に従って行われる簡単な変更や潤飾を加えるものは、本考案の保護範囲内に網羅される。

１００…ケース
１０…回転子位置決めモータ
１０１…サイドケース
１０２…固定子ユニット
１０３…歯
２００…軸体
２０１…回転子ユニット
２０２…誘導磁石
３００…制御アセンブリ
３０１…センシングユニット
３０２…固定ユニット
３０３…スロットユニット
４００…模擬アセンブリ
４０１…模擬ユニット
４０２…位置決めユニット
４０３…支持ユニット
４０４…模擬磁石
４０５…磁気素子
Ｃ…軸体の円周方向
Ｄ…夾角
Ｒ…軸体の半径方向
Ｙ…軸体の軸方向
Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３…相端

Claims (8)

1. ケースの外部に設けられたサイドケースと、前記ケース内に固設された固定子ユニットと、を備えたケースと、
   軸体の円周面に沿って前記固定子ユニットと同軸に前記ケース内に回転可能に設けられた回転子ユニットを有し、前記ケースを貫通する軸体と、
   少なくとも１つのセンシングユニットを有し、前記サイドケースに固設された制御アセンブリと、
   少なくとも１つの模擬ユニットを有し、前記制御アセンブリと同軸であるが接続しないように前記軸体の一端の半径方向の表面に固設され、前記軸体と同軸に枢転できる模擬アセンブリと、
   を含む回転子位置決めモータ。
2. 前記回転子ユニットは、複数の誘導磁石を備え、前記複数の誘導磁石が前記軸体の円周方向に沿って間隔を置いて前記回転子ユニットに埋め込まれる請求項１に記載の回転子位置決めモータ。
3. 前記制御アセンブリは、固定ユニットと、前記固定ユニットに設けられた少なくとも１つのスロットユニットと、を備え、各センシングユニットが各前記スロットユニット内に対向して配設される請求項１に記載の回転子位置決めモータ。
4. 前記模擬ユニット内に複数の模擬磁石が設けられ、各前記模擬磁石は、各前記誘導磁石の位置にそれぞれ対応して配置される請求項２に記載の回転子位置決めモータ。
5. 前記模擬ユニットは、位置決めユニットを備え、各前記模擬磁石が前記位置決めユニットに固設される請求項４に記載の回転子位置決めモータ。
6. 各前記模擬磁石は、２つの磁気素子を含み、前記２つの磁気素子間に夾角を有する請求項４に記載の回転子位置決めモータ。
7. 前記模擬アセンブリは、前記位置決めユニットの上表面および下表面に各々設けられた２つの支持ユニットを備える請求項５に記載の回転子位置決めモータ。
8. 前記夾角は、１０度〜１７０度の範囲の任意の値である請求項６に記載の回転子位置決めモータ。