JPH01253655A - 回転電機の回転速度及び回転子位置検出装置 - Google Patents

回転電機の回転速度及び回転子位置検出装置

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JPH01253655A
JPH01253655A JP1045070A JP4507089A JPH01253655A JP H01253655 A JPH01253655 A JP H01253655A JP 1045070 A JP1045070 A JP 1045070A JP 4507089 A JP4507089 A JP 4507089A JP H01253655 A JPH01253655 A JP H01253655A
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JP
Japan
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rotor
permanent magnet
permanent magnets
generator
speedometer
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Pending
Application number
JP1045070A
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English (en)
Inventor
Joachim Bieber
ヨアヒム、ビーバー
Manfred Frank
マンフレート、フランク
Wolfgang Schneider
ウオルフガング、シユナイダー
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/46Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring amplitude of generated current or voltage
    • G01P3/465Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring amplitude of generated current or voltage by using dynamo-electro tachometers or electric generator

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  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業−にの利用分野] この発明は回転電機の回転速1g及び回転子−位置検出
装置に関する。
[従来の技術] 永久磁石励磁回転子及び多相の固定子巻線を有する速度
計用発電機と、この発電機に対し軸方向の間隔を置いて
同軸に配置された回転子位置センサとから成り、回転子
位置センサが永久磁石を備えた回転イ体をイ]し、回転
1体の周囲には磁界に感応するセンサ要素が磁極間隔に
等しいJ、’、1間隔で配置されている回転電機の回転
速度及び回転子位置検出装置は、アメリカ合衆国特許第
4364005号明細書により知られている。速度JJ
川用′准機と回転子位置センサとを望ましくない相互の
影響が生じないで軸方向にできるだけ場所を取らないよ
うに組み立てることができるように、両機械部分の間に
は磁気シールドが挿入されている。かかるシールドは受
動的な相料であり、両機械部分の間にシールドを配置す
れば相応の組み立て費が必要となる。
[発明が解決しようとする課題] この発明は前記の種類の装置において、不利な相互の影
響を避けるための受動的な遮蔽要素を必要としないで、
速度計用発電機と回転子位置センサとのできる限り狭い
軸方向の組み立てを達成することを1」的とする。
[課題を解決するための手段] この目的はこの発明に基づき、非磁性材料から成る回転
子体には速度計用発電機回転子の磁極間ギャップに等し
い間隔で、接線方向に磁化された第1の永久磁石がこの
磁極間ギャップの中央に配置され、隣接する二つの永久
磁石の相互に向かい合う側面が、速度計用発電機回転子
の当該磁極間ギャップの間に広がる磁極と同じ極性を有
するようになっており、更に回転子体の速度計用発電機
回転子−に隣接する側には各二つの第1の永久磁石の中
間に、それぞれ回転軸の方向に磁化された少なくとも一
つの第2の永久磁石が配置され、第2の永久磁石の速度
計用発電機回転子に向かう側面が、速度計用発TIE機
回転子の向かい合う磁極と反対の極性を有するようにな
っていることにより達成される。
回転子位置センサの回転子体での第1及び第2の永久磁
石の前記の配置により、回転子位置センサの誘導の極性
転換の際に急激な変化が得られるので、センサ要素の極
めて小さい切り換わり点偏差が生じるにすぎない。更に
とりわけ第2の永久磁石は、この固定子巻線の中に誘導
され回転速度に比例する電圧のりプルが著しく減少する
ように速度計用発電機の固ガで子巻線に作用するので、
約0.5%の残留リプルを確認することができた。
第2の永久磁石が第1の永久磁石に対して軸方向外側に
配置されていることは、電圧リプルの低減に対して有利
に作用する。
プラスチックから成る回転子体の中に第1及び第2の永
久磁石を埋め込むことは製造技術−Lの利点をもたらす
[実施例] 次にこの発明に基づく検出装置の一実施例を示す図面に
より、この発明の詳細な説明する。
符号1により装置の速度計用発電機の回転子が示され、
符号2により回転子位置センサの回転子体が示されてい
る。速度計用発電機回転子1の周囲には永久磁石3が6
極配置で設けられている。
永久磁石3は回転子1上に接着されるか、又は永久磁石
を囲むバインド帯4により保持されている。中空シリン
ダとして形成されプラスチック又は他の適当な非磁性材
料から成る支持体5上には、速度計用発電機の固定子巻
線6が配置されている。固定子巻線6の個々のコイルの
軸方向内法寸法は、永久磁石3の軸方向長さより大きい
寸法に選ばれている。支持体5は速度計用発電機回転子
を囲む帰磁路継鉄7の中にはめ込まれ、この継鉄は軸方
向に回転子位置センサの回転子体2を越えて延びている
。回転子体2と帰磁路継鉄7との間のギャップ8の中へ
は支持板10に固定されたホールセンサ9が突入し、支
持板10には更に評価電子装置が装着されている。
第2図及び第4図に示すように、回転子位置センサの回
転子体2には第1及び第2の永久磁石11.12が装着
されている。これらの永久磁石11.12はプラスチッ
クから成る回転子体の中に埋め込まれている。製造技術
的な理由がらこれらの永久磁石11.12は、回転子体
2の製作の際に同時に回転子体の中に一諸に埋め込み射
出成形される。第4図に示す速度計用発電機回転子1と
回転子体2との展開図には、特に第1及び第2の永久磁
石11.12相互の及び速度計用発電機回転子体1の永
久磁石3に関する極性と配置とが示されている。
第1の永久磁石11は回転子体2の周方向すなわち接線
方向に磁化され、速度計用発電機回転子1の磁極間ギャ
ップ13の中央に配置されている。磁気的極性に関して
は、周方向に相互に隣接して並ぶ二つの第1の永久磁石
11の相互に向かい合う側面が同一の極性すなわちS極
又はN極を有するように、第1の永久磁石11が配置さ
れており、その際この極性は当該両温1の永久磁石11
の間に軸方向に間隔を離して置かれた速度計用発電機回
転子1の磁極の極性に等しい。すなわち速度計用発電機
回転子1の磁極をS極として構成する際に、このS極の
境界を成す磁極間ギャップ13に向かい合う両第1の永
久磁石11はそのS極を向かい合わせにして置かれてい
る。それに応じて第1の永久磁石11により囲まれた速
度計用発電機回転子1の磁極がN極であるときには、両
第1の永久磁石11のN極が向かい合っている。
二つの第1の永久磁石11の間の領域には、各−つの第
2の永久磁石12が回転子体2に配置されている。これ
らの第2の永久磁石12の位置は回転子体2の速度計用
発電機回転子lに向かう側で、隣接する二つの第1の永
久磁石11により形成された中間空間14の軸方向外側
に存在するようになっている。第2の永久磁石12は周
方向にそれぞれ二つの第1の永久磁石11の間の中央に
配置され、軸方向すなわち回転軸15の方向に磁化され
ている。磁石の極性に関しては、それぞれの第2の永久
磁石12の速度計用発電機回転子1に向かう側面の極性
が、軸方向に隣接する速度計用発電機回転子1の磁極の
極性と反対となるように、第2の永久磁石12が配列さ
れている。すなわち速度計用発電機回転子1のN極には
当該第2の永久磁石12のS極が向かい合い、またそれ
に応じて速度計用発電機回転子1のS極には当該第2の
永久磁石12のN極が向かい合う。第2の永久磁石12
のこの配列により、第2の永久磁石12の中間空間14
に向かう側面の極性は、当該中間空間14を画成する両
第1の永久磁石11の相互に向かい合う両側面が有する
極性に等しい。
第1の永久磁石11と第2の永久磁石12とのかかる配
置により、一方ではホールセンサから供給される信号の
小さい切り換わり点偏差が得られる。このことは永久磁
石により生じる誘導曲線が急激に変化するということに
起因し、その際急激な変化はホールセンサを回転子体2
と帰磁路継鉄7との間のギャップ8の中に配置すること
により更に助長される。なぜならば回転子体2の永久磁
石11.12から出て行く磁束が帰磁路継鉄7により集
中されるからである。他方では第1及び第2の永久磁石
11.12の前記の配置の場合に、回転子位置センサの
回転子体2が速度計用発電機回転子lに非常に接近して
配置され、それにより装置の組み立て寸法が著しく小さ
くなっているにもかかわらず、速度計用発電機から供給
される電圧のりプルの低減を確認できた。
更に固定子巻線6と速度計用発電機の回転子1との間の
軸方向の片寄りに関する公差は、速度計出力電圧に不利
な効果を生じることなく著しく拡大される。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に基づく検出装置の一実施例の軸方向
断面図、第2図は第1図に示す回転f−位置センサの回
転子体の正面図、第3図は第1図に示す速度計用発電機
の回転子の下面図、第4図は第1図に示す装置の速度計
用発電機回転子と回転子位置センサの回転子体との永久
磁石の配列を示す展開図である。 1・・・速度計用発電機回転子体 2・・・回転子体 3.11.12・・・永久磁石 6・・・回転子巻線 7・・・帰磁路継鉄 9・・・ホールセンサ 13・・・磁極間キャップ 15・・・回転軸 N、S・・・磁極(の極性)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)永久磁石励磁回転子及び多相の固定子巻線を有する
    速度計用発電機と、この発電機に対し軸方向の間隔を置
    いて同軸に配置された回転子位置センサとから成り、回
    転子位置センサが永久磁石を備えた回転子体を有し、回
    転子体の周囲には磁界に感応するセンサ要素が磁極間隔
    に等しい周間隔で配置されている回転電機の回転速度及
    び回転子位置検出装置において、非磁性材料から成る回
    転子体(2)には速度計用発電機回転子(1)の磁極間
    ギャップ(13)に等しい間隔で、接線方向に磁化され
    た第1の永久磁石(11)がこの磁極間ギャップ(13
    )の中央に配置され、隣接する二つの永久磁石(11)
    の相互に向かい合う側面が、速度計用発電機回転子(1
    )の当該磁極間ギャップ(13)の間に広がる磁極(S
    又はN)と同じ極性(S又はN)を有するようになって
    おり、更に回転子体(2)の速度計用発電機回転子(1
    )に隣接する側には各二つの第1の永久磁石(11)の
    中間に、それぞれ回転軸(15)の方向に磁化された少
    なくとも一つの第2の永久磁石(12)が配置され、第
    2の永久磁石の速度計用発電機回転子(1)に向かう側
    面が、速度計用発電機回転子(1)の向かい合う磁極と
    反対の極性(N又はS)を有するようになっていること
    を特徴とする回転電機の回転速度及び回転子位置検出装
    置。 2)第2の永久磁石(12)が第1の永久磁石(11)
    に対し軸方向外側で回転子体(2)に配置されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の装置。 3)回転子体(2)がプラスチックから成り、第1及び
    第2の永久磁石(11、12)が回転子体の中に埋め込
    まれていることを特徴とする請求項1又は2記載の装置
    。 4)磁界に感応するセンサ要素としてホールセンサ(9
    )が用いられることを特徴とする請求項1ないし3の一
    つに記載の装置。 5)ホールセンサ(9)に帰磁路が付設されていること
    を特徴とする請求項4記載の装 置。 6)帰磁路が速度計用発電機の帰磁路継鉄(7)の延長
    部により形成されていることを特徴とする請求項5記載
    の装置。 7)永久磁石(3、11、12)として希土類磁石が用
    いられることを特徴とする請求項1ないし6の一つに記
    載の装置。
JP1045070A 1988-02-29 1989-02-23 回転電機の回転速度及び回転子位置検出装置 Pending JPH01253655A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3806438.3 1988-02-29
DE3806438 1988-02-29

Publications (1)

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JPH01253655A true JPH01253655A (ja) 1989-10-09

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ID=6348454

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JP1045070A Pending JPH01253655A (ja) 1988-02-29 1989-02-23 回転電機の回転速度及び回転子位置検出装置

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US (1) US4897603A (ja)
EP (1) EP0336078B1 (ja)
JP (1) JPH01253655A (ja)
DE (1) DE58902478D1 (ja)
ES (1) ES2035967T3 (ja)

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