KR20050067005A - 영구자석형 전동기의 착자 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

압축기 내부가 보이지 않는 구조에서도, 소형설비로 정확하게 회전자를 고정자에 대하여 위치 정합하고, 미착자의 자성 부재를 착자하는 영구자석형 전동기의 착자방법 및 장치를 제공한다.

본 발명에 관한 영구자석형 전동기의 착자 방법은, 권선의 3상으로부터 2상의 조합에 관한 인덕턴스를 측정하는, 제1 내지 제3인덕턴스 측정 스텝(S201 내지 S203), 이들 3개의 인덕턴스 측정값(제1 내지 제3인덕턴스 측정값)으로부터 회전자의 고정자에 대한 상대적 위치 관계를 특정하는 스텝(S205) 및 회전자를 0도를 포함하는 소정 각도만큼 회전시킨 후, 회전자의 미착자의 자성 부재를 고정자의 권선의 소정 상에 통전함으로써 착자하는 스텝(S205 내지 S210)을 가진다.

Description

영구자석형 전동기의 착자 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR MAGNETIZING PERMANENT MAGNET ELECTRIC MOTOR}

본 발명은 영구자석형 전동기에 관한 것으로, 특히 그 회전자의 착자(着磁) 방법 및 착자 장치에 관한 것이다.

종래의 영구자석형 전동기는 자성재(磁性材)로 이루어지는 고정자 코어에 장착된 권선(卷線)에의 통전(通電)에 의해 회전자계를 발생하는 고정자와, 그 고정자 코어내에 회전가능하게 배치되어, 영구자석을 가지는 회전자를 구비하고 있다. 영구자석형 전동기는 에너지 절약의 관점에서, 예를 들면 공기조화기용 압축기의 전동기로서 사용되어 있다.

이러한 영구자석형 전동기의 조립시에 회전자를 고정자내에 삽입할 경우, 회전자의 자성 부재가 착자되어 있으면, 그 강력한 자력에 의해 회전자가 고정자 코어의 내주면(內週面)에 흡착되어 이동 불가능하게 고정되는 일이 있으며, 회전자를 고정자내에 삽입하는 것이 곤란하게 된다.

이 때문에, 종래 자성 부재를 미착자(未着磁)상태로 한 채로 회전자를 고정자 코어에 삽입하고, 그 삽입후, 고정자의 권선에 착자용 전압을 인가해서 자계를 발생시켜, 그 자계에 의해 회전자의 미착자의 자성 부재를 착자하는 방법이 채용되고 있다.

이 경우, 회전자의 미착자의 자성 부재를 양호하게 착자시키기 위해서, 착자 전에 고정자에 대하여 회전자를 회전시켜, 고정자에 대한 회전자의 위치를 소정의 위치에 맞출 필요가 있다. 즉, 미착자의 자성 부재의 자극이 되는 부분을 고정자 권선에 의해 발생하는 자속의 자극위치에 대응시키도록 회전자의 위치를 고정자에 정합시킬 필요가 있다.

이 고정자에 대한 회전자의 위치 맞춤을 행하는 방법으로서, 종래, 치구(治具), 육안이나 화상처리에 의한 위치 맞춤, 고정자 권선에의 통전에 의한 위치 맞춤, 고정자권선의 1상 사이의 인덕턴스의 측정 등의 방법이 있다.

고정자 권선에의 통전에 의한 위치 맞춤으로는, 정전압 장치 등을 이용해서 고정자 권선에 있는 일정 전압을 인가함으로써, 고정자 코어에 정지 자계를 발생시켜, 그 정지 자계에 의한 릴럭턴스 토크(reluctance torque)에 의해 회전자를 회전 이동시키고, 회전자의 자극을 고정자 코어의 자극위치와 조정시키는 방법이다.

특허문헌 1은 인덕턴스의 측정에 의한 착자 위치 맞춤의 방법을 개시한다. 이 방법은, 권선을 가지는 고정자에 대하여 미착자의 자성 부재를 가지는 회전자를 회전가능하게 배치한 상태에서 미착자의 자성 부재를 착자하고, 회전자의 미착자의 자성 부재를 영구자석으로 하는 영구자석형 전동기의 착자방법에 있어서, 권선에 착자위치 검출용의 전압을 인가해서 자속밀도 분포를 생기게 하고, 자속밀도 분포에 대한 회전자의 위치를 상대적으로 변화시켰을 때의 권선의 양단 간의 인덕턴스를 측정하고, 그 피크 값(peak value)을 착자 위치로 한다고 하는 방법이다.

[특허문헌 1]

일본국 특개평 11-243671호 공보

그러나, 치구, 육안, 화상처리에 의한 위치 맞춤의 경우, 압축기 내부의 고정자와 회전자의 위치 관계가 보이는 구조가 아니면 위치 맞춤을 행할 수 없다고 하는 문제점이 있다.

또한, 통전에 의한 위치 맞춤의 경우, 권선에의 통전에 의해 회전자를 회전 이동시키지 않으면 안되기 때문에, 권선에 통전하는 전류량이 커진다. 또한 이 방법에서 위치 조정에 필요한 정밀도를 얻기 위해서는, 추가로 전류 값을 크게 할 필요가 있다. 이렇게 전류량이 크게 되기 때문에, 온도 상승이 커지는 동시에, 용량이 큰 설비가 필요가 되고, 대형설비가 필요하게 된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 특허문헌 1이 개시하는 방법에서는, 가령 압축기내부가 보이지 않는 구조에서도 착자 위치를 조정할 수 있다고 하는 이점은 있지만, 회전자의 회전에 의한 인덕턴스 값의 변화량이 그것을 측정하는 기기의 분해능에 대하여 크지 않을 경우, 피크를 나타내는 회전자의 각도의 검출에 포함되는 오차가 커진다고 하는 문제를 가진다. 그 결과, 인덕턴스 값의 변화량이 크지 않을 경우에는 최적인 착자위치를 검출할 수 없고, 양호한 착자를 행할 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은, 압축기 내부가 보이지 않는 구조에서도, 소형설비로 회전자를 고정자에 대하여 정확하게 위치 정합하고, 미착자의 자성 부재를 착자 하는 영구자석형 전동기의 착자 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 영구자석형 전동기의 착자방법은, 3상의 권선을 가지는 고정자 및 미착자의 자성 부재를 가지는 회전자를 구비하는 영구자석형 전동기의 상기 미착자의 자성 부재를 고정자내에서 착자하는 방법으로서,

권선의 3상중 제1상과 제2상의 사이에, 인덕턴스 측정용 전압을 인가하고,

권선의 인덕턴스를 측정하는 제1인덕턴스 측정 스텝,

상기 권선의 3상중 제2상과 제3상의 사이에, 인덕턴스 측정용 전압을 인가 하고, 권선의 인덕턴스를 측정하는 제2인덕턴스 측정 스텝,

권선의 3상중, 제3상과 제1상의 사이에, 인덕턴스 측정용 전압을 인가하고, 권선의 인덕턴스를 측정하는 제3인덕턴스 측정 스텝,

제1인덕턴스 측정에 의해 얻은 제1인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 임의인 1방향을 지향하는 제1인덕턴스 벡터, 제2인덕턴스 측정에 의해 얻은 제2인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 상기 제1인덕턴스 벡터를 포함하는 평면내에서 제1인덕턴스 벡터와의 사이의 각도가 120도가 되는 방향을 지향하는 제2인덕턴스 벡터, 및 제3인덕턴스 측정에 의해 얻은 제3인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 제1인덕턴스 벡터와 제2인덕턴스 벡터가 뻗치는 평면에서, 제1인덕턴스 벡터 및 제2인덕턴스 벡터의 양쪽 벡터 사이의 각도가 모두 120도가 되는 방향을 지향하는 제3인덕턴스 벡터의 합에 의해 규정되는 합성 인덕턴스 벡터와, 이들 3개의 벡터 및 합성 인덕턴스 벡터가 포함되는 평면내의 직교좌표의 일축과의 사이의 각도를 구함으로써, 회전자의 고정자에 대한 상대적 위치 관계를 특정하는 스텝 및,

앞의 스텝에서 특정된 상대적 위치 관계에 근거하여 착자시에 요망되는 상기 회전자와 상기 고정자의 위치 관계를 실현하기 위해서, 회전자를 0도를 포함하는 소정 각도만큼 회전시킨 후, 회전자의 미착자의 자성 부재를 고정자의 권선의 소정상에 통전함으로써 착자하는 스텝을 가진다.

또한, 본 발명에 관한 영구자석형 전동기의 착자 방법에 있어서는, 상기 착자 스텝을 복수회 반복함으로써, 보다 착자 효과를 높이는 것이 가능하다.

본 발명에 관한 영구자석형 전동기의 착자장치는, 회전자를 회전시키기 위한 구동 수단, 회전자의 회전량을 계측하기 위한 계측 수단, 고정자내 권선의 인덕턴스를 측정하기 위한 인덕턴스 측정 수단, 회전자의 미착자의 자성 부재를 착자하기 위한 착자 전원 및 구동 수단, 계측 수단, 인덕턴스 측정 수단 및 착자 전원을 제어가능하게 접속되고, 또한 계측 수단 및 인덕턴스 측정 수단으로부터의 신호를 수신가능하게 접속된 제어수단을 가진다.

또한, 위에 기재한 제어수단은, 측정 수단을 써서 상기 권선의 3상중 제1상과 제2상의 사이에서 제1인덕턴스 측정값을 측정하고, 이어서, 제2상과 제3상의 사이에서 제2인덕턴스 측정값을 측정하고, 또한 제3상과 제1상의 사이에서 제3인덕턴스 측정값을 측정하고, 3개의 인덕턴스 측정값을 바탕으로, 제1인덕턴스 측정에 의해 얻은 제1인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 제1방향을 지향하는 제1인덕턴스 벡터, 제2인덕턴스 측정에 의해 얻은 제2인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 제1방향과 120도의 각도를 이루는 제2방향을 지향하는 제2인덕턴스 벡터 및 제3인덕턴스 측정에 의해 얻은 제3인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 제1인덕턴스 벡터와 제2인덕턴스 벡터에 의해 규정되는 평면내에서, 제1방향 및 제2방향과 이루는 각도가 모두 120도가 되는 제3방향을 지향하는 제3인덕턴스 벡터의 합에 의해 규정되는 합성 인덕턴스 벡터와, 제1 내지 제3의 인덕턴스 벡터 및 합성 인덕턴스 벡터가 포함되는 평면내의 소정의 방향을 지향하는 일축과의 사이의 각도를 구함으로써, 회전자의 고정자에 대한 상대적 위치 관계를 특정하고, 특정된 상대적 위치 관계에 근거하여 착자를 위한 회전자와 고정자와의 위치 관계를 실현하기 위해서, 구동 수단 및 계측 수단을 이용해서 회전자를 0도를 포함하는 소정의 각도만큼 회전시켜, 착자 전원을 이용해서 고정자의 권선의 소정 상에 통전시킴으로써 회전자의 미착자의 자성 부재를 착자한다.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명에 있어서의 실시 형태를 상세히 설명한다.

<구성>

도 1은, 본 발명에 관한 착자 방법을 실시하는 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 압축기 전동기 부분(110)에 있어서, 본 발명에 관한 방법에 의해 착자 되는 영구자석형 전동기의 고정자의 3상 권선은 전극(111)을 통해서 인덕턴스 측정 수단인, 인덕턴스 측정기(112) 및 착자수단인, 착자 전원(113)과 접속되는데, 그 도중에 복수 개의 스위치를 적당히 설치하는 것에 의해, 소망의 상에 대하여 전류를 흘려보내는 것이 가능하다. 스위치는 제어수단인, 제어장치(114)에 의해 개폐가능하면 바람직하다.

또한, 인덕턴스 측정기(112) 및 착자 전원(113)은 제어장치(114)에 접속되어 있으며, 제어장치(114)에 의해, 인덕턴스 측정기(112) 및 착자 전원(113)을 제어할 수 있다. 동시에, 제어장치(114)는 압축기 아래쪽으로부터 축에 의해 회전자와 연결된 로터리 인코더(rotary encoder; 115) 및 회전자 구동 수단인, 로터리 인코더(115)에 접속된 축을 구동가능한 펄스 모터(116)를 제어할 수 있다. 또한 회전자 구동 수단은 인력이라도 좋으며, 그 경우, 축 등에 회전량을 판독가능한 눈금 등을 매기어, 회전량을 계측하고, 제어장치(114)에 수동으로 회전량을 입력하는 것도 가능하다.

제어장치(114)는 인덕턴스 측정기(112)를 이용해서 인덕턴스를 측정한다. 측정값은 제어장치(114)에 보내져, 제어장치(114)는 그 값을 바탕으로 회전자의 현재 위치를 산출한다. 제어장치(114)는 그 산출 결과를 바탕으로, 회전자를 착자에 적합한 위치까지 회전시킬 필요성의 유무를 판정한다. 회전시킬 필요가 있다고 판단했을 경우, 펄스 모터(116)를 구동시킨다. 펄스 모터(116)의 구동력은 로터리 인코더(115)에 접속된 축에 전달되어 전동기의 회전자를 회전시킨다. 로터리 인코더(115)는 축차(逐次)적으로 회전량을 제어장치(114)에 송신한다. 제어장치(114)는 로터리 인코더(115)로부터 보내져 오는 회전자의 회전량에 관한 정보를 바탕으로, 회전자의 위치가 착자에 적합한 위치가 되면, 펄스 모터(116)를 정지시킨다.

그리고 나서, 제어장치(114)는 착자용 전류의 통전경로를 결정하고, 착자 전원(113)을 이용해서 회전자의 착자를 실행한다. 단, 착자용 전류는 제어장치(114)가 자동적으로 결정해도 좋지만, 본 장치의 조작자가 수동으로 제어장치(114)에 지시를 부여해도 좋다. 자동적으로 제어장치(114)가 착자용 전류를 결정할 경우, 회전자의 위치를 고려하여, 회전자의 회전량을 될 수 있는 한 적게 억제할 수 있는 착자용 전류를 채용하도록 계획해도 좋다.

도 2는 본 발명에 관한 방법 및 장치에 의해 착자되는 영구자석형 전동기(2)를 장비한 압축기의 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 몸체부(1)안의 상부에는 영구자석형 전동기(2)가 배치되어 있으며, 그 하부에는 압축 기구(3)가 배치되어 있다. 도 2에 도시하는 압축기로부터 압축 기구(3)를 제거한 상태를 도 1에 있어서는 압축기 전동기 부분(110)이라고 부르고 있다.

영구자석형 전동기(2)는 고정자(4) 및 회전자(5)를 가진다. 고정자(4)는 권선(4a) 권선(4a) 및 고정자 코어(4b)를 가지고, 내부에 회전자(5)가 회전가능하게 배치된다. 고정자 코어(4b)는 여러 장의 전자강판으로 되는 원환형(圓環形) 박판을 축심 방향(몸체부(1)의 상하 방향)에 적층해서 일체화된 통 형상을 가지고, 몸체부(1)의 내벽에 장착되어 있다. 회전자(5)의 중심부에는 그 축심 방향에 관통하는 축 삽통(揷通) 구멍이 형성되고 있으며, 이 축 삽통 구멍에는 압축 기구의 크랭크축이 소성하여 끼워져(燒嵌) 삽입(嵌揷) 고정된다. 이 크랭크축을 통해 영구자석형 전동기(2)는 압축 기구(3)에 구동 연결된다.

도 3은 본 실시 형태에 있어서의 영구자석형 전동기의 구성을 나타내는 상면단면도이다. 도 3을 참조하면, 고정자 코어(4b)의 내주면에는 축심 방향으로 연장하는 복수의 오목 홈으로 되는 권선 삽입부(4c)가 내주방향에 등 간격으로 형성되어 있다. 도 2에 나타내는 권선(4a)은 이 권선 삽입부(4c)에 3상의 6극 권선(4u, 4v 및 4w)을 집중 권선하도록 감아져(卷裝) 있다. 이하, 권선(4a)의 3상을 각각 U상, Ⅴ상 및 W상이라고 칭한다. 또한, 회전자(5)는 회전자 코어(5a)와 미착자의 자성 부재(5b)를 가진다. 회전자 코어(5a)는 고정자 코어(4b)의 중앙 공간부에 공격(air gap)을 이격하여 배설되어 있으며, 그 형상은 여러 장의 전자강판제 원형 박판을 축심 방향에 적층한 통 형상을 가진다. 미착자의 자성 부재(5b)는 이 회전자 코어(5a)의 자석 삽입 구멍(5d)안에 삽입되어 있다. 미착자의 자성 부재(5b)는 회전자(5)가 고정자(4)에 끼워 삽입되는 경우에 미착자의 상태이다. 회전자 코어(5a)의 중심부는 축 삽통 구멍(5c)이다.

<착자방법>

《개요》

상기 구성의 영구자석형 전동기(2)에 있어서의 미착자의 자성 부재(5b)의 착자 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 착자 방법은 우선, 인덕턴스의 측정에 의해 압축기내의 전동기에 있어서의 회전자(5)의 고정자(4)에 대한 상대적 위치 관계를 특정한다. 그 결과를 바탕으로, 회전자(5)안의 미착자의 자성 부재(5b)에 대하여 적절한 착자를 실행한다.

이하, 착자 방법에 대해서 도 4의 플로차트를 이용하여 설명한다.

《인덕턴스 측정에 의한 회전자의 현재 위치의 검출》

일반적으로 회전자(5)가 고정자(4)에 삽입된 직후의 상태에서는, 회전자(5)의 축회전에 의해 변화가능한, 회전자(5)의 축에 수직한 평면내에 있어서의 회전자(5)의 고정자(4)에 대한 상대 위치는 명백하지 않다. 그 때문에, 착자를 시작하기 전에, 회전자(5)의 회전위치를 정확하게 파악할 필요가 있다. (이하, 본 명세서중 용어 「회전위치」는, 회전자(5)의 축에 수직한 평면내에 있어서의 회전자(5)의 회전에 의해 변화하는, 회전자(5)의 고정자(4)와의 상대 위치를 가리키고, 회전자(5)의 「각도」 또는, 회전자(5)의 「위상」으로 되는 표현도 실질적으로 동의(同義)인 것으로 한다.) 여기에서, 회전자(5)의 회전위치를 정확하게 검출하는 것을 목적으로 하여 스텝(S201) 내지 스텝(S204)을 실시한다.

(제1인덕턴스 측정(S201))

도 5(a)에 나타낸 바와 같이 권선(4a)의 제1상(도 3에 있어서의 U상권선(4u), Ⅴ상권선(4v) 또는, W상권선(4w))의 단자 T1과 제2상(도 3에 있어서의 3상중 제1상으로서 선택된 1상을 제외하는 2상 중 어느 1상)의 단자(T2)에 스위치 등을 통해서 인덕턴스 측정기(112)(예를 들면, LCR 미터(meter))가 접속된다. 그리고 상기 인덕턴스 측정기(112)에 의해 제1상으로부터 제2상의 사이에 전압이 인가되어 제1인덕턴스가 측정된다.

(제2인덕턴스 측정(S202))

이어서, 회전자(5)의 각도를 변화시키지 않고 제2인덕턴스 측정(S202)을 실시한다. 제1인덕턴스 측정(S201)에 있어서 전압을 인가한 2개의 상과는 다른 조합으로 되는 2개의 상에 제1인덕턴스 측정과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 인가한다. 예를 들면, 제1인덕턴스 측정(S201)에 있어서 전압을 인가한 상이 제1상 및 제2상이면, 제2인덕턴스 측정(S202)에서 전압이 인가되는 상은 제2상 및 제3상 또는 제1상 및 제3상이다.

제1인덕턴스 측정(S201)에 있어서는, 제1상을 U상권선(4u), 제2상을 Ⅴ상권선(4v)으로 했다. 제2인덕턴스 측정(S202)에서는, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이 제2상을 Ⅴ상권선(4v), 제3상을 W상권선(4w)으로 하여 도 1에 나타내는 인덕턴스 측정기(112)(도 5에 나타내는 LCR 미터)를 접속하고, 인덕턴스를 측정한다.

(제3인덕턴스 측정(S203))

또한, 회전자(5)의 각도를 변화시키지 않고, 제3인덕턴스 측정(S203)을 실시한다. 제1인덕턴스 측정(S201) 및 제2인덕턴스 측정(S202)에 있어서 전압을 인가한2개의 상의 조합과는 다른 조합으로 되는 2개의 상에 제1인덕턴스 측정 및 제2인덕턴스 측정과 실질적으로 동일한 크기의 전압을 인가한다. 예를 들면, 제1인덕턴스 측정(S201)에 있어서 전압을 인가한 상이 제1상 및 제2상이며, 제2인덕턴스 측정(S202)에 있어서 전압을 인가한 상이 제2상 및 제3상이면, 제3인덕턴스 측정(S203)에서 전압이 인가되는 상은 제1상 및 제3상이 된다.

제3인덕턴스 측정(S203)에 있어서는, 제3상을 W상권선(4w), 제1상을 U상권선(4u)으로 했다.

(3상 2상 변환에 의한 회전자의 각도의 산출(S204))

스텝(S201)으로부터 스텝(S203)에 의해 3개의 인덕턴스 측정값을 얻었다. 이 3개의 값을 이용해서 회전자(5)의 현재의 각도를 산출한다(스텝(S204)). 본 실시 형태에서는, 특히 3상 2상 변환의 방법을 이용해서 회전자(5)의 각도를 계산한다.

도 6은, 회전자(5)의 각도의 변화에게 따르는 인덕턴스 측정값의 변화를 나타내는 그래프이다. 이 그래프에서는, U상(4u)과 Ⅴ상(4v), Ⅴ상(4v)과 W상(4w) 및 W상(4w)과 U상(4u)(도 5(a) ~ (c)에 있어서의, 제1상, 제2상 및 제3상을 각각 U상(4u), Ⅴ상(4v) 및 W상(4w)으로 하고 있다.)의 각 2상의 인덕턴스 측정값을 회전자(5)의 각도를 미소량씩 변화시켜 그때마다 인덕턴스를 측정한 결과를 플롯(plot;구상)하고 있다.

도 6에서 고정자 권선의 임의의 2상의 인덕턴스 측정값의 플롯인, 곡선(61 내지 63)은, 삼각함수적 회형(profile)을 가지며, 그 주기는 회전자의 각도로 해서 90도이며, 각 곡선(61 내지 63)사이의 위상차는 30도이다. 또한 도 6의 인덕턴스 값의 플롯은, 4개의 자극(자석삽입 구멍(5d))을 구비하고 있기 때문에 회전자의 각도로 해서 90°가 되지만, 이 주기는 회전자에 구성되는 자극수로써 변화한다(주기는 360°÷ (회전자의 극수)로 나타내진다). 또한, 여기에서 설명하는 자극수란, 미착자의 상태를 포함하고, 영구자석형 전동기에 구성되는 극수를 의미하고 있는 것이다. 이하 설명은, 회전자에 구성되는 자극을 4개로 한 회전자(5)를 이용해서 설명한다.

인덕턴스 측정값이 이렇게 변화하는 이유는 이하와 같다. 도 3에 나타낸 바와 같이 본 실시 형태의 회전자(5)는 4장의 미착자의 자성 부재(5b)를 회전자 내부에 배치한, 즉 자석 1장/극의 4극 구조이다. 이 회전자(5)의 대부분을 구성하는 회전자 코어(5a)는 전자강판이며 자속을 통과시키기 쉬운 물질이며, 그 내부에 자석 삽입 구멍(5d)으로 되는 공동(空洞)을 가지는 구조이다. 그리고 자석 삽입 구멍(5d)에 존재하는 공기는 진공과 같은 정도의 투자율(透磁率)을 가지고 있고, 회전자 코어(5a)를 구성하는 전자강판으로는 자속을 통과시키기 쉬움의 관점에서 전혀 성질이 다른 물질이다. 그 때문에, 권선(4a)의 인덕턴스는 회전자(5)의 고정자(4)에 대한 상대 위치에 의해 변화한다. 즉, 회전자(5)를 회전시킴으로써 자석 삽입 구멍(5d)이 자로(磁路)를 방해하는 정도가 주기적으로 변화한다. 그 때문에 회전자(5)는 4장의 미착자의 자성 부재(5b)가 삽입되어 있는 상태이어도 잔존하는 공기의 투자율과 회전자 코어(5a)의 투자율의 차가 크기 때문에 같은 인덕턴스 측정값의 변화가 얻어진다. 그 인덕턴스 측정값의 변화의 주기는 90도 주기가 된다. 또한, U상(4u)과 Ⅴ상(4v), Ⅴ상(4v)과 W상(4w) 및 W상(4w)과 U상(4u)의 각 2상의 조합은 각각 60도씩 어긋난 배치를 취하고 있다. 그 때문에, 각 곡선(61 내지 63) 사이에 60도의 위상차가 나타난다. 각 곡선의 주기가 90도이기 때문에, 위상차는 30도로도 표현 가능하다.

또한, 자석 삽입 구멍(5d) 이외에도 회전자 코어(5a)에 구멍이 존재하고, 회전자 코어(5a)의 회전 대칭성이 손상되어도, 그 구멍이 비교적 작은 것이면, 측정되는 인덕턴스 측정값에의 영향은 경미(輕微)하며, 같은 측정 결과가 얻어진다. 또한, 회전자(5)의 4장의 미착자의 자성 부재(5b)는 동일한 성능을 가진 미착자의 자성 부재(5b)를 구비하지 않아도, 인덕턴스 측정값의 변화 모양에 변화는 없다. 그 이유는, 인덕턴스 측정값의 변화는 회전자(5)의 전자강판의 형상에 의한 것으로, 일반적으로 공기의 투자율과 회전자 코어(5a)의 투자율에는 현저한 차가 있기 때문에, 각각의 미착자의 자성 부재(5b)의 성능 차에 의한 인덕턴스 측정값에의 영향은 경미하다. 또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 1개의 자석 삽입 구멍(5d)에 여러 장의 미착자의 자성 부재(5b)(이 도면에 있어서는 2장의 미착자의 자성 부재(5b))를 삽입할 경우에 있어서도 같은 측정 결과가 얻어진다.

이들 3개의 곡선(61 내지 63)은 정현함수와 유사한 형상이라고 가정하고 있다. 즉, 이들 3개의 곡선은, 진폭을 같게 하고 또한, 같은 양만큼 세로 축 정방향 및 주기의 3분의 1 씩 횡축 방향으로 평행 이동된 3개의 정현함수에 의해 충분히 양호하게 근사하게 되는 것으로 가정하고 있다.

위의 가정에 근거하여, 스텝(S201) 내지 스텝(S203)에서 얻은 3개의 인덕턴스 값을 이용한 회전자(5)의 각도를 구하는 방법에 대해서 설명한다.

도 8(a)에 나타낸 바와 같은 직교좌표계 α - β와 도 8(b)에 나타낸 비와 같은 서로 120도의 각을 이루는 3개의 축으로 되는 계(系)를 설정한다. 이들 계에 있어서, 원점 0과 0'를 맞춰 또한 α축과 u축이 일치하도록 중첩시킨다. 도 8(b)의 3개의 축의 방향에 각각, 제1인덕턴스 측정값, 제2인덕턴스 측정값 및 제3인덕턴스 측정값을 절대치로 하는 벡터를 설정한다. 도 8(c)은 어떤 회전자 각도에 있어서 측정된 3개의 인덕턴스 측정값을 실제로 플롯한 도면이다. 도 8(c)에 나타낸 바와 같이, 제1인덕턴스 측정값, 제2인덕턴스 측정값 및 제3인덕턴스 측정값을 절대치로 하는 3개의 벡터를, 동일 평면에 120도씩 방향을 변화시켜서 이들 3개의 벡터의 합성 벡터(71)를 구성한다. 이 합성 벡터(71)의 β축으로부터의 편각 θ은 벡터(71)의 직교하는 2축, α 및 β방향의 성분을 각각 A1 및 B1이라고 하면,

[수식 1]

이다. 여기서, A1 = L1 - (L2 + L3) × sin(30°), B1= (-L2 + L3) × cos(30°)이다. 단, L1, L2 및 L3은 각각, 제1인덕턴스 측정값, 제2인덕턴스 측정값 및 제3인덕턴스 측정값이다. A1 = 0 또한 B1 ≠ 0의 경우는, θ = 0°, 또는, A1 ≠ 0 또한 B1 = 0의 경우는 θ = 90°로 한다.

이 편각 θ 보다 회전자(5)에 구성된 N개의 자극을 가지는 회전자(5)의 각도 Θ는,

A1은 임의 또한 B1 > 0 또는,

A1> 0 또한 B1 = 0의 경우,

Θ = (90°－ θ）／N,

A1은 임의 또한 B1 < 0 또는,

A1 < 0 또한 B1 = 0의 경우,

Θ = {180°+ (90°－ θ）}／N으로 구해진다.

이어서, 위에서 결정한 각도 Θ와, 실제의 회전자(5)의 고정자(4)에 대한 상대 위치와의 관계에 대해서 설명한다. 예를 들면, Θ = 0（θ = 90)가 되는 회전자(5)의 위치란, 도 6의 플롯에 있어서, 제1인덕턴스 측정값(도 6에 있어서의 곡선(61))이 극대값을 나타내는 위치이다.

인덕턴스가 극대를 나타내는 것은, 그 인덕턴스를 측정할 때에 발생시킨 자속의 통과를 방해하는 자기저항요소가 극소인 것과 대응하고 있다. 본 실시 형태에 있어서의 자기저항요소는, 회전자(5)에 있어서의 미착자의 자성 부재(5b)(또는, 자석삽입 구멍(5d))이다. 도 9(a)는 제1인덕턴스 측정값(도 6의 곡선(61))이 극대가 되는 회전자(5)의 각도를 나타내는 도면이다. 도 5(a)의 제1상을 U상(4u), 제2상을 V상(4v)로 하여 전압을 인가함으로써, U상(4u) 및 Ⅴ상(4v)의 각 상승부에는 도트(dot) 및 크로스(cross)로 나타나는 전류가 흘러, 회전자(5)내부를 관통하는 자속이 발생한다. 도면 중의 화살표는 자속의 방향을 나타내고 있다. 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 4장의 미착자의 자성 부재(5b)중, 서로 대면한 2장의 미착자의 자성 부재(5b)의 중심을, 전류가 흐르고 있는 2상의 중간점을 지나가는 고정자(4)의 지름(D_uv)이 통과할 때, 미착자의 자성 부재(5b)의 인덕턴스에의 영향은 가장 작아지게 되어 측정되는 인덕턴스는 극대로 된다. Θ = 0로 되는 회전자(5)의 위치는, 이 도면에 도시되어 있는 회전자(5)의 위치이다.

도 9(b)는 회전자(5)를 도 9(a)에 나타낸 회전자(5)의 각도로부터 45도 회전한 위치(즉, Θ = 45)에서의 상태를 나타내는 도면이다. 회전자(5)가 이 위치에 있을 경우, 즉, 전류가 흐르고 있는 2상의 중간점을 지나가는 고정자(4)의 지름(D_uv) 상에 4장의 미착자의 자성 부재(5b)중 인접하는 2장의 미착자의 자성 부재(5b)의 인접하는 단부(端部)가 존재할 경우, 미착자의 자성 부재(5b)의 자속에 미치는 영향은 최대가 되어, 그 결과 인덕턴스 값은 극소가 된다. 회전자(5)가 이 도면에 도시되어 있는 위치에 있을 때, Θ = 45이다. 즉, Θ의 증감은 회전자(5)의 각도의 증감과 일치하고 있다. 도 9(b)에 나타내는 회전자(5)의 각도로부터 추가로 45도 회전하면, 도 9(a)와 일치한다.

(회전자 미착자 자성 부재의 착자(S205 ~ S210))

상기의 스텝에 의해 산출한 회전자(5)의 각도를 이용하여 이하의 스텝에 의해 미착자의 자성 부재(5b)를 착자 한다. 착자는 착자 전원(113)보다 적절한 상(相)에 착자용 전압을 인가하는 것으로 실행된다.

본 실시 형태의 전동기(2)는 도 3에 나타낸 것 같이, 4장의 미착자의 자성 부재(5b)를 회전자(5)에 구비하고, 고정자(4)에는 3상 권선이 집중 권선된 구성을 가진다. 이러한 구성을 가지는 전동기의 경우, 착자는 아래와 같이 실시되는 것이 바람직하다.

도 10(a)에 나타낸 바와 같이 제1착자용 전압을 3상 권선에 인가한다. 이 도면에 있어서도 제1상을 U상(4u), 제2상을 Ⅴ상(4v), 제3상을 W상(4w)으로 하고 있다. 회전자(5)의 각도 Θ는 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, Θ = 0의 회전위치이다. 이 회전위치는 착자 결선(結線)상, 고전압 위치 측에 위치하는 하나의 상이 만드는 자극의 바로 정면에, 회전자(5)의 4장의 미착자의 자성 부재(5b)중 임의의 마주 대하는 2장의 미착자의 자성 부재(5b)가 위치하는 각도이다. 착자에 앞서 회전자(5)의 각도가 적당한가 아닌가를 판단한다(스텝 S205). 구체적으로는, 스텝(S204)에 의해 산출된 회전자(5)의 각도가 Θ = 0이 아니면(스텝 S205), 회전자(5)를 펄스 모터(116)에 의해 회전시켜서 회전자(5)의 각도를 조절해서 Θ = 0의 위치에 맞춘다(스텝 S206). 또한, 상기 스텝(S205 및 S206)에 있어서 설정되는 착자용의 회전자(5)의 각도는, Θ = 0 및 이것과 실질적으로 동등한 각도로 한정될 필요는 없고, 다른 각도로 설정하는 것도 가능하다.

도 10(a)에 나타내는 제1착자용 전압을 인가하면, 도 10(b)에 화살표로 나타내는 자속이 회전자(5)를 관통하고, 미착자의 자성 부재(5b)의 외측이 도면에 나타내는 극성을 가지도록 착자된다. W상권선(4w)이 만드는 자극의 바로 정면에 위치하는 미착자의 자성 부재(5b)에 대하여는 자속이 수직으로 중심으로부터 외측을 향하는 방향으로 관통한다. 이 때문에, 이들 미착자의 자성 부재(5b)는 외측을 N극으로 해서 충분히 착자된다(제1착자 스텝 S207)(이하, 이들 외측을 N극으로 하여 착자된 자성 부재를 영구자석(5eN)이라 한다.). 2장의 영구자석(5eN)이외의 2장의 미착자의 자성 부재(5b)에 대해서는 자속은 비스듬히 외측으로부터 중심부를 향해서 관통한다. 이 때문에, 이들 2장의 미착자의 자성 부재(5b)는 외측을 S극으로 하여 착자된다(이하, 이들 외측을 S극으로 하여 착자된 자성 부재를 영구자석(5eS)이라 한다.). 그러나 이들 2장의 영구자석(5eS)의 착자의 정도는 외측을 N극으로 하여 착자되어 있는 2장의 영구자석(5eN)과 비교해서 약하며, 특히 파선으로 나타내는 영역(R1 및 R2)부근에서는 충분한 착자가 되지 않고 있다.

이어서, 제1착자에 있어서의 영구자석(5eN)과 영구자석(5eS)의 사이의 착자 정도의 불균형을 보상하기 위해서, 추가로 착자를 실행한다(스텝(S208) 내지 스텝(S210)). 이 제2착자에 있어서의 착자결선은 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 저전위 측을 1상으로 하고, 고전위 측을 2상으로 하고 있다. 도 11(b)에, 제1상, 제2상 및 제3상을 각각 U상권선(4u), Ⅴ상권선(4v) 및 W상권선(4w)으로 하여 제2착자에 있어서 발생하는 자속 및 제2착자를 위한 회전자(5)의 위치를 나타낸다. 제2착자를 위한 회전자(5)의 위치는 제1착자에 있어서 착자의 정도가 비교적 낮았던 외측을 S극으로 하여 착자된 영구자석(5eS)을 양호하게 착자시킬 수 있는 회전자(5)의 각도이면 좋다. 도 11(a)에 나타낸 바와 같이, 착자용 전류가 흐르면, 도 11(b)에 나타낸 바와 같은 자속이 회전자(5) 내부를 관통한다. 제1착자에 있어서 착자의 정도가 비교적 낮았던, 영역(R1 및 R2)을 수직으로 자속이 관통하는 그러한 회전자(5)의 각도이면 좋다. 이 도면을 참조하면, 제2착자를 위한 회전자(5)의 각도는 제2착자의 결선에 있어서 저전위측이 되는 제2상이 만드는 자극의 바로 정면에, 제1착자에 있어서 착자가 비교적 약했던 부분을 가지는 외측을 S극으로 하여 착자된 영구자석(5eS)이 위치하는 각도이다.

도 10(b)와 도 11(b)를 비교하면, 명확한 것이지만, 제1착자(S207)에 있어서의 회전자(5)의 각도와 제2착자(S210)에 있어서의 회전자(5)의 각도는 일반적으로 다르다. 이 때문에, 제1착자(S207)가 실시된 회전자(5)의 각도가 제2착자를 실시하기 위한 회전자(5)의 각도로서 적당한가 아닌가를 판단하고(스텝(S208)), 제2착자에 앞서 회전자(5)를 소정 각도만큼 회전시킨다. 이 도면의 경우, 제1착자에 있어서의 회전자(5)의 위치로부터, 시계 방향으로 30도 회전되어 있다(스텝(S208) 및 스텝(S209)).

제2착자용 전압을 인가하면, 도 11(b)에서 화살표에서 나타나는 자속이 회전자(5)를 관통하고, Ⅴ상권선(4v)이 만드는 자극의 바로 정면에 위치하는 영구자석(5eS)에 대하여 자속이 수직으로 외측으로부터 중심을 향하는 방향으로 관통한다. 이 때문에, 영구자석(5eS)은 외측을 S극으로 하여 착자된다. 영구자석(5eS)은, 제1착자에 있어서 중심부가 특히 착자되지 않고 있었던 영역(R1 및 R2)을 포함하는 영구자석(5eS)이다. 이들 영구자석(5eS)에도 제2착자에 의해 충분한 착자가 된다(스텝(S210)). 또한 본 발명이 이용하는 착자의 방법은, 이 출원과 동일출원인에 의한 일본국 특허출원, 특원 2003-295232호에 상세히 설명되어 있다.

이상의 스텝에 의해, 전동기용 영구자석(5eN 및 5eS)은 정밀도 좋게 충분히 착자된다. 또한 본 실시 형태에서는, 4장의 미착자의 자성 부재(5b)를 가지는 회전자(5)와, 집중 권선된 3상 6극 권선을 가지는 고정자(4)를 사용하고 있다. 그 때문에, 인덕턴스 측정 및 착자는 상기한 바와 같이 실시된다. 그러나 본 발명은 이러한 구성을 가지는 전동기에 한정되는 것이 아니다. 미착자의 자성 부재(5b)의 매수가 변화하면 회전자(5)의 회전 대칭성에 영향을 미치고, 이에 의해서 인덕턴스 값변화의 주기성은 변화된다. 그 주기성은 회전자(5)에 구성되는 극수에 의해 변화한다(즉, 주기는 360°÷ (회전자의 극수)로 나타내진다). 또한, 예를 들면 분포(分布) 권선을 채용하는 등, 고정자에 감겨지는 권선의 감김 양식이 바뀌면 일반적으로 상 사이에 전압을 인가했을 경우에 발생하는 자속의 형상이 변화한다. 이들 변화에 대응하기 위해서는, 본 방법에서 이용된 각종 접속의 형태를 변경할 필요성이 생기는 경우도 있다. 예를 들면, 착자스텝에 있어서 적당한 2상 사이에 통전함으로써 착자가 실행되는 경우도 있다. 또한 필요한 착자 스텝이 1회로 완료할 경우도 있을 수 있다. 이들 변경은 당업자라면 용이할 것이며, 본 발명에 포함된다.

본 발명에 관한 방법 및 장치에 의해, 전동기내의 회전자의 고정자에 대한 위치 관계를 확인할 수 없는 경우에도, 소형의 장치에 의해 정확하게 회전자를 고정자에 대하여 위치 정합하고, 미착자의 자성 부재를 양호하게 착자할 수 있다.

따라서, 본 발명에 관한 착자방법에 의해 회전자의 미착자의 자성 부재가 착자된 영구자석형 전동기에서는, 착자효과가 안정하고, 영구자석의 성능이 안정화된다. 따라서, 영구자석형 전동기의 성능이 안정화된다.

본 발명에 관한 영구자석형 전동기의 착자 방법 및 장치는, 전동기 내부가 보이지 않는 상태에서도, 소형의 설비에 의해 정확하게 회전자를 고정자에 대하여 위치 정합하고, 미착자의 자성 부재를 착자하는 유리한 점을 가지며, 예를 들면 공기조화기용 압축기의 영구자석형 전동기의 착자 방법 및 장치로서 유용하다.

도 1은 본 발명에 관한 장치의 블록도이다.

도 2는 영구자석형 전동기(2)를 장비한 압축기의 구성을 나타내는 개략단면도이다.

도 3은 영구자석형 전동기의 위쪽 단면도이다.

도 4는 본 발명에 관한 방법의 플로차트이다.

도 5(a)는 제1인덕턴스 측정에 이용되는 결선의 일례이고, 도 5(b)는 제2인덕턴스 측정에 이용되는 결선의 일례이며, 도 5(c)는 제3인덕턴스 측정에 이용되는 결선의 일례이다.

도 6은 인덕턴스 측정값과 회전자의 각도와의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 7은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 영구자석형 전동기의 다른 예이다.

도 8(a)는 직교좌표계 α - β의 도면이고, 도 8(b)는 3축 좌표계 u-v-w의 도면이며, 도 8(c)는 3개의 인덕턴스 측정값으로 구성되는 3개의 벡터 및 합성 벡터(71)의 도면이다.

도 9(a)는 제1인덕턴스 측정값이 극대값을 나타낼 때의 회전자의 위치를 나타내는 도면이고, 도 9(b)는 제1인덕턴스 측정값이 극소값을 나타낼 때의 회전자의 위치를 나타내는 도면이다.

도 10(a)은 제1착자에 있어서의 결선의 일례이고, 도 10(b)은 제1착자에 있어서 바람직한 회전자의 각도로 생성되는 자속분포를 나타내는 도면이다.

도 11(a)은 제2착자에 있어서의 결선의 일례이고, 도 11(b)은 제2착자에 있어서 바람직한 회전자의 각도로 생성되는 자속분포를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 몸체부 2: 영구자석형 전동기

3: 압축 기구 4: 고정자

4a: 권선 4b: 고정자 코어

5: 회전자 5a: 회전자 코어

5b: 미착자의 자성 부재 5d: 자석 삽입 구멍

5eN, 5eS: 영구자석(착자된 자성 부재)

110: 압축기 전동기 부분 111: 전극

112: 인덕턴스 측정기 113: 착자전원

114: 제어장치 115: 로터리 인코더

116: 펄스 모터

Claims (6)

1. 3상의 권선을 가지는 고정자 및 미착자(未着磁)의 자성 부재를 가지는 회전자를 구비하는 영구자석형 전동기의 상기 미착자의 자성 부재를 고정자내에서 착자하는 방법으로서,

   상기 권선의 3상중 제1상과 제2상의 사이에 인덕턴스 측정용 전압을 인가해서 상기 권선의 인덕턴스를 측정하는 제1인덕턴스 측정 스텝;

   상기 권선의 3상중 상기 제2상과 제3상의 사이에 상기 인덕턴스 측정용 전압을 인가해서 상기 권선의 인덕턴스를 측정하는 제2인덕턴스 측정 스텝;

   상기 권선의 3상중 상기 제3상과 상기 제1상의 사이에 상기 인덕턴스 측정용 전압을 인가해서 상기 권선의 인덕턴스를 측정하는 제3인덕턴스 측정 스텝;

   상기 제1인덕턴스 측정에 의해 얻은 제1인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 제1방향을 지향하는 제1인덕턴스 벡터, 상기 제2인덕턴스 측정에 의해 얻은 제2인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 상기 제1방향과 120도의 각도를 이루는 제2방향을 지향하는 제2인덕턴스 벡터, 및 상기 제3인덕턴스 측정에 의해 얻은 제3인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 상기 제1인덕턴스 벡터와 상기 제2인덕턴스 벡터에 의해 규정되는 평면내에서, 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 이루는 각도가 모두 120도가 되는 제3방향을 지향하는 제3인덕턴스 벡터의 합에 의해 규정되는 합성 인덕턴스 벡터와, 상기 3개의 벡터 및 상기 합성 인덕턴스 벡터가 포함되는 평면내의 소정의 방향을 지향하는 일축(一軸)과의 사이의 각도를 구함으로써 상기 회전자의 상기 고정자에 대한 상대적 위치 관계를 특정하는 스텝; 및

   상기 특정된 상대적 위치 관계에 근거하여 착자를 위한 상기 회전자와 상기 고정자와의 위치 관계를 실현하기 위해서, 상기 회전자를 0도를 포함하는 소정 각도만큼 회전시킨 후, 상기 고정자의 권선의 소정 상에 통전(通電)함으로써 상기 회전자의 상기 미착자의 자성부재를 착자하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기의 착자방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 착자 스텝을 2회 이상 반복해 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 착자 스텝이 상기 3상의 권선 중 어느 1상을 고전위 또는 저전위로 하고, 병렬 접속된 나머지의 2상을 저전위 또는 고전위로 해서 3상 사이에 통전하는 것에 의한 것임을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 착자 스텝이, 상기 3상의 권선중 어느 1상을 고전위 또는 저전위로 하고, 나머지의 2상 중 어느 1상을 저전위 또는 고전위로 해서 2상사이에 통전하는 것에 의한 것임을 특징으로 하는 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 착자 스텝 후에, 제2착자 스텝을 추가로 가지고, 상기 제2착자 스텝이 착자 스텝에 있어서 고전위 또는 저전위로 된 상기 1상 이외의 1상을 저전위 또는 고전위로 하고 병렬 접속된 나머지의 2상을 고전위 또는 저전위로 해서 3상 사이에 전류가 통전하는 것에 의한 것임을 특징으로 하는 방법.
6. 회전자를 회전시키기 위한 구동 수단;

   상기 회전자의 회전량을 계측하기 위한 계측 수단;

   고정자내 권선의 인덕턴스를 측정하기 위한 인덕턴스 측정 수단;

   상기 회전자의 미착자의 자성 부재를 착자하기 위한 착자전원; 및

   상기 구동 수단, 상기 계측 수단, 상기 인덕턴스 측정 수단 및 상기 착자전원을 제어가능하게 접속되고, 또한 상기 계측 수단 및 상기 인덕턴스 측정 수단으로부터의 신호를 수신가능하게 접속된 제어수단을 구비하고,

   상기 제어수단이,

   상기 측정 수단을 써서 상기 권선의 3상 중 제1상과 제2상과의 사이에 제1인덕턴스 측정값을 측정하고, 이어서, 상기 제2상과 제3상의 사이에서 제2인덕턴스 측정값을 측정하고, 또한 상기 제3상과 상기 제1상의 사이에서 제3인덕턴스 측정값을 측정하고,

   상기 3개의 인덕턴스 측정값을 바탕으로, 제1인덕턴스 측정에 의해 얻은 제1인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 제1방향을 지향하는 제1인덕턴스 벡터, 제2인덕턴스 측정에 의해 얻은 제2인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 상기 제1방향과 120도의 각도를 이루는 제2방향을 지향하는 제2인덕턴스 벡터, 및 제3인덕턴스 측정에 의해 얻은 제3인덕턴스 측정값을 절대치로 하고, 상기 제1인덕턴스 벡터와 상기 제2인덕턴스 벡터에 의해 규정되는 평면내에서, 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 이루는 각도가 모두 120도가 되는 제3방향을 지향하는 제3인덕턴스 벡터의 합에 의해 규정되는 합성 인덕턴스 벡터와, 상기 3개의 벡터 및 상기합성 인덕턴스 벡터가 포함되는 평면내의 소정의 방향을 지향하는 일축과의 사이의 각도를 구함으로써, 상기 회전자의 상기 고정자에 대한 상대적 위치 관계를 특정하고,

   상기 특정된 상대적 위치 관계에 근거하여, 착자를 위한 상기 회전자와 상기고정자와의 위치 관계를 실현하기 위해 상기 구동 수단 및 상기 계측 수단을 이용해서 상기 회전자를 0도를 포함하는 소정의 각도만큼 회전시켜,

   상기 착자전원을 이용해서 상기 고정자의 권선의 소정 상에 전류가 통전시킴으로써 상기 회전자의 상기 미착자의 자성 부재를 착자하는 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기의 미착자 자성 부재 착자 장치.