[發明專利]磁阻馬達和具有該磁阻馬達的馬達系統

有效

• 申請號: 201780068139.1
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN109891725B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 高野祐一;福島啟太;福村友博
• 申請（專利權）人: 日本電產株式會社
• 主分類號: H02K19/10
• 分類號: H02K19/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 于靖帥;黃綸偉

提供能夠使轉子向期望的方向旋轉而不需要高價的旋轉位置傳感器的磁阻馬達。本發明的SR馬達(100)具有：轉子(10)，其具有N個(N是2以上的整數)轉子凸極12；定子(20)，其具有M個(M是3以上的整數)定子凸極(22)；軸(40)，其與轉子(10)連接而進行旋轉；傳感器磁鐵(50)，其固定于軸(40)的外周，具有沿著軸(40)的周向交替地排列的S極和N極；以及三個磁傳感器(60U、60V、60W)，它們配置在與傳感器磁鐵(50)對置的位置。傳感器磁鐵(50)的極數為N。

技術領域

本申請涉及磁阻馬達和具有該磁阻馬達的馬達系統。

背景技術

正在推進不需要永磁鐵的磁阻馬達的研究。“磁阻”這一詞語表示磁阻抗(magnetic reluctance)。磁阻抗是磁路中的磁通流動的不易程度。磁阻馬達使用磁阻扭矩進行旋轉驅動而非使用基于永磁鐵的磁扭矩。為了產生磁阻扭矩，轉子和定子具有雙凸極(double salient)構造。

磁阻馬達大致分為開關磁阻馬達和同步磁阻馬達。在開關磁阻馬達中，自感根據轉子的旋轉位置(rotational position)而發生變化，由此產生磁阻扭矩。另一方面，在同步磁阻馬達中，自感和互感雙方根據轉子的旋轉位置而發生變化，由此產生磁阻扭矩。

磁阻馬達與廣泛普及的永磁鐵型馬達和感應馬達相比，扭矩產生機理不同，因此需要更特殊的控制。此外，磁阻馬達的基本特性未必是明確的。因此，磁阻馬達的控制裝置需要根據所采用的磁阻馬達的構造而單獨設計。而且，在開關磁阻馬達中，以往，對定子的各相線圈進行獨立的通電，因此主流是使用半橋電路的逆變器而非全橋電路(也稱為“H橋電路”)的逆變器。由于三相全橋電路的逆變器在各種各樣的技術領域中被廣泛使用，因此能夠容易地獲得價格低的量產產品，但半橋電路的逆變器的品種也較少，需要按照磁阻馬達來單獨設計。

這樣，磁阻馬達的控制裝置和逆變器很難采用量產化的低價的通用品，需要單獨設計的高價的部件。這妨礙了具有磁阻馬達的馬達系統的低成本化。

日本公開公報第2011-35995號公報公開了向開關磁阻馬達提供控制電流的馬達控制裝置。該馬達控制裝置構成為借助三相全橋電路的逆變器而進行動作。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本公開公報第2011-35995號公報

發明內容

發明要解決的課題

在日本公開公報第2011-35995號公報所公開的馬達控制裝置中，使用了旋轉變壓器作為用于檢測轉子的旋轉位置的旋轉角傳感器。旋轉變壓器是能夠進行高精度的角度檢測的旋轉角傳感器，但價格比霍爾元件或者霍爾IC等高。以往，認為：需要在起動磁阻馬達時準確地檢測轉子的旋轉位置。

期求能夠使轉子向期望的方向旋轉而不需要旋轉變壓器或者旋轉編碼器那樣的高價的旋轉角傳感器的磁阻馬達。

用于解決課題的手段

在例示的實施方式中，本發明的磁阻馬達具有：轉子，其具有N個轉子凸極，其中，N是2以上的整數；定子，其具有M個定子凸極，其中，M是3以上的整數；三相的繞組，它們對所述定子凸極進行勵磁；軸，其與所述轉子連接而進行旋轉；傳感器磁鐵，其固定于所述軸的外周，具有沿著所述軸的周向交替地排列的S極和N極；以及三個磁傳感器，它們配置在與所述傳感器磁鐵對置的位置，所述傳感器磁鐵的極數為N。