[發明專利]位置傳感器以及馬達

在審

• 申請號: 201810879726.5
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109387230A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 松繩曉
• 申請（專利權）人: 馬淵馬達株式會社
• 主分類號: G01D5/20
• 分類號: G01D5/20;H02K24/00
• 代理公司: 北京摯誠信奉知識產權代理有限公司 11338
• 代理人: 邢悅;郭文琴

本發明涉及位置傳感器以及馬達，利用不使用永久磁鐵的位置傳感器來檢測轉子位置。位置傳感器(1)具有定子(3)、轉子(2)、勵磁電路及處理部。筒狀的定子與軸(5)的旋轉中心(C)同心配置，具有由從內周面(30a)朝向旋轉中心突出設置且相互對置配置的一對磁極(31)構成的磁極對(32A、32B)。轉子固定于軸，具有從距旋轉中心的距離恒定的基準圓筒面(20a)向徑向外側突出設置的至少一對凸極(21)。勵磁電路具有由卷繞于各磁極對的各個磁極的線圈構成的線圈對(4A、4B)、和用于切換向各線圈對流動的電流的接通斷開的開關。處理部在轉子的旋轉時開閉開關，基于線圈對的電感的大小關系來檢測轉子位置。

技術領域

本發明涉及檢測馬達的轉子旋轉位置的電感式位置傳感器、以及具備該位置傳感器的馬達。

背景技術

現今，在馬達(尤其是無刷馬達)附設有用于檢測其轉速、旋轉角度(旋轉位置)的檢測器(傳感器)。作為檢測器，例如有根據馬達的轉子所具備的永久磁鐵的磁通來檢測轉子的旋轉位置的霍爾傳感器(例如參照專利文獻1)。在具備霍爾傳感器的無刷馬達中，基于來自霍爾傳感器的輸出信號來確定轉子的旋轉位置，并在最佳的時機流動電流來使轉子旋轉。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第2639521號公報

發明內容

發明所要解決的課題

然而，在使用了霍爾傳感器和永久磁鐵的位置檢測機構的情況下，磁鐵的強度(堅固性)比鐵等金屬低，并且難以提高磁鐵的加工精度，從而在重量平衡的調整、相對于旋轉軸的固定等方面需要進行研究。因此，若使這樣的位置檢測機構構成為也能夠承受高速旋轉，則有制造成本變高的擔憂。并且，霍爾傳感器之類的電子部件大多不耐高溫環境，從而有時在汽車的發動機周邊之類的高溫環境下無法使用。

并且，不使用永久磁鐵的馬達(例如開關磁阻馬達，以下稱作“SR馬達”)因無磁而具有較高的堅固性、耐熱性等優點，但若在該SR馬達裝備使用了永久磁鐵的位置檢測機構，則有失去難得的優點的課題。因此，期望不使用永久磁鐵就能夠檢測轉子的旋轉位置的傳感器的開發。

本發明是鑒于這樣的課題而提出的，其目的之一在于利用不使用永久磁鐵的位置傳感器來檢測轉子相對于定子的旋轉位置。并且，本發明的馬達的目的之一在于通過利用不使用永久磁鐵的位置傳感器檢測旋轉位置來發揮無磁的優點。此外，并不限定于這些目的，本發明的其它目的在于發揮由用于實施后述的發明的方式所示的各結構產生的作用效果，亦即現有技術無法得到的作用效果。

用于解決課題的方案

(1)此處公開的位置傳感器具備：定子，其形成為筒狀，與旋轉的軸的旋轉中心同心地配置，并且具有多組由從內周面朝向上述旋轉中心突出設置且相互對置配置的一對磁極構成的磁極對；轉子，其固定于上述軸，并且具有從距上述旋轉中心的距離恒定的基準圓筒面朝徑向外側突出設置的至少一對凸極；勵磁電路，其具有線圈對和開關，該線圈對由與直流電源連接且卷繞于各組上述磁極對的各個上述磁極的線圈構成，該開關切換向各個上述線圈對流動的電流的接通斷開；以及處理部，其開閉上述開關，基于多組上述線圈對的電感的大小關系來檢測上述轉子的旋轉位置。

(2)優選地，上述勵磁電路具有與各組上述線圈對串聯連接的電阻，上述處理部獲取施加于上述電阻的電壓值來代替上述電感

(3)優選地，上述勵磁電路具有與上述直流電源串聯連接的一個上述開關。

(4)優選地，當將N設為自然數時，上述定子具有在周向上各錯開360/4N度地配置的2N組上述磁極對，上述勵磁電路具有2N組上述線圈對，上述處理部比較2N組上述線圈對的上述電感的大小關系，并輸出與上述大小關系對應的輸出信號。