[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的角位置的檢測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980069298.2
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN112913126A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.洛雷特
• 申請（專利權(quán)）人: 法雷奧電機(jī)設(shè)備公司
• 主分類號: H02K11/215
• 分類號: H02K11/215;G01R33/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)(600)的轉(zhuǎn)子(1)的角位置的檢測裝置(500)，所述檢測裝置(500)至少包括：?角位置傳感器(3)；?磁性目標(biāo)(4)，其可圍繞回轉(zhuǎn)軸線(400)旋轉(zhuǎn)移動，其特征在于，所述檢測裝置(500)包括至少一個(gè)設(shè)置在所述磁性目標(biāo)(4)和所述角位置傳感器(3)之間的金屬壁(5、5a、5b、5c)。

本發(fā)明的領(lǐng)域是用于機(jī)動車輛的旋轉(zhuǎn)電機(jī)領(lǐng)域，旋轉(zhuǎn)電機(jī)例如為交流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)起動器、可逆轉(zhuǎn)電機(jī)或電動機(jī)。

特別地，這種類型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括至少一個(gè)定子和放置在該定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，并且該轉(zhuǎn)子可相對于定子轉(zhuǎn)動。

例如，在使用這種類型的旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為電動機(jī)的情況下，特別是為了在正確的時(shí)刻將電流注入定子，精確地知道轉(zhuǎn)子相對于定子的角位置是很重要的。為此，已知為旋轉(zhuǎn)電機(jī)配備至少一個(gè)轉(zhuǎn)子位置傳感器和磁性編碼器，磁性編碼器在下文中稱為磁性目標(biāo)，位置傳感器與定子是一體化的，并且磁性目標(biāo)直接連接到轉(zhuǎn)子上或固定到與轉(zhuǎn)子接觸的滾珠軸承的軸環(huán)上。

為了能夠在良好的條件下進(jìn)行使用，例如，通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電子控制裝置進(jìn)行使用，由角位置傳感器(磁性目標(biāo)在其前方移動)產(chǎn)生的信號必須具有盡可能正弦的波形。事實(shí)上，由不同階諧波的存在引起的這種信號的干擾也必須盡可能地受到限制。然而，機(jī)動車輛的發(fā)展引發(fā)了旋轉(zhuǎn)電機(jī)的產(chǎn)生，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的直徑越來越大的，和/或，必須將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子放置在專用于位置傳感器的、空間有限的環(huán)境中。這導(dǎo)致了磁性目標(biāo)的制造限制的增加，特別是在該目標(biāo)的磁性連續(xù)性方面，并且增加了由磁性目標(biāo)和角位置傳感器形成的組件相關(guān)的電磁開發(fā)難度。特別地，由位置傳感器產(chǎn)生的信號受到不可接受的諧波水平的影響。對于包含少量磁極的小直徑目標(biāo)，也會出現(xiàn)這個(gè)問題，這往往會產(chǎn)生具有高水平諧波失真的信號。

本發(fā)明的目的是提出一種用于檢測大直徑轉(zhuǎn)子或包括少量磁極的小直徑轉(zhuǎn)子的位置的組件，該組件制造簡單且便宜，易于安裝在設(shè)計(jì)為使機(jī)動車輛運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，并且允許產(chǎn)生表示所尋求的角位置的質(zhì)量信號。在這種情況下，“質(zhì)量信號”是指沒有峰值限制的信號，并且具有盡可能低的諧波水平。

為此，本發(fā)明的主題是一種用于檢測旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的角位置的裝置，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)計(jì)為使機(jī)動車輛運(yùn)動，轉(zhuǎn)子被安裝成在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子中旋轉(zhuǎn)地可移動，該用于檢測轉(zhuǎn)子的角位置的裝置至少包括：

-角位置傳感器，其與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的固定部分一體化，例如與定子、軸承或逆變器一體化；

-磁性目標(biāo)，其可圍繞回轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)移動，并以轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線為中心設(shè)置，

其特征在于，檢測裝置包括至少一個(gè)設(shè)置在金屬目標(biāo)和角位置傳感器之間的金屬壁。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，壁由磁性材料制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，壁由鐵磁材料制成。例如，壁由鋼制成。又例如，壁由符合美國鋼鐵協(xié)會(American Iron and Steel Institute，AISI)標(biāo)準(zhǔn)或同等標(biāo)準(zhǔn)的碳鋼1008制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，壁由鐵磁性材料制成。例如，壁由鐵鎳合金或鐵鈷合金制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，壁是永磁體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，壁是包括哈爾巴赫(Halbach)型磁化的磁體。哈爾巴赫型磁體可以是單件的。哈爾巴赫型磁體可以包括多個(gè)相互連接的元件，每個(gè)元件具有特定的磁化方向。例如，壁是包括磁化的磁體，其磁化方向遵循由磁條的一連串南北磁極產(chǎn)生的磁場線的軌跡。

在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，角位置傳感器例如是霍爾效應(yīng)型傳感器。有利的是，根據(jù)本發(fā)明的檢測裝置包括多個(gè)角位置傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的檢測裝置的磁性目標(biāo)有利地但不排他地具有大致圓柱形的一般形狀。更具體地，根據(jù)本發(fā)明的檢測裝置的磁性目標(biāo)有利地在垂直于其回轉(zhuǎn)軸線的平面上具有大致環(huán)形的形狀。在這種情況下，“大致”必須理解為意指本文件中提到的尺寸和方向考慮了制造、裝配和磨損的公差。