电机和电机控制装置制造方法及图纸

技术编号:32157488 阅读:26 留言:0更新日期:2022-02-08 15:06
电机(31)包括定子(313)、转子(311)和可移动部件(315)。定子(313)包括环状的背轭(313a)和从背轭(313a)的内周在径向方向上向内突出的多个齿(313b)。转子(311)设置在定子(313)的内周侧。可移动部件(315)是沿着背轭(313a)的外周表面设置的可移动部件,当可移动部件(315)移动时,改变流过背轭(313a)的磁通的特性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机和电机控制装置


[0001]本公开涉及一种电机和电机控制装置。

技术介绍

[0002]常规上,例如,在诸如脚踏滑板(kick skater)之类的移动性装置(mobility)中,已知一种所谓的轮内(in

wheel)电机,它是安装在轮子内部的电机。此外,在这种类型的电机中,需要扩大高效电机工作点(转矩和转速)的范围。针对这种需求,例如提出了通过设计转子的形状使得磁通路径绕过电机壳体而使磁通可变的技术(例如,参考专利文献1)。
[0003]引文列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:JP 2017

28972A

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]但是,在常规的技术中,由于转子形状可能是特殊的,因此电机结构可能复杂。
[0008]因此,本公开提出了一种能够以简单的配置使电机特性可变的电机和电机控制装置。
[0009]问题的解决方案
[0010]电机包括定子、转子和可移动部件。定子包括环形的背轭和从背轭的内周沿着在径向方向上向内突出的多个齿。转子设置在定子的内周侧。可移动部件是沿着背轭的外周表面设置的可移动部件,并且当可移动部件移动时,改变流过背轭的磁通的特性。
附图说明
[0011]图1是图示根据本公开的实施例的电动轮的保持模式的示例的示意图。
[0012]图2A是图示分析本实施例中的原理上获得的效果的结果的图。
[0013]图2B是图示分析本实施例中的原理上获得的效果的结果的图。
[0014]图2C是分析图示本实施例中的原理上获得的效果的结果的图。
[0015]图2D是分析图示本实施例中的原理上获得的效果的结果的图。
[0016]图2E是分析图示本实施例中的原理上获得的效果的结果的图。
[0017]图3是用于描述电机的图,其中可移动部件被旋转。
[0018]图4是用于描述电机的图,其中可移动部件被旋转。
[0019]图5是用于描述电机的图,其中可移动部件被旋转。
[0020]图6是用于描述电机的图,其中可移动部件被展开。
[0021]图7A是用于描述电机的图,其中可移动部件被展开。
[0022]图7B是用于描述电机的图,其中可移动部件被展开。
[0023]图8A是用于描述电机的图,其中可移动部件被展开。
[0024]图8B是用于描述电机的图,其中可移动部件被展开。
[0025]图9是图示根据实施例的电机控制装置的配置的框图。
[0026]图10A是图示效率图信息的示例的图。
[0027]图10B是图示电机参数信息的示例的图。
[0028]图10C是图示电机参数信息的示例的图。
[0029]图11是图示根据实施例的由电机控制装置执行的控制处理的过程的流程图。
具体实施方式
[0030]在下文中将参考附图详细描述本公开的实施例。注意的是,在以下各实施例中,相同的部件用相同的附图标记标注,并省略重复的描述。
[0031]此外,在本说明书和附图中,可以通过在相同附图标记的末尾附上不同的数字来区分具有基本相同功能配置的多个部件。但是,在不需要特别区分具有基本相同功能配置的多个部件的情况下,仅附有相同的附图标记。
[0032]<根据实施例的电动轮的配置>
[0033]首先,将描述根据本公开的实施例的电动轮10的配置。图1是根据本公开的实施例的电动轮的保持模式的示例的示意图。在本公开中,电动轮10安装在诸如具有两侧敞开的结构的两轮车辆之类的车辆上。作为两轮车辆,例如,假设的是小型轻型车辆,诸如电动踏板车(kickboard)。注意的是,电动轮10不仅可以安装在两轮车辆上,还可以安装在单轮车辆或具有三个或更多个轮子的车辆上。此外,电动轮10不仅可以安装为车辆的轮子,而且还可以安装为电动轮椅、移动机器人等的轮子。
[0034]另外,在本实施例中,安装在两轮车辆上的电动轮10是直径为8英寸(204mm)的轮子。电动轮10包括轮部20和电机控制装置30。电机控制装置30是包括设置在轮部20内部的电机(所谓的轮内电机)并且控制电机的装置。固定轴12固定在电机控制装置30的两侧。固定轴12与轮部20的旋转轴R同轴。轮部20相对于固定轴12旋转。电动轮10由支撑部件100保持。在本实施例中,支撑部件100为两轮车辆的前叉。
[0035]<一般电机的配置及工作原理>
[0036]在描述根据实施例的电机之前,将描述一般电机的配置和工作原理。注意的是,采用内转子类型永磁交流同步电机作为一般电机的示例。
[0037]首先,将描述一般电机的配置。一般电机包括例如定子、转子、外壳、角度传感器等。
[0038]定子包括铁芯(也称为芯)和线圈。铁芯一般是将称为电磁钢板的薄铁板沿着电机轴向堆叠而形成的,或者是通过用树脂硬化压粉芯而形成的。线圈是当施加从外部装置提供的交流电压时交流电流流过的部件。注意的是,逆变器通常用作外部装置。逆变器是从直流电压产生交流电压波形的装置。
[0039]转子包括铁芯和永磁体,并且作为旋转轴的轴穿过转子的中心。转子围绕该轴相对于定子旋转。与定子的铁芯类似,转子的铁芯一般包括堆叠的电磁钢板或压粉芯。磁体例如是永磁体,并且通过埋入转子芯或附接到转子表面而机械固定到转子。
[0040]外壳是容纳电机的各个部件的框架,并且用作整个电机的壳体。外壳被机械固定以不相对于定子移动。由于外壳不起到用于电机驱动的磁路的作用,因此铝等被用作外壳
的材料。
[0041]角度传感器用于检测转子的旋转角度(磁体面向的方向)。例如,一般使用旋转编码器、霍尔传感器、旋转变压器(resolver)等。
[0042]接下来,描述一般电机的工作原理。在一般的三相交流电机的情况下,线圈具有U相、V相和W相三相。在一般电机中,当三相交流电流入线圈时产生磁场。在一般电机中,通过组合三相的磁场,可以获得一个旋转磁场。三相交流电的相位(电流相位)和幅值由控制算法确定,同时角度传感器依次感测转子的磁极方向。
[0043]这里,有两种类型的在一般电机中产生转矩的原理。第一种类型是在旋转磁场中设置磁体以利用磁吸引力产生转矩(磁转矩)的方法。第二种类型是在旋转磁场中设置铁芯,通过由转子芯和定子芯形成的磁路的磁力线被扭曲而磁力线试图变直以产生转矩(磁阻转矩)的方法。
[0044]这里,在磁路中,由于磁性的性质,磁力线总是闭合曲线。由于磁力线作为物理定律具有试图变直的特性,因此在磁力线的扭曲显著的位置处产生大的力(转矩)。具体而言,在内转子类型无刷电机的情况下,由于在转子和定子之间的间隙(气隙)处磁力线的扭曲显著,因此在气隙周围产生主转矩。为了产生这样的转矩,根据转子的旋转角度来控制通过线圈的电流的幅值和相位。此外,电机中的磁通密度的分布本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电机,包括:定子,所述定子包括环形的背轭和从所述背轭的内周在径向方向上向内突出的多个齿;转子,所述转子设置在所述定子的内周侧;以及可移动部件,所述可移动部件沿着所述背轭的外周表面设置,并且当所述可移动部件移动时,改变流过所述背轭的磁通的特性。2.根据权利要求1所述的电机,其中,在所述可移动部件中,具有第一磁导率值的第一部分和具有低于第一磁导率值的第二磁导率值的第二部分在所述背轭的圆周方向上交替布置,并且其中,所述可移动部件被设置为可在所述背轭的圆周方向上旋转。3.根据权利要求2所述的电机,其中,第一部分和第二部分中的一部分被设置在与所述多个齿中的每一个对应的位置处,其中,第一部分和第二部分中的另一部分被设置为与所述多个齿之间的位置对应,并且其中,所述可移动部件在所述背轭的圆周方向上旋转,以使所述一部分的位置和所述另一部分的位置互换。4.根据权利要求2所述的电机,其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:横山和人
申请(专利权)人:索尼集团公司
类型:发明
国别省市:

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