[发明专利]无刷电机

说明书

本发明涉及一种无刷电机（1）、尤其是无刷直流马达，具有壳体（2）、至少一个布置在能旋转地支承在壳体（2）中的轴（3）上的转子（4）和固定在壳体上的定子（7），其中，给转子（4）配设有无接触地工作的转子位置识别装置，该转子位置识别装置具有抗扭转地布置在轴（3）上的多极的磁环（9）和至少一个径向地以固定在壳体的方式配设给磁环（9）的外周的磁场敏感的传感器（10）。在此提出，转子（4）的极对数（z₄）和磁环（9）的极对数（z₉）实施成互质的。

技术领域

本发明涉及一种无刷电机、尤其是无刷直流马达，具有壳体、至少一个布置在能旋转地支承在壳体中的轴上的转子和固定在壳体上的定子，其中，给转子配设有无接触地工作的转子位置识别装置，其具有抗扭转地布置在轴上的且多极的磁环和至少一个径向地配设给磁环的外周的固定在壳体上的磁场敏感的传感器。

背景技术

无刷电机由现有技术已知。对于其驱动而言重要的是，可以精确地确定转子的当前的旋转角度或当前的旋转角度位置，以便能够操控定子。只有在知道当前的旋转角度位置的情况下才能够实现所述电机的正确的换向。因此例如已知，在永磁体被激励的同步电机中，将信号发生器抗扭转地配设给转子，并且轴向地配设有传感器元件，所述传感器元件监控信号发生器的磁场，从而通过传感器能够获知信号发生器的完整的360°转圈角度。由此，电机可以在系统启动之后立即被调节，因为当前的旋转角度是立即已知的。也已知如下一种结构，对于该结构而言信号发生器具有多极的磁环。在此，优点在于，为系统提供了更多的可能性，因为磁环例如也能够定位在电机的转子和机械输出部（固定地布置在轴上的驱动小齿轮）之间。然而这引起，传感器以固定在壳体上的方式相对于磁环径向地布置。因此，转子的机械的旋转角度不能毫无问题地由传感器信号明确地获知。

发明内容

根据本发明的具有权利要求1的特征的电机具有的优点是，电机的有利的构造允许传感器信号与转子的旋转角度或旋转角度位置的明确的对应。为此根据本发明规定，转子的极对数和磁环的极对数是互质的（teilerfremd）。通过互质的极对数实现了，在最短的时间内借助尤其游标原理或游尺原理能够获知磁环的旋转角度分段并且能够根据所检测的旋转角度分段从传感器信号中获知当前的旋转角度。因此，本发明以仅仅很小的额外耗费提供了用于明确地确定旋转角度的有利的解决方案。因此，电机虽然不能在投入运行之后立即得到调节，因为不知道为了调节必须沿哪个方向调整电流和电压，但是能够在足够短的时间内以足够小的负载力矩获知旋转角度位置并且因此也能够获知电流和电压的预设值。

根据本发明的一种优选的实施方式，该转子具有为4的极对数。因此，转子相应于经常使用的转子并且可以采用已经存在的转子，而无需额外成本耗费。

优选地，磁环具有为5的极对数，从而得到互质的极对数。因为磁环本身比转子构造得更为简单，所以可以成本低廉地将极对数调整为5或者其它的互质的极对数。因此，电机尤其具有为4的转子的极对数和为5的磁环的极对数。

在此，磁环的极对数确定转子位置识别装置的旋转角度分段的数量。在系统启动时，首先获知转子或磁环所处的旋转角度分段，并且随后根据所检测的旋转角度分段来确定当前的旋转角度。为此，尤其执行以下方法，该方法优选由电机的控制器执行或可执行。在电机初始化之后，明确地确定在0至360°的角度范围中的机械角度并且现在可以应用所有可能取决于机械角度的校正，从而确保电机在随后的运行中的有利的换向。

根据本发明的一种优选的改进方案，无刷电机具有如下控制器，该控制器专门设立用于，根据传感器的信号来确定旋转角度分段并且根据所获知的旋转角度分段来确定旋转角度，如上面已经描述的那样。由此产生已经提到的优点。为此，控制器适宜地与传感器、尤其与传感器的传感器输出端电连接。控制器尤其是被构造用于分析传感器的输出信号，以便分析磁环的磁场及其定向和对传感器的影响。优选地，作为传感器存在TMR传感器（TMR＝磁性隧道电阻或磁阻效应）。