无电刷旋转电机的起动方法技术

一种无电刷旋转电机的起动方法，该无电刷旋转电机具有磁铁转子和按１２０°电角的相位差配置的第１、第２、第３定子绕组，根据随着上述转子的回转在上述各定子绕组感应的电压信号对上述各定子绕组依次通电进行强制转流； 其特征在于：起动时，作为初期励磁，从上述第２定子绕组向第１定子绕组通电，使上述转子回转而定位； 接着从上述第１定子绕组向第３定子绕组通电，开始强制转流动作。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
无电刷旋转电机的起动方法
本专利技术涉及一种无电刷旋转电机的起动方法，特别是涉及适合在起动时产生大的转矩的无电刷旋转电机的起动方法。
技术介绍
在作为旋转电机的无电刷电动机中，每当转子按电角回转120°时，依次切换向3相定子线圈的通电，使转子回转。现有的无电刷电动机一般具有用于检测转子的旋转位置的霍尔元件等的位置检测元件。近年来，根据无电刷电动机的小型化的要求，提出了不使用位置检测元件的无电刷电动机。例如，在日本特公平5-24760号公报记载的无电刷电动机中，鉴于通电在3相定子绕组中依次不同的2相间进行，检测在未通电的相感应出的电压，根据该检测的电压计算出转子的位置。在该无电刷电动机中，不能获得成为起动时计算出转子的位置的基准的感应电压，所以，先进行使转子稍回转的强制转流。强制转流指不论转子的位置如何，在定子的各相间的任意相间例如U相和V相间通电(以下称“1相通电”)。根据此时的感应电压检测出转子的位置，之后，将该检测位置作为基准转移到通常的通电。在电动机未通电的自由的状态下停止时的转子与定子的相对位置关系由磁铁的吸引力和排斥力的关系规定。例如，在具有3相的固定绕组的外转子型的无电刷电动机的场合，作为转子和定子的相对位置的停止位置存在如图12所示的6种形式即停止位置p1-p6。图12示出上述电动机在自由状态下停止时的转子与定子的相对位置关系，同时，示出无电刷电动机的要部的构成。在图12中，对于转子的回转方向，将图中的逆时针方向回转称为-->正转Rs，将顺时针方向回转称为逆转Rr。在无电刷电动机的内周侧配置定子100，在外周配置转子200。定子100具有U、V、W相的磁极300。在磁极300卷绕绕组。在转子200设置沿周向交替地具有N极和S极的极性的永久磁铁m1、m2、m3、…。下面根据附图说明从这些各停止位置p1-p6不进行初期励磁地从U相向W相强制转流的场合的转子的动作。从U相向W相通电时，U相的极性为N极，W相为S极。在停止位置p1，U相的N极吸引磁铁m2的S极，磁铁m2的S极受到W相的S极的排斥，转子200按最大的转矩朝正转方向Rs回转。在停止位置p2，磁铁m2的S极受到U相的N极吸引，同时，磁铁m3的N极受到排斥，转子200按最大的转矩朝正转方向Rs回转。在停止位置p3，U相的N极和磁铁m2的S极间的吸引力与W相的S极和磁铁m1的N极间的吸引力相互平衡，所以，不对转子200产生回转力。在停止位置p4，磁铁m2的N极受W相的S极吸引，同时，磁铁m1的S极受到排斥，转子200朝反转方向Rr回转。同样，在停止位置p5，磁铁m3的S极受到N极吸引，同时，磁铁m2的N极受到排斥，转子200朝反转方向Rr回转。在停止位置p6，U相的N极和磁铁m2的N极间的排斥力与W相的S极和磁铁m1的S极间的排斥力相互平衡，所以，不发生相对转子200的回转力。这样，在停止位置p3、p6，不发生起动转矩，即使发生也较小，所以，有时不能使无电刷电机起动。特别是与无电刷电动机相连的负荷大、要求大的起动转矩的场合易于成为问题。例如，在内燃机(发动机)起动用的电动机中，由于发动机的摩擦大，所以，即使使用大的能力的电动机，也经常发生不能获得足够的起动转矩的场合。另外，在停止位置p4、p5，转子反转，所以，不能获得转子位置检测所需的感应电压，不能转移到通常的通电。这样，当从电动机停止于自由状态的状态进行强制转流时，可使电动机正转的场合为6次中的2次，即概率仅为1/3。-->
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种即使在不使用转子的位置检测元件的场合也可获得大的起动转矩的无电刷旋转电机的起动方法。本专利技术的另一目的在于提供一种在进行强制转流的场合可按大的概率(准确率)确实地使其正转的无电刷旋转电机的起动方法。为了达到上述目的，本专利技术提供一种无电刷旋转电机的起动方法，该无电刷旋转电机具有磁铁转子和按120°电角的相位差配置的第1、第2、第3定子绕组，根据随着上述转子的回转在上述各定子绕组感应的电压信号对上述各定子绕组依次通电进行强制转流；其第1特征在于：起动时，作为初期励磁，从上述第2定子绕组向第1定子绕组通电，使上述转子回转而定位，另外，从上述第2定子绕组向第3定子绕组通电，使上述转子回转而定位，接着从上述第1定子绕组向第3定子绕组通电，开始强制转流动作。按照该特征，可在最大起动转矩的位置起动无电刷旋转电机。另外，本专利技术的第2特征在于：将上述初期励磁的通电时间大体设定为直到由该初期励磁产生的转子的运动停止、位置稳定的时间；另外，第3特征在于：该初期励磁的通电时间以从转子自然停止的6个各位置到进行初期励磁时运动的转子停止、使其位置稳定为止的时间中的最长时间为基准设定。按照该第2、第3特征，可节省向无电刷旋转电机的通电电力，而且可缩短起动时间。另外，本专利技术的第4特征在于：通过将上述转子连接于发动机，作为发动机起动用电动机进行动作。按照该第4特征，即使对于发动机的起动时的大的摩擦也可不失调地进行确实的起动。附图说明图1为适用本专利技术的无电刷旋转电机的一实施形式的发动机发电装置的侧面图。-->图2为图1的V-V断面图。图3为发动机发电装置的系统图。图4为示出发动机发电装置的起动控制的流程图。图5为示出初期励磁的控制的流程图。图6为示出第1、第2初期励磁的动作的说明图。图7为示出第1、第2初期励磁的动作的说明图。图8为示出强制转流的第1实施形式的控制流程图。图9为示出强制转流的第2实施形式的控制流程图。图10为示出通常通电的控制的流程图。图11为示出在对处于初期停止位置p1-p6进行单相励磁时转子的稳定时间的图。图12为示出在自由状态下停止时的转子与定子的相对位置关系的图。具体实施方式下面，根据附图详细说明本专利技术的一实施形式。图1为无电刷电动机的一实施形式的发动机发电装置的侧面图，图2为图1的V-V断面图。发动机发电装置1具有发动机2和发电机3。发电机3为磁铁式多极发电机。发动机2的曲轴4由设于曲轴箱5的侧壁5a的轴承6支承，一端被引出到发动机2的外部。在围住曲轴4的曲轴箱5的侧壁5a的周缘凸起部由螺栓8固定环状星形铁心7。铁心7由环状的轭铁部7a和从其以放射状凸出的27个凸极部7b构成。在上述轭铁部7a依次交互地卷绕3相的线圈，构成定子8。铁心7通过这样多极化，可取出大的输出，同时，可缩短环状的轭铁部7a和凸极部7b的径向尺寸，实现轻量化。在曲轴4的前端配合作为锻造品的轮毂9，在该轮毂9接合兼作转子轭铁的飞轮10。飞轮10由将高张力钢板压力成形为杯状而形成的圆盘部10a和圆筒部10b构成。圆盘部10a固定于轮毂9，圆筒部10b-->覆盖铁心7的凸极部7b外侧地安装。在飞轮10的圆筒部10b的内周面沿周向固定18个具有大磁力的钕系磁铁11，构成外转子型磁铁转子12。这样的转子12通过在圆筒部10b的内周面敷设磁铁11而形成，可确保充足的质量，由此可获得作为飞轮的效果。在飞轮10的圆盘部10a安装冷却扇13。冷却扇13在圆环状的基板13a的一方的侧面沿周向立设多个叶片13b，基板13a固定于飞轮10的圆盘部10a的外表面。覆盖冷却扇13的风扇罩14形成从飞轮10侧方到达发动机2的冷却风的导风路14a。图3为发动机发电装置1的系统图。发电机3由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无电刷旋转电机的起动方法，该无电刷旋转电机具有磁铁转子和按120°电角的相位差配置的第1、第2、第3定子绕组，根据随着上述转子的回转在上述各定子绕组感应的电压信号对上述各定子绕组依次通电进行强制转流；其特征在于：起动时，作为初期励磁，从上述第2定子绕组向第1定子绕组通电，使上述转子回转而定位；接着从上述第1定子绕组向第3定子绕组通电，开始强制转流动作。2.一种无电刷旋转电机的起动方法，该无电刷旋转电机具有磁铁转子和按120°电角的相位差配置的第1、第2、第3定子绕组，根据随着上述转子的回转在上述各定子绕组感应的电压信号对上述各定子绕组依次通电，进行强制转流；其特征在于：起动时，作为初期励磁，从上述第2定子绕组向第1定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村满，稻川敏规，饭岛良洋，脇谷勉，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：