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JP2011234513A - Control unit-integrated rotary electric machine - Google Patents

Control unit-integrated rotary electric machine Download PDF

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JP2011234513A
JP2011234513A JP2010102820A JP2010102820A JP2011234513A JP 2011234513 A JP2011234513 A JP 2011234513A JP 2010102820 A JP2010102820 A JP 2010102820A JP 2010102820 A JP2010102820 A JP 2010102820A JP 2011234513 A JP2011234513 A JP 2011234513A
Authority
JP
Japan
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rotor
sensor
stator
circuit unit
integrated
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010102820A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Watanabe
慶久 渡邉
Nobuhiko Fujita
暢彦 藤田
Naohide Maeda
直秀 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2010102820A priority Critical patent/JP2011234513A/en
Publication of JP2011234513A publication Critical patent/JP2011234513A/en
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Abstract

【課題】制御装置一体型回転電機の回転子位置検出センサの検出精度向上を図る。
【解決手段】固定子10、回転軸7に固定された回転子8、回転子8の両側において回転軸7を支持するフロントベアリング5及びリアベアリング6、固定子10を保持し、回転子8をベアリング5,6を介して保持するハウジング4を備えたモータ部1と、パワー回路部18と、制御回路部19と、回転子8の回転角度を検出するためのセンサロータ30及びセンサステータ23からなる回転子位置検出センサ14とを備え、ハウジング4の軸方向壁部の中央部から軸方向に延出する円筒部4aが設けられ、円筒部4a内にリアベアリング6が設けられ、回転軸7の後方側端部にセンサロータ30が取り付けられ、センサステータ23は、センサロータ30の外周面とセンサステータ23の内周面とが対向するように円筒部4a内部に直接嵌め込まれている。
【選択図】図1
An object of the present invention is to improve the detection accuracy of a rotor position detection sensor of a controller-integrated rotating electrical machine.
A stator 10, a rotor 8 fixed to a rotating shaft 7, a front bearing 5 and a rear bearing 6 that support the rotating shaft 7 on both sides of the rotor 8, and a stator 10 are held, and the rotor 8 is fixed. From the motor unit 1 including the housing 4 held via the bearings 5 and 6, the power circuit unit 18, the control circuit unit 19, and the sensor rotor 30 and the sensor stator 23 for detecting the rotation angle of the rotor 8. And a rotor position detection sensor 14. A cylindrical portion 4 a extending in the axial direction from the central portion of the axial wall portion of the housing 4 is provided. A rear bearing 6 is provided in the cylindrical portion 4 a. The sensor rotor 30 is attached to the rear side end of the sensor stator 23. The sensor stator 23 is directly inside the cylindrical portion 4a so that the outer peripheral surface of the sensor rotor 30 and the inner peripheral surface of the sensor stator 23 face each other. It has been written order.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、制御装置一体型回転電機に関し、詳細には回転子位置検出センサの位置決め精度の向上による検出角度精度の向上を図るものである。   The present invention relates to a controller-integrated rotating electrical machine, and more particularly, to improve detection angle accuracy by improving positioning accuracy of a rotor position detection sensor.

従来の一般的な制御装置一体型回転電機の構造としては、回転子及び固定子と、固定子を保持するとともに、回転子を軸受を介して保持するハウジング(ブラケット)とを備えたモータ部(回転電機本体)、固定子の固定子コイルに供給する電流のスイッチング制御を行うパワー回路部、パワー回路部を制御する制御回路を有する制御基板、モータ部の回転子の回転速度や回転位置を検出する回転子位置検出センサ、制御基板及び回転子位置検出センサのセンサステータを保持する樹脂ケース部を備えている。回転子位置検出センサはリング状のロータセンサと、ロータセンサの外周面に対向するリング状のセンサステータとを有し、回転子位置検出センサのロータセンサは回転子の回転軸の端部に取り付けられている。   As a structure of a conventional general controller-integrated rotating electrical machine, a motor unit including a rotor and a stator, and a housing (bracket) that holds the stator and holds the rotor through a bearing ( Rotating electrical machine main body), power circuit unit that performs switching control of current supplied to the stator coil of the stator, control board having a control circuit that controls the power circuit unit, and detecting the rotational speed and rotational position of the rotor of the motor unit A rotor position detection sensor, a control board, and a resin case portion that holds a sensor stator of the rotor position detection sensor. The rotor position detection sensor has a ring-shaped rotor sensor and a ring-shaped sensor stator facing the outer peripheral surface of the rotor sensor, and the rotor sensor of the rotor position detection sensor is attached to the end of the rotating shaft of the rotor. It has been.

樹脂ケース部は、その中央部に円筒状の第1の嵌合用突部を有し、第1の嵌合用突部の内周にセンサステータがはめ込まれている。ハウジングには円筒状の第2の嵌合用突部が設けられ、第2の嵌合用突部の内周に軸受が固定され、回転軸が軸受に支持され、回転軸の端部にロータセンサが取り付けられている。第1の嵌合用突部の外周がモータ部のハウジングに設けられた円筒状の第2の嵌合用突部の内周に嵌め込まれ、モータ部のハウジングに固定されている。(例えば、特許文献1参照)   The resin case portion has a cylindrical first fitting protrusion at the center thereof, and a sensor stator is fitted on the inner periphery of the first fitting protrusion. The housing is provided with a cylindrical second fitting protrusion, the bearing is fixed to the inner periphery of the second fitting protrusion, the rotation shaft is supported by the bearing, and the rotor sensor is provided at the end of the rotation shaft. It is attached. The outer periphery of the first fitting protrusion is fitted into the inner periphery of a cylindrical second fitting protrusion provided on the motor part housing, and is fixed to the motor part housing. (For example, see Patent Document 1)

特許第4407968号公報(第3頁、図1)Japanese Patent No. 4407968 (page 3, FIG. 1)

上記特許文献1のような従来の制御装置一体型回転電機においては、樹脂ケース部の円筒状の第1の嵌合用突部内にセンサステータを嵌め込み、第1の嵌合用突部をハウジングに設けられた第2の嵌合用突部内に嵌め合わすことによってセンサステータとセンサロータの相対位置が決められるため、センサステータとセンサロータの軸方向の相対位置のずれが生じたり、第1の嵌合用突部及び第2の嵌合用突部両方の加工精度によってセンサステータの中心軸とセンサロータの中心軸の相対的なずれが生じ、検出角度精度の低下が発生するという問題があった。   In the conventional controller-integrated rotating electrical machine as in Patent Document 1, the sensor stator is fitted into the cylindrical first fitting projection of the resin case portion, and the first fitting projection is provided on the housing. Since the relative position between the sensor stator and the sensor rotor is determined by fitting into the second fitting protrusion, the relative position of the sensor stator and the sensor rotor in the axial direction may be shifted, or the first fitting protrusion. Further, there is a problem in that the relative accuracy between the center axis of the sensor stator and the center axis of the sensor rotor is caused by the processing accuracy of both the second fitting protrusions and the detection angle accuracy is lowered.

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、回転子位置検出センサの位置決め精度を向上し、検出角度の検出精度向上を図ることを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to improve the positioning accuracy of the rotor position detection sensor and improve the detection accuracy of the detection angle.

この発明に係る制御装置一体型回転電機は、円筒状の固定子、回転軸に固定され上記固定子内で回転する回転子、上記回転子の軸方向両側において上記回転軸を支持するフロントベアリング及びリアベアリング、上記固定子を保持するとともに、上記回転子をフロントベアリング及びリアベアリングを介して保持するハウジングを備えたモータ部と、
上記固定子に電流を流す直流交流相互変換回路と上記回転子に界磁電流を流す界磁電流スイッチング回路とを有するパワー回路部と、
上記パワー回路部を制御する制御回路を搭載した制御回路部と、
上記回転子の回転角度を検出するためのリング状のセンサロータ及び上記センサロータと内周が対向するリング状のセンサステータからなる回転子位置検出センサとを備えた制御装置一体型回転電機において、
上記ハウジングの後方側壁部の中央に上記軸方向に延出する円筒部が設けられ、上記円筒部内に上記リアベアリングが設けられ、上記回転軸の後方側端部に上記センサロータが取り付けられ、上記センサロータが上記円筒部内部に位置するように上記リアベアリングに上記回転軸の後方側が支持され、
上記センサステータは、その内周面が上記センサロータの外周面と対向するように上記円筒部内部に直接嵌め込まれているものである。
A controller-integrated rotating electrical machine according to the present invention includes a cylindrical stator, a rotor that is fixed to a rotating shaft and rotates within the stator, a front bearing that supports the rotating shaft on both axial sides of the rotor, and A motor unit having a housing for holding a rear bearing, the stator, and holding the rotor via a front bearing and a rear bearing;
A power circuit unit having a DC-AC mutual conversion circuit for passing a current to the stator and a field current switching circuit for passing a field current to the rotor;
A control circuit unit equipped with a control circuit for controlling the power circuit unit;
In a controller-integrated dynamoelectric machine comprising a ring-shaped sensor rotor for detecting the rotation angle of the rotor and a rotor position detection sensor comprising a ring-shaped sensor stator whose inner circumference faces the sensor rotor,
A cylindrical portion extending in the axial direction is provided in the center of the rear side wall portion of the housing, the rear bearing is provided in the cylindrical portion, the sensor rotor is attached to a rear side end portion of the rotating shaft, and The rear side of the rotating shaft is supported by the rear bearing so that the sensor rotor is located inside the cylindrical portion,
The sensor stator is directly fitted into the cylindrical portion so that the inner peripheral surface thereof faces the outer peripheral surface of the sensor rotor.

この発明に係る制御装置一体型回転電機によれば、円筒状の固定子、回転軸に固定され上記固定子内で回転する回転子、上記回転子の軸方向両側において上記回転軸を支持するフロントベアリング及びリアベアリング、上記固定子を保持するとともに、上記回転子をフロントベアリング及びリアベアリングを介して保持するハウジングを備えたモータ部と、
上記固定子に電流を流す直流交流相互変換回路と上記回転子に界磁電流を流す界磁電流スイッチング回路とを有するパワー回路部と、
上記パワー回路部を制御する制御回路を搭載した制御回路部と、
上記回転子の回転角度を検出するためのリング状のセンサロータ及び上記センサロータと内周が対向するリング状のセンサステータからなる回転子位置検出センサとを備えた制御装置一体型回転電機において、
上記ハウジングの後方側壁部の中央に上記軸方向に延出する円筒部が設けられ、上記円筒部内に上記リアベアリングが設けられ、上記回転軸の後方側端部に上記センサロータが取り付けられ、上記センサロータが上記円筒部内部に位置するように上記リアベアリングに上記回転軸の後方側が支持され、
上記センサステータは、その内周面が上記センサロータの外周面と対向するように上記円筒部内部に直接嵌め込まれているものであるので、回転子位置検出センサの検出角度の検出精度向上を図ることができる。
According to the controller-integrated rotating electrical machine according to the present invention, the cylindrical stator, the rotor that is fixed to the rotating shaft and rotates within the stator, and the front that supports the rotating shaft on both axial sides of the rotor. A motor unit including a housing that holds a bearing and a rear bearing, the stator and holds the rotor via a front bearing and a rear bearing;
A power circuit unit having a DC-AC mutual conversion circuit for passing a current to the stator and a field current switching circuit for passing a field current to the rotor;
A control circuit unit equipped with a control circuit for controlling the power circuit unit;
In a controller-integrated dynamoelectric machine comprising a ring-shaped sensor rotor for detecting the rotation angle of the rotor and a rotor position detection sensor comprising a ring-shaped sensor stator whose inner circumference faces the sensor rotor,
A cylindrical portion extending in the axial direction is provided in the center of the rear side wall portion of the housing, the rear bearing is provided in the cylindrical portion, the sensor rotor is attached to a rear side end portion of the rotating shaft, and The rear side of the rotating shaft is supported by the rear bearing so that the sensor rotor is located inside the cylindrical portion,
Since the sensor stator is directly fitted into the cylindrical portion so that the inner peripheral surface thereof faces the outer peripheral surface of the sensor rotor, the detection accuracy of the detection angle of the rotor position detection sensor is improved. be able to.

この発明に係る制御装置一体型回転電機の実施の形態1を示す断面図である。It is sectional drawing which shows Embodiment 1 of the control apparatus integrated rotary electric machine which concerns on this invention. この発明に係る制御装置一体型回転電機の実施の形態1を示す断面図である。It is sectional drawing which shows Embodiment 1 of the control apparatus integrated rotary electric machine which concerns on this invention. この発明の実施の形態3の制御装置一体型回転電機の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the control apparatus integrated rotary electric machine of Embodiment 3 of this invention. レゾルバの正面図(a)及びレゾルバの断面図(b)である。It is the front view (a) of a resolver, and sectional drawing (b) of a resolver.

以下、この発明に係る回転電機の実施の形態について図に基づき説明する。
実施の形態1.
図1及び図2は、この発明に係る制御装置一体型回転電機の実施の形態1を示す断面図である。図1及び図2に示したように、この実施の形態1の制御装置一体型回転電機は、円筒状の固定子10、回転軸7に固定され固定子10内で回転する回転子8、回転子8の軸方向両側において回転軸7を支持するフロントベアリング5及びリアベアリング6、固定子10を保持するとともに、回転子8をフロントベアリング5及びリアベアリング6を介して保持するアルミニウム製のフロントブラケット3及びリアブラケット2からなるハウジング4を備えたモータ部と、固定子10に電流を流す直流交流相互変換回路16と回転子8に界磁電流を流す界磁電流スイッチング回路17とを有するパワー回路部18と、パワー回路部18を制御する制御回路を搭載した制御回路部19と、回転子8の回転角度を検出するためのリング状のセンサロータ及び上記センサロータ30と内周が対向するリング状のセンサステータ23からなる回転子位置検出センサ14とを備えている。
フロントベアリング5の軸方向前方側における回転軸7の端部は、フロントブラケット3より突出し、その先端部にプーリ15が固定されている。
Embodiments of a rotating electrical machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 are sectional views showing Embodiment 1 of the control apparatus-integrated dynamoelectric machine according to the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the controller-integrated rotating electrical machine according to the first embodiment includes a cylindrical stator 10, a rotor 8 that is fixed to the rotating shaft 7, and rotates within the stator 10, and rotates. An aluminum front bracket that holds the front bearing 5, the rear bearing 6, and the stator 10 that support the rotating shaft 7 on both sides in the axial direction of the child 8 and that holds the rotor 8 via the front bearing 5 and the rear bearing 6. 3 and a power supply circuit having a motor unit having a housing 4 composed of a rear bracket 2, a DC / AC mutual conversion circuit 16 for supplying current to the stator 10, and a field current switching circuit 17 for supplying field current to the rotor 8. Unit 18, a control circuit unit 19 having a control circuit for controlling the power circuit unit 18, and a ring-shaped sensor robot for detecting the rotation angle of the rotor 8. The inner periphery and a rotor position detection sensor 14 composed of a ring-shaped sensor stator 23 that faces the motor and the sensor rotor 30.
An end portion of the rotary shaft 7 on the front side in the axial direction of the front bearing 5 protrudes from the front bracket 3, and a pulley 15 is fixed to a tip portion thereof.

ハウジング4内部には、固定子巻線24に位相制御された三相交流電力を供給するための直流交流相互変換回路16及びブラシホルダ13と接続された界磁電流スイッチング回路17を有するパワー回路部18(図1参照)が配設され、パワー回路部18はブラシホルダ13内部に設けられたブラシ12とスリップリング11を介して界磁巻線9に電力を供給する。直流交流相互変換回路16と界磁電流スイッチング回路17の軸方向後方側に制御回路部19が配置されている。また、制御回路部19には車両に設けられた外部機器と制御装置一体型回転電機との信号を中継する外部機器接続コネクタ20が備えられている。   In the housing 4, there is a power circuit section having a DC / AC mutual conversion circuit 16 for supplying phase-controlled three-phase AC power to the stator winding 24 and a field current switching circuit 17 connected to the brush holder 13. 18 (see FIG. 1) is provided, and the power circuit unit 18 supplies power to the field winding 9 via the brush 12 and the slip ring 11 provided in the brush holder 13. A control circuit unit 19 is arranged on the axially rear side of the DC / AC mutual conversion circuit 16 and the field current switching circuit 17. The control circuit unit 19 includes an external device connector 20 that relays signals between an external device provided in the vehicle and the controller-integrated rotating electrical machine.

制御回路部19には、制御装置一体型回転電機の固定子巻線24に位相制御された三相交流電力を供給するための直流交流相互変換回路16を制御する制御回路部19と界磁巻線9に電力を供給するための界磁電流スイッチング回路17を制御する制御基板21が装着されており、制御基板21上に回転子位置検出センサ14の検出信号を角度信号に変換するセンサ変換器22が実装されている。   The control circuit unit 19 includes a control circuit unit 19 for controlling the DC / AC mutual conversion circuit 16 for supplying phase-controlled three-phase AC power to the stator winding 24 of the controller-integrated rotating electrical machine, and a field winding. A control board 21 for controlling the field current switching circuit 17 for supplying power to the line 9 is mounted, and a sensor converter for converting the detection signal of the rotor position detection sensor 14 into an angle signal on the control board 21. 22 is implemented.

ハウジング4の軸方向後端中央部に軸方向に延出する円筒部4aが設けられ、円筒部4a内にリアベアリング6が設けられ、回転軸7の後方側端部に回転子8の回転速度や回転位置を検出する回転子位置検出センサ14のセンサロータ30が取り付けられ、センサロータ30が円筒部4a内部に位置するようにリアベアリング6に回転軸7の後端側が支持される。センサステータ23は、その内周面がセンサロータ30の外周面と対向するように、円筒部4a内部に直接嵌め込まれ、制御回路部19と電気的に接続されている。センサステータ23の出力信号は信号線により制御基板21に実装されたセンサ変換器22へ供給され、センサ変換器22で角度信号に変換されて、この角度信号が直流交流相互変換回路16及び界磁電流スイッチング回路17を制御する制御回路部19に供給され、角度信号に基づき直流交流相互変換回路16と界磁電流スイッチング回路17によって固定子巻線24への電流制御及び界磁巻線9への電流制御が行われ、制御装置一体型回転電機の制御が実行される。   A cylindrical portion 4 a extending in the axial direction is provided at the central portion of the rear end of the housing 4 in the axial direction, a rear bearing 6 is provided in the cylindrical portion 4 a, and the rotational speed of the rotor 8 is provided at the rear end of the rotary shaft 7. A sensor rotor 30 of a rotor position detection sensor 14 for detecting the rotation position is attached, and the rear end side of the rotary shaft 7 is supported by the rear bearing 6 so that the sensor rotor 30 is positioned inside the cylindrical portion 4a. The sensor stator 23 is directly fitted into the cylindrical portion 4 a so that the inner peripheral surface thereof faces the outer peripheral surface of the sensor rotor 30, and is electrically connected to the control circuit unit 19. The output signal of the sensor stator 23 is supplied to the sensor converter 22 mounted on the control board 21 through a signal line, and is converted into an angle signal by the sensor converter 22, and this angle signal is converted into the DC / AC mutual conversion circuit 16 and the field. The current is supplied to the control circuit unit 19 that controls the current switching circuit 17 and is controlled by the DC / AC mutual conversion circuit 16 and the field current switching circuit 17 based on the angle signal. Current control is performed and control of the controller-integrated rotating electrical machine is executed.

この実施の形態1においては、ハウジング4の後方側の軸方向端面(リアブラケット2の軸方向端面)に円筒部4aを設け、円筒部4a内にリアベアリング6を設け、回転軸7の後端側端部に取り付けたセンサロータ30が円筒部4a内部に位置するようにリアベアリング6により回転軸7の後端側を支持している。センサステータ23は、その内周面がセンサロータ30の外周面と対向するように、円筒部4a内部に直接嵌め込まれている。従来は、第1の嵌合用突部と第2の嵌合用突部とを嵌め合わせることにより、センサステータ23とセンサロータ30との位置決めをするようにしていたために第1の嵌合用突部と第2の嵌合用突部の加工精度が影響して、高精度の位置決めができなかったが、この実施の形態1によれば、円筒部4aのみを用いてセンサステータ23とセンサロータ30との位置決めをするようにしたので、回転子位置検出センサ14のセンサステータ23とセンサロータ30との軸方向の相対位置の位置決めを容易にすることができ、また、センサステータ23の中心軸とセンサロータ30の中心軸を一致させることができるので、回転子位置検出センサ14の検出精度が向上する。   In the first embodiment, the cylindrical portion 4a is provided on the axial end surface on the rear side of the housing 4 (the axial end surface of the rear bracket 2), the rear bearing 6 is provided in the cylindrical portion 4a, and the rear end of the rotary shaft 7 is provided. The rear end side of the rotary shaft 7 is supported by the rear bearing 6 so that the sensor rotor 30 attached to the side end portion is positioned inside the cylindrical portion 4a. The sensor stator 23 is directly fitted into the cylindrical portion 4 a so that the inner peripheral surface thereof faces the outer peripheral surface of the sensor rotor 30. Conventionally, the first fitting protrusion and the second fitting protrusion are fitted together so that the sensor stator 23 and the sensor rotor 30 are positioned. Although the high-precision positioning could not be performed due to the processing accuracy of the second fitting protrusion, according to the first embodiment, the sensor stator 23 and the sensor rotor 30 are formed using only the cylindrical portion 4a. Since the positioning is performed, the relative position in the axial direction between the sensor stator 23 and the sensor rotor 30 of the rotor position detection sensor 14 can be easily determined, and the center axis of the sensor stator 23 and the sensor rotor can be easily positioned. Since the 30 central axes can be matched, the detection accuracy of the rotor position detection sensor 14 is improved.

また、図1に示したように、パワー回路部18はモータ部1におけるハウジング4の内部に設置したので、外的な衝撃に対して脆弱であるパワー回路部18を外部衝撃から保護することができ、信頼性の向上につながる。   Further, as shown in FIG. 1, since the power circuit unit 18 is installed inside the housing 4 in the motor unit 1, the power circuit unit 18 that is vulnerable to external impacts can be protected from external impacts. Can lead to improved reliability.

また、図2に示したように、パワー回路部18をハウジング4の軸方向端面に設置することで、パワー回路部18の表面ケースから熱が放熱されるため、十分な冷却効果が得られる。また、パワー回路部18を外部に配設して、パワー回路部18と回転子位置検出センサ14との距離をとることにより、ステータ三相及びロータ界磁の電流を制御する半導体のスイッチングに伴うパワー回路ループ電流の変化により発生する磁界が回転子位置検出センサ14のセンサステータ30に重畳してノイズが発生するのを低減することによって、検出角度精度の向上を図ることができる。   In addition, as shown in FIG. 2, by installing the power circuit unit 18 on the end surface in the axial direction of the housing 4, heat is radiated from the surface case of the power circuit unit 18, so that a sufficient cooling effect is obtained. In addition, the power circuit unit 18 is disposed outside, and the distance between the power circuit unit 18 and the rotor position detection sensor 14 is taken to accompany the switching of the semiconductor that controls the current of the stator three-phase and rotor field. The detection angle accuracy can be improved by reducing the generation of noise by superimposing the magnetic field generated by the change of the power circuit loop current on the sensor stator 30 of the rotor position detection sensor 14.

実施の形態2.
以下、この発明に係る回転電機構造の実施の形態2を説明する。
この実施の形態2では、パワー回路部18と制御回路部19の信号、または、回転子位置検出センサ14と制御回路部18の信号の受渡しをするために、パワー回路部18と制御回路部19がコネクタ31aにより接続され、また、回転子位置検出センサ14と制御回路部18がコネクタ31bにより接続されている。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment of the rotating electrical machine structure according to the present invention will be described below.
In the second embodiment, the power circuit unit 18 and the control circuit unit 19 are used to deliver signals from the power circuit unit 18 and the control circuit unit 19 or signals from the rotor position detection sensor 14 and the control circuit unit 18. Are connected by a connector 31a, and the rotor position detection sensor 14 and the control circuit unit 18 are connected by a connector 31b.

この実施の形態2によれば、パワー回路部18と制御回路部19との接続をコネクタ31bで行い、回転子位置検出センサ14と制御回路部19との接続をコネクタ31aで行うことによって組み立て性の向上を図ることができる。   According to the second embodiment, the power circuit unit 18 and the control circuit unit 19 are connected by the connector 31b, and the rotor position detection sensor 14 and the control circuit unit 19 are connected by the connector 31a. Can be improved.

また、コネクタ31b及びコネクタ31aを防水構造とすることによって、信頼性・耐久性の向上を図ることができる。   Moreover, the reliability and durability can be improved by making the connector 31b and the connector 31a waterproof.

また、取り外しが簡易であるので、コネクタ31a、31bの修復、交換等のメンテナンス性の向上につながる。   Moreover, since removal is simple, it leads to the improvement of maintenance property, such as repair and replacement | exchange of connectors 31a and 31b.

実施の形態3.
以下、この発明に係る回転電機の実施の形態3について説明する。
図3は、この発明の実施の形態3の回転電機の構成を示す断面図であり、図4(a)はレゾルバの正面図、図4(b)はレゾルバの断面図である。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment of the rotating electrical machine according to the present invention will be described below.
3 is a cross-sectional view showing a configuration of a rotating electrical machine according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 4 (a) is a front view of the resolver, and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of the resolver.

この実施の形態3では、回転子位置検出センサ14としてレゾルバ25(図4参照)を用いるものであり、それ以外の構成は上記実施の形態1及び2と同様である。   In the third embodiment, a resolver 25 (see FIG. 4) is used as the rotor position detection sensor 14, and the other configuration is the same as in the first and second embodiments.

回転子位置検出センサ14であるレゾルバ25は、薄板状の珪素鋼板を積層してなる環状のセンサステータ23を有し、センサステータ23から径方向内側に複数形成されたティース26は、インシュレータ27により覆われており、各ティース26にはインシュレータ27を介してセンサコイル28が複数回、巻回されている。ティース26に巻回されたセンサコイル28の口出し線の先端は、センサステータ23の外側に突出して形成されたインシュレータ27に一体成型又は圧入により固定された端子29に複数回巻き付けられ、半田又は溶接により端子29に固定されている。また、センサステータ23の中心軸線上には、制御装置一体型回転電機の回転軸7に固定され、回転軸7の回転とともに回転するセンサロータ30が設けられている。このセンサロータ30は、ギャップパーミアンスが角度に対して正弦波状に変化する突極形状から成る。   A resolver 25 that is a rotor position detection sensor 14 has an annular sensor stator 23 formed by laminating thin silicon steel plates, and a plurality of teeth 26 that are formed radially inward from the sensor stator 23 are received by an insulator 27. A sensor coil 28 is wound around each tooth 26 a plurality of times via an insulator 27. The leading end of the lead wire of the sensor coil 28 wound around the tooth 26 is wound a plurality of times on a terminal 29 fixed by integral molding or press-fitting to an insulator 27 formed so as to protrude outside the sensor stator 23, and is soldered or welded. To the terminal 29. A sensor rotor 30 is provided on the central axis of the sensor stator 23 and is fixed to the rotating shaft 7 of the controller-integrated rotating electrical machine and rotates with the rotation of the rotating shaft 7. The sensor rotor 30 has a salient pole shape in which the gap permeance changes sinusoidally with respect to the angle.

この実施の形態3によれば、回転子位置検出センサ14にレゾルバ25を用いることで、他の回転子位置検出センサ14よりも高い検出精度及び耐久性を得ることが可能となる。   According to the third embodiment, by using the resolver 25 for the rotor position detection sensor 14, higher detection accuracy and durability than the other rotor position detection sensors 14 can be obtained.

一般的な他の回転子位置検出センサ14として、例えば、ホールセンサや光学式エンコーダがある。ホールセンサは信頼性、耐久性に優れているが、分解能が低く、光学式エンコーダは分解能に優れているが、信頼性に劣っている。例えば、自動車のエンジンルームへの搭載を考えた場合、耐熱・耐振・耐ノイズ性に優れたレゾルバ25を採用することで、より高精度に回転子位置を検出することが可能となる。また、レゾルバ25は、センサロータ30とセンサステータ23との相対位置により、検出精度が変動するが、ハウジング4の円筒部4aにセンサステータ23を直接嵌合することで、センサステータ23とセンサロータ30の中心軸を合わせることができ、検出位置の検出精度の向上を図ることができる。   Examples of other general rotor position detection sensors 14 include a hall sensor and an optical encoder. The Hall sensor is excellent in reliability and durability, but the resolution is low, and the optical encoder is excellent in resolution, but inferior in reliability. For example, when mounting in an engine room of an automobile is considered, it is possible to detect the rotor position with higher accuracy by employing the resolver 25 having excellent heat resistance, vibration resistance, and noise resistance. Further, although the detection accuracy of the resolver 25 varies depending on the relative position between the sensor rotor 30 and the sensor stator 23, the sensor stator 23 and the sensor rotor are directly fitted to the cylindrical portion 4 a of the housing 4. 30 center axes can be aligned, and the detection accuracy of the detection position can be improved.

この発明に係る制御装置一体型回転電機は、自動車等の車両に有効に利用することができる。   The controller-integrated rotating electrical machine according to the present invention can be effectively used for a vehicle such as an automobile.

1 モータ部、2 フロントブラケット、3 リアブラケット、4 ハウジング、
4a 円筒部、5 フロントベアリング、6 リアベアリング、7 回転軸、
8 回転子、9 界磁巻線、10 固定子、11 スリップリング、12 ブラシ、
13 ブラシホルダ、14 回転子位置検出センサ、15 プーリ、
16 直流交流相互変換回路部、17 界磁電流スイッチング回路部、
18 パワー回路部、19 制御回路部、20 外部機器接続コネクタ、
21 制御基板、22 センサ変換器、23 センサステータ、24 固定子巻線、
25 レゾルバ、26 ティース、27 インシュレータ、28 センサコイル、
29 端子、30 センサロータ、31a,31b コネクタ。
1 Motor part, 2 Front bracket, 3 Rear bracket, 4 Housing,
4a cylindrical portion, 5 front bearing, 6 rear bearing, 7 rotating shaft,
8 rotors, 9 field windings, 10 stators, 11 slip rings, 12 brushes,
13 brush holder, 14 rotor position detection sensor, 15 pulley,
16 DC-AC mutual conversion circuit part, 17 Field current switching circuit part,
18 power circuit section, 19 control circuit section, 20 external device connector,
21 Control board, 22 Sensor converter, 23 Sensor stator, 24 Stator winding,
25 resolver, 26 teeth, 27 insulator, 28 sensor coil,
29 terminals, 30 sensor rotors, 31a, 31b connectors.

Claims (7)

円筒状の固定子、回転軸に固定され上記固定子内で回転する回転子、上記回転子の軸方向両側において上記回転軸を支持するフロントベアリング及びリアベアリング、上記固定子を保持するとともに、上記回転子をフロントベアリング及びリアベアリングを介して保持するハウジングを備えたモータ部と、
上記固定子に電流を流す直流交流相互変換回路と上記回転子に界磁電流を流す界磁電流スイッチング回路とを有するパワー回路部と、
上記パワー回路部を制御する制御回路を搭載した制御回路部と、
上記回転子の回転角度を検出するためのリング状のセンサロータ及び上記センサロータと内周が対向するリング状のセンサステータからなる回転子位置検出センサとを備えた制御装置一体型回転電機において、
上記ハウジングの後方側壁部の中央に上記軸方向に延出する円筒部が設けられ、上記円筒部内に上記リアベアリングが設けられ、上記回転軸の後方側端部に上記センサロータが取り付けられ、上記センサロータが上記円筒部内部に位置するように上記リアベアリングに上記回転軸の後方側が支持され、
上記センサステータは、その内周面が上記センサロータの外周面と対向するように上記円筒部内部に直接嵌め込まれていることを特徴とする制御装置一体型回転電機。
A cylindrical stator, a rotor that is fixed to a rotating shaft and rotates in the stator, a front bearing and a rear bearing that support the rotating shaft on both sides in the axial direction of the rotor, and holds the stator, and A motor unit having a housing for holding the rotor via a front bearing and a rear bearing;
A power circuit unit having a DC-AC mutual conversion circuit for passing a current to the stator and a field current switching circuit for passing a field current to the rotor;
A control circuit unit equipped with a control circuit for controlling the power circuit unit;
In a controller-integrated dynamoelectric machine comprising a ring-shaped sensor rotor for detecting the rotation angle of the rotor and a rotor position detection sensor comprising a ring-shaped sensor stator whose inner circumference faces the sensor rotor,
A cylindrical portion extending in the axial direction is provided in the center of the rear side wall portion of the housing, the rear bearing is provided in the cylindrical portion, the sensor rotor is attached to a rear side end portion of the rotating shaft, and The rear side of the rotating shaft is supported by the rear bearing so that the sensor rotor is located inside the cylindrical portion,
The controller stator-integrated rotating electrical machine, wherein the sensor stator is directly fitted into the cylindrical portion so that an inner peripheral surface thereof faces an outer peripheral surface of the sensor rotor.
上記パワー回路部は上記ハウジングの内部に設置されていること特徴とする請求項1に記載の制御装置一体型回転電機。 The control device-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, wherein the power circuit unit is installed inside the housing. 上記パワー回路部は、上記ハウジングの上記軸方向外壁に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の制御装置一体型回転電機。 The control device-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, wherein the power circuit unit is installed on the axial outer wall of the housing. 上記回転子位置検出センサのセンサステータと上記制御回路部とがコネクタで接続されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。 4. The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 1, wherein a sensor stator of the rotor position detection sensor and the control circuit unit are connected by a connector. 5. 上記パワー回路部と上記制御回路部とがコネクタで接続されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の制御装置一体型回転電機。 5. The control device-integrated dynamoelectric machine according to claim 1, wherein the power circuit unit and the control circuit unit are connected by a connector. 上記コネクタは防水構造を持つことを特徴とする請求項4または5に記載の制御装置一体型回転電機。 6. The controller-integrated rotating electrical machine according to claim 4, wherein the connector has a waterproof structure. 上記回転子位置検出センサとして、レゾルバを用いることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の制御装置一体型回転電機。 The controller integrated rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6, wherein a resolver is used as the rotor position detection sensor.
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