专利名称：永久磁铁型电动机的磁化方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种永久磁铁型电动机，特别涉及其转子的的磁化方法及装置。
背景技术：
现有技术的永久磁铁型电动机，具有向安装在由磁性材料构成的定子铁心上的绕组通电从而产生旋转磁场的定子，和可以旋转地配置在该定子铁心内且具有永久磁铁的转子。永久磁铁型电动机，从节能的观点出发，例如，作为空调机用压缩机的电动机，受到广泛使用。
这种永久磁铁型电动机在组装时，将转子插入定子内时，转子的磁性部件被磁化后，在其强大的磁力的作用下，转子往往被吸附到定子铁心的内周面，成为不能移动的锁定状态，因此难以将转子插入定子内。
为此，现有技术往往采用下述方法在磁性材料尚未磁化的状态下将转子插入定子，插入后，再向定子绕组外加磁化用电压使其产生磁场，在该磁场的作用下，使转子的未磁化的磁部件磁化。
这时，为了使转子的未磁化的磁部件良好地磁化，在磁化前需要使转子相对于定子旋转，使两者的相对位置，与所定的位置吻合。就是说，需要整合转子与定子的相对位置，以便使(转子)的未磁化的磁性部件中成为磁极的部分，与定子绕组产生的磁通的磁极位置对应。
作为进行这种转子与定子的相对位置的对位方法，在现有技术中，有利用夹具、目测及图象处理进行的对位，向定子绕组通电来进行的对位，测量定子绕组某一相间的电感等方法。
所谓“向定子绕组通电来进行的对位”，是使用恒电压装置等，给定子绕组外加某恒定电压，使定子铁芯产生静止磁场，在该静止磁场产生的磁阻转矩的作用下，使转子旋转、移动，使转子的磁极与定子铁芯的磁极位置整合的方法，
专利文献1公布了通过测量电感进行磁化对位的方法。该方法是在对具有绕组的定子而言，在可以旋转地配置具有未磁化的磁化部件的转子的状态下，将未磁化的磁化部件磁化，使转子的未磁化的磁化部件成为永久磁铁的永久磁铁型电动机的磁化方法中，给绕组外加磁化位置检测用的电压，使之产生磁通密度分布，测量在使转子对磁通密度分布而言的位置相对变化时的绕组两端间的电感，将其峰值作为磁化位置的方法。
特开平11-243671号公报可是，利用夹具、目测及图象处理进行对位时，存在着如果压缩机内部的定子和转子的位置关系是不能够看到的结构，就不能进行对位的问题。
另外，通电进行对位时，由于必须通过给绕组通电使转子旋转移动，所以给绕组通电的电流量增大。另外，在这种方法中，为了获得位置整合所必要的精度，还需要进一步增大电流值。这样，由于电流量变大，所以在温升变大的同时，还存在需要大容量的设备，需要大型设备的问题。
另外，专利文献1公布的方法，虽然具有即使是不能看到压缩机内部的结构也能整合磁化位置的优点，但却存在着转子旋转产生的电感值的变化量，对测量它的设备分辩能力而言不大时，表示峰值的转子的角度的检测中包含的误差会变大的问题。其结果，在电感值变化量不大时，就不能检测出最佳的磁化位置，不能进行良好的磁化。
发明内容
所以，本发明的目的，是要提供即使是不能看到压缩机内部的结构，也能用小型设备正确地整合转子与定子的相对位置，将未磁化的磁性部件磁化的永久磁铁型电动机的磁化方法及装置。
本发明涉及的永久磁铁型电动机的磁化方法，是将具有三相绕组的定子和具有未磁化的磁性部件的转子的永久磁铁型电动机的所述未磁化的磁性部件，在定子内磁化的方法，包括三相绕组中，在第1相和第2相之间，外加电感测量用电压，测量绕组的电感的第1电感测量步骤；所述三相绕组中，在第2相和第3相之间，外加电感测量用电压，测量绕组的电感的第2电感测量步骤；三相绕组中，在第3相和第1相之间，外加电感测量用电压，测量绕组的电感的第3电感测量步骤；通过求出将第1电感测量获得第1电感测量的值作为绝对值，指向任意一个方向的第1电感矢量，将第2电感测量获得的第2电感测量值作为绝对值，在包含所述第1电感矢量的平面内，指向与第1电感矢量之间的角度成为120°的方向的第2电感矢量，以及将第3电感测量获得的第3电感测量值作为绝对值，在包含所述第1电感矢量和第2电感矢量的平面内，与第1电感矢量和第2电感矢量之间的角度都成为120°的方向的第3电感矢量之和规定的合成矢量，与包含这3个矢量及合成矢量的平面内的直角坐标的一轴之间的角度，特定转子与定子相对的位置关系的步骤；以及根据上述步骤中特定的相对位置关系，为了实现磁化时希望的所述转子与所述定子的位置关系，使转子只旋转包含0度的所定角度后，通过给定子绕组的所定相通电，从而使转子的未磁化的磁化性部件磁化的步骤。
另外，在本发明涉及的永久磁铁型电动机的磁化方法中，将所述磁化步骤反复进行多次，可以进一步提高磁化效果。
本发明涉及的永久磁铁型电动机的磁化装置，包括使转子旋转的驱动单元；计测转子的旋转量的计测单元；测量定子内绕组的电感的电感测量单元；旨在将转子的未磁化的磁性部件磁化的磁化电源；以及可以控制地连接驱动单元、计测单元、电感测量单元及磁化电源，而且还可以接收来自计测单元及电感测量单元的信号的控制单元。
另外，上一段所述的控制单元，作为测量单元，在所述三相绕组中的第1相和第2相之间，测量第1电感测量值，接着在第2相和第3相之间，测量第2电感测量值，再在第3相和第1相之间，测量第3电感测量值；通过求出将第1电感测量获得第1电感测量的值作为绝对值，指向第1方向的第1电感矢量，将第2电感测量获得的第2电感测量值作为绝对值，指向与第1方向成为120°的角度的第2方向的第2电感矢量，以及将第3电感测量获得的第3电感测量值作为绝对值，在由第1电感矢量和第2电感矢量规定的平面内，与第1方向及第2方向的角度都成为120°的第3方向的第3电感矢量之和规定的合成矢量，与包含第1～第3电感矢量及合成矢量的平面内的直角坐标的指向所定方向的一轴之间的角度，特定转子与定子相对的位置关系；根据特定的相对位置关系，为了实现磁化时希望的所述转子与所述定子的位置关系，使用驱动单元及计测单元，将转子只旋转包含0度的所定角度后，通过使用磁化电源给定子绕组的所定相通电，从而使转子的未磁化的磁化性部件磁化。
采用本发明涉及的方法及装置后，即使不能看到电动机内转子与定子的相对的位置关系，也能利用小型的装置正确地进行转子与定子的位置整合，良好地将未磁化的磁化部件磁化。
因此，在采用本发明涉及的磁化方法使转子的未磁化的磁化部件磁化的永久磁铁型电动机中，磁化效果稳定，永久磁铁的性能稳定。而且，永久磁铁型电动机的性能稳定。
图1是本发明涉及的装置的方框图。
图2是表示装备了永久磁铁型电动机2的压缩机的结构的简要剖面图。
图3是永久磁铁型电动机的结构的俯视剖面图。
图4是本发明涉及的方法的流程图。
图5(a)是第1电感测量使用的接线的一个示例，(b)是第2电感测量使用的接线的一个示例，(c)是第3电感测量使用的接线的一个示例。
图6是表示电感测量值和转子的角度的关系的曲线图。
图7是本发明的实施方式涉及的永久磁铁型电动机的其它示例。
图8(a)是正交座标系α-β的图形，(b)是3座标系u-u-w的图形，(c)是由3个电感测量值构成的3个矢量和合成矢量71的图形。
图9(a)是表示第1电感测量值成为极大值时的转子的位置的图形。(b)是表示第1电感测量值成为极小值时的转子的位置的图形。
图10(a)是第1磁化中的接线的一个示例，(b)是表示第1磁化中最理想的转子的角度和产生的磁通分布的图形。
图11(a)是第2磁化中的接线的一个示例，(b)是表示第2磁化中最理想的转子的角度和产生的磁通分布的图形。
具体实施例方式
下面，参阅附图，详细讲述本发明的实施方式。
<结构>
图1是表示实施本发明涉及的磁化方法的装置的结构的方框图。在压缩机电动机部分110中，采用本发明涉及的方法磁化的永久磁铁型电动机的定子的三相绕组，通过电极111，与电感测定单元——电感测量器112及磁化单元——磁化电源113连接。在其中适当设置多个开关后，可以使电流流过所希望的相。开关也可以由控制单元——控制装置114进行开关。
另外，电感测量器112及磁化电源113与控制装置114连接，可以由控制装置114控制电感测量器112及磁化电源113。同时，控制装置114还可以控制从压缩机的下方通过轴与转子连接的回转式编码器115及转子驱动单元——可以驱动与回转式编码器115连接的轴的脉冲电动机116。此外，转子驱动单元也可以采用人工方法，这时，使用可以读取轴等的旋转量的刻度等，计测旋转量，用手动方式将旋转量输入给控制装置114。
控制装置114，使用电感测量器112测量电感。测量值被发送给控制装置114，控制装置114根据该值，求出转子的现在位置。控制装置114根据该计算结果，判断是否需要将转子旋转到适合磁化的位置。断定需要将转子旋转时，驱动脉冲电动机116。脉冲电动机116的驱动力，传递给与回转式编码器115连接的轴，使电动机的转子旋转。回转式编码器115将旋转量逐一发送给控制装置114。控制装置114根据发送来的有关转子的旋转量的信息，在转子的位置到达适合磁化的位置时，使脉冲电动机116停止。
接着，控制装置114决定磁化用电流的通电线路，使用磁化电源113，进行转子的磁化。但磁化用电流，既可以由控制装置114自动决定，也可以由本装置的操作者采用手动方式给控制装置114下达指令。控制装置114自动决定磁化用电流时，考虑转子的位置，计划采用能够尽管减少转子的旋转量的磁化用电流。
图2是表示装备了采用本发明涉及的方法及装置磁化的永久磁铁型电动机2的压缩机的结构的简要剖面图。在壳体部1内的上部，配置着永久磁铁型电动机2，在其下部配置着压缩机机构3。将压缩机机构3从图2所示的压缩机拆掉的状态，在图1中称作“压缩机电动机部分110”。
永久磁铁型电动机2，具有定子4及转子5。定子4具有绕组4a及定子铁芯4b，在内部配置着可以旋转的转子5。定子铁芯4b，将由多枚电磁钢板构成的圆环状薄板，向轴心方向(壳体部1的上下方向)层叠后形成一体化的圆筒形状，安装在壳体部1的内壁。在转子5的中心部，形成沿着其轴心方向贯通的轴插入孔，压缩机构的曲轴热装插入固定在该轴插入孔中。永久磁铁型电动机2通过该曲轴，与压缩机构3驱动连接。
图3是表示本实施方式中的永久磁铁型电动机的结构的俯视剖面图。由图3可知在定子铁芯4b的内周面上，由向轴心方向延伸的多个凹槽构成的绕组插入部4c，在内周方向上等间隔地形成。图2所示的绕组4a，将3相的6极绕组(4u、4v及4w)集中绕入该绕组插入部4c中，卷绕安装而成。以下，将绕组4a的3相分别称作U相、V相及W相。另外，转子5包括转子铁芯5a和未磁化的磁性部件5b。转子铁芯5a，在定子铁芯4b的中央空间部，隔着空气隙配设而成，其形状为将由多枚电磁钢板制造的圆形薄板，向轴心方向层叠的圆筒形状。未磁化的磁性部件5b，插入该转子铁芯5a的磁铁插入孔5d中。未磁化的磁性部件5b，在转子5嵌插入定子4之际，是未磁化的状态。转子铁芯5a的中心部，是轴插通孔5c。
<磁化方法>
《概要》现在讲述在上述结构的永久磁铁型电动机2中的未磁化的磁性部件5b的磁化方法。在本实施方式中的磁化方法，首先，通过电感测量，特定压缩机内的电动机中的转子5和定子4的相对位置关系。根据其结果，对转子5内的未磁化的磁性部件5b进行适当的磁化。
下面，使用图4的流程图，讲述磁化方法。
《通过电感测量，检出转子现在的位置》一般地说，在转子5刚插入定子4之后的状态下，可能随着转子5的轴旋转而变化，在垂直于转子5的轴的平面内，无法确定转子5和定子4的相对位置关系。因此，在开始磁化之前，需要正确掌握转子5的旋转位置。(以下，在本说明书中，“旋转位置”这一术语，是指在垂直于转子5的轴的平面内，随着转子5的旋转而变化的转子5和定子4的相对位置关系，转子5的“角度”或转子5的“相位”的表达，也视作实质上同义。)因此，为了正确检出转子5的旋转位置，实施步骤S201～S204。
(第1电感测量S201)如图5(a)所示，绕组4a的第1相(图3中的U相绕组4u、V相绕组4v或W相绕组4w，)的端子T1和第2相(图3中的3相中除了被作为第1相选择的1相之外的2相中的某1相)的端子T2，通过开关等与电感测量器112(例如LCR仪)连接。然后，由所述电感测量器112给第1相～第2相之间外加电压，测量第1电感。
(第2电感测量S202)接着，不使转子5的角度变化，实施第2电感测量S202。给在第1电感测量S201中外加了电压的两个相不同的组合构成的两个相外加和第1电感测量实质上相同大小的电压。例如如果在第1电感测量S201中外加了电压的两个相是第1相及第2相，那么在第2电感测量S202中外加电压的相，就是第2相及第3相或是第1相及第3相。
在第1电感测量S201中，将第1相作为U相绕组4u、将第2相作为V相绕组4v。在第2电感测量S202中，如图5(b)所示，将将第2相作为V相绕组4v、第3相作为W相绕组4w，与图1所示的电感测量器112连接(图5所示的LCR仪)，测量电感。
(第3电感测量S203)再接着，不使转子5的角度变化，实施第3电感测量S203。给在第1电感测量S201及第2电感测量S202中外加了电压的两个相不同的组合构成的两个相进行第1电感测量，外加和第1电感测量实质上相同大小的电压。例如如果在第1电感测量S201中外加了电压的相是第1相及第2相，在第2电感测量S202中外加了电压的相是第2相及第3相，那么在第3电感测量S203中外加电压的相，就是第1相及第3相。
在第3电感测量S203中，将第3相作为W相绕组4w、第1相作为U相绕组4u。
(通过3相2相变换求出转子的角度S204)
经过步骤S201～S203后，获得3个电感测量值。使用这3个值，求出转子5的现在角度(步骤S204)。在本实施方式中使用3相2相变换求出转子的角度。
图6是表示电感测量值伴随转子5的角度的变化而变化的曲线图。该曲线图，是使转子5的角度每次微小地变化，测量U相4u和W相4w、V相4v和W相4w及W相4w和U相4u(在图5(a)～(c)中，将第1相、第2相及第3相分别作为U相4u、V相4v和W相4w)的各2相的电感测量值，将其测量结果标绘而成图形。
图6是定子绕组的任意2相的电感测量值的曲线图。曲线61～63，具有三角函数的轮廓，其周期，作为转子的角度是90度，各曲线61～63间的相位差是30度。此外，图6的电感值的曲线图，由于具有4个磁极(磁铁插入孔5d)，所以转子的角度是90度。但该周期随转子构成的磁极数而变化(周期用360°÷(转子的极数)表示)。另外，这里所说的磁极数，包括未磁化的状态，意味着构成永久磁铁型电动机的磁极数。在以下的讲述中，使用将构成转子的磁极作为4个的转子5进行讲述。
电感测量值如此变化的理由，如下如图3所示，本实施方式的转子5，是将4枚未磁化的磁性部件5b配置在转子内部，即1枚磁铁/极的4极结构。构成该转子5的大部分的转子铁芯5a，则是电磁钢板，是磁通容易通过的物质，其内部具有成为磁铁插入孔5d的空洞的结构。而且，磁铁插入孔5d中存在的空气，具有和真空等同程度的透磁率，在磁通容易通过这一点，是与构成转子铁芯5a的电磁钢板性质完全不同的物质。因此，绕组4a的电感，随着转子5与定子4的相对位置的不同而变化。就是说，使转子5旋转后，磁铁插入孔5d妨碍磁路的程度就周期性地变化。因此，转子5即使在插入4枚未磁化的磁性部件5b的状态下，残存的空气的透磁率与转子铁芯5a的透磁率的差异也很大，所以可以获得同样的电感测量值的变化。该电感测量值的变化的周期，成为90度的周期。另外，U相4u和V相4v、V相4v和W相4w及W相4w和U相4u的各2相的组合，采用分别60度地错开配置。因此，在各曲线61～63之间，表现出60度的相位差。由于各曲线的周期是90度，所以相位差也可以用30度表现。
另外，除了磁铁插入孔5d以外，在转子铁芯5a中也存在孔，尽管有损于转子铁芯5a的旋转对称性，但如果该孔比较小，那么对测量的电感测量值的影响就微乎其微，可以获得同样的测量结果。进而，转子5的4枚未磁化的磁性部件5b，即使不具备具备相同的性能的未磁化的磁性部件5b，在电感测量值的变化状况上也没有变化。这是因为电感测量值的变化取决于转子5的电磁钢板的形状，一般地说，由于空气的透磁率与转子铁芯5a的透磁率具有显著的差异，所以每个未磁化的磁性部件5b的性能差异，对电感测量值的影响甚微。另外，如图7所示，向一个磁铁插入孔5d中插入多枚未磁化的磁性部件5b(在本图中为2枚未磁化的磁性部件5b)时，也能获得同样的测量结果。
假设这3条曲线61～63和正弦函数是相似形。就是说，假设这3条曲线，振幅相同，而且与在纵轴正方向同量、在横轴方向上平行移动而各相差三分之一周期的3个正弦函数十分近似。
根据上述假设，讲述使用步骤S201～步骤S203中获得的3个电感值的转子5的角度的计算方法。
设定图8(a)所示的正交座标系α-β和图8(b)所示的那种由互差120度的3个轴构成的系统。在这些系统中，使原点O和O’重合，而且使α轴和u轴重叠。在图8(b)的3个轴方向上，分别设定将第1电感测量值、第2电感测量值及第3电感测量值作为绝对值的矢量。图8(c)是实际标绘在某个转子角度中测量到的3个电感测量值的图形。如图8(c)所示，在同一个平面上，改变各错开120度的方向，给予将第1电感测量值、第2电感测量值及第3电感测量值作为绝对值的3个矢量，于是构成这3个矢量的合成矢量71。如果将合成矢量71正交的2个轴、α及β方向的成分，分别设定为A1及B1，那么来自该合成矢量71的β轴的偏角θ就是公式1θ=arctan(A1B1)]]>在这里，A1＝L1-(L2+L3)×sin(30°)，B1＝(-L2+L3)×cos(30°)。式中，L1、L2及L3分别是来自该合成矢量F1的β的轴的偏角是(关系式1)式中；L1、L2及L3分别是第1电感测量值、第2电感测量值及第3电感测量值。假设在A1＝0、且B1≠0时，θ＝0°，在A1≠0、且B1＝0时，θ＝90°。
在该偏角θ的作用下，具有由转子5构成N个磁极的转子5的角度Θ，在A1为任意值、且B1＞0，或A1＞0、且B1＝0时，可以求得Θ＝(90°-θ)/N；在A1为任意值、且B1＜0，或A1＜0、且B1＝0时，可以求得Θ＝{180°+(90°-θ)}/N接着，讲述上一段决定的角度Θ，与实际的转子5与定子4的相对位置的关系。例如所谓“成为Θ＝0(θ＝90°)的转子5的位置”，是在图6的曲线图中，第1电感测量值(图6中的曲线61)表示极大值的位置。
所谓“电感表示极大”，是指测量该电感之际产生的妨碍磁通通过的磁阻要素是极小。本实施方式中，所谓“磁阻要素”，是转子5中未磁化的磁性部件5b(或磁铁插入孔5d)。图9(a)是表示第1电感测量值(图6中的曲线61)成为极大值的转子5的角度的图形。将图5(a)的第1相作为U相4u、第2相作为V相4v，外加电压后，在U相4u及V相4v的各上升部分，流过用圆点及十字表示的电流，产生贯通转子5内部的磁通。图中的箭头，表示磁通的方向。如图9(a)所示，通过有电流流过的2相的中间点的定子4的直径Duv，通过4枚未磁化的磁性部件5b中、互相面对的2枚未磁化的磁性部件5b的中心时，对未磁化的磁性部件5b的电感的影响成为最小，测量到的电感则成为最大。所谓“成为Θ＝0的转子5的位置”，是本图所示的转子5的位置。
图9(b)是表示将转子5由图9(a)所示的转子5的角度旋转45度的位置(即Θ＝45)的状态的图形。转子5处于该位置时，即在通过有电流流过的2相的中间点的定子4的直径Duv上，存在4枚未磁化的磁性部件5b中相邻的2枚未磁化的磁性部件5b邻接的端部时，给予未磁化的磁性部件5b的磁通的影响成为最大，结果，电感值就成为极小。转子5处于本图9所示的位置时，Θ＝45。就是说，Θ的增减，与转子5的角度的增减一致。如果从图9(b)所示的转子5的角度再旋转45度，就和图9(a)一致。
(转子未磁化的磁性部件的磁化S205～S210)使用上述步骤求出的转子5的角度，通过以下步骤，将未磁化的磁性部件5b的磁化。磁化通过由磁化电源113给适当的相外加磁化用电压进行。
本实施方式的电动机2，如图3所示，采用转子5具有4枚未磁化的磁性部件5b，定子4由3相绕组集中卷绕而成的结构。具有这种结构的电动机时，最好按照如下步骤实施磁化。
如图10(a)所示，给3相绕组外加第1磁化用电压。在本图中，也将第1相作为U相4u、第2相作为V相4v、第3相作为W相4w。转子5的角度Θ如图10(b)所示，是Θ＝0时的旋转位置。该旋转位置，是转子5的4枚未磁化的磁性部件5b中任意相对的2枚未磁化的磁性部件5b，位于磁化接线上处于高电压侧的一相形成的磁极的正对面时的角度。在磁化之前，判断转子5的角度是否适当(步骤S205)。具体地说，如果步骤S204求出的转子5的角度不是Θ＝0，就利用脉冲电动机116使转子5旋转，调节转子5的角度，使之与Θ＝0的位置吻合(步骤S206)。此外，在上述步骤S205及步骤S206中设定的磁化用的转子5的角度，不必局限于Θ＝0及与之实质上同等的角度，还可以设定成其它的角度。
外加图10(a)所示的第1磁化用电压后，在图10(b)中用箭头所示的磁通贯穿转子5，未磁化的磁性部件5b的外侧，被磁化成为具有图示的极性。对位于W相绕组4w形成的磁极的正对面的未磁化的磁性部件5b而言，磁通垂直地从其中心向外侧方向穿过。因此，这些未磁化的磁性部件5b将外侧作为N极，得到充分的磁化(第1磁化步骤S207)(以下将这些将外侧作为N极磁化的磁性材料，称作“永久磁铁5eN”。)。对2枚永久磁铁5eN以外的2枚未磁化的磁性部件5b而言，磁通倾斜地从其外侧向中心部穿过。因此，这2枚未磁化的磁性部件5b将外侧作为S极磁化(以下将这些将外侧作为S极磁化的磁性材料，称作“永久磁铁5eS”。)。可是，这两枚永久磁铁5eS的磁化程度，比将外侧作为N极后磁化的2枚永久磁铁5eN弱，特别是在用虚线表示的区域R1及R2附近，未能得到充分的磁化。
接着，为了补偿第1磁化中的永久磁铁5eN和永久磁铁5eS之间的磁化程度的不均匀，再进行磁化(步骤S207～步骤S210)。该第2磁化中的磁化接线，如图11(a)所示，将低电位侧作为第1相，高电位侧作为第2相。图11(b)表示将第1相、第2相、第3相分别作为U相绕组4u、V相绕组4v及W相绕组4w后，在第2磁化中产生的磁通，以及为了进行第2磁化的转子5的位置。为了进行第2磁化的转子5的位置，可以是将第1磁化中磁化的程度比较低的外侧作为S极，能够使被磁化的永久磁铁5eS更好地磁化的转子5的角度。如图11(a)所示，磁化用电流流过后，图11(b)所示的那种磁通就穿过转子5内。还可以是使磁通垂直穿过在第1磁化中磁化程度比较低的区域R1及R2的转子5的角度。由本图可知在为了进行第2磁化的转子5的角度的接线中，是将具有第1磁化中磁化得比较弱的部分的外侧，作为S极，被磁化的永久磁铁5eS位于成为低电位侧的第2相产生的磁极的正对面的角度。
比较图10(b)和图11(b)，可知在第1磁化S207中的转子5的角度，和第2磁化S210中的转子5的角度通常不同。因此，判断将实施第1磁化S207时的转子5的角度，作为为了实施第2磁化的转子5的角度是否适合(步骤S208)，在第2磁化之前，先使转子5旋转所定的角度。在本图中，使其从第1磁化的转子5的位置沿顺时针方向旋转30度(步骤S208及步骤S209)。
外加第2磁化用电压后，图11(b)箭头所示的磁通，就穿过转子5，对于位于V相绕组4v产生的磁极的正对面的永久磁铁5eS而言，磁通垂直地从外侧朝着中心的方向穿过。因此，永久磁铁5eS将外侧作为S极被磁化。所谓永久磁铁5eS，是包含在第1磁化中中心部特别没有磁化的区域R1及R2的永久磁铁5eS。这些永久磁铁5eS，也通过第2磁化被充分磁化(步骤S210)。此外，本发明使用的磁化方法，在与本申请为同一申请人编写的专利申请特愿2003-295232号中有详细讲述。
通过以上的步骤后，电动机用永久磁铁5eN及永久磁铁5eS就得到高精度的、充分的磁化。此外，在本实施方式中，使用具有4枚未磁化的磁性部件5b的转子5，和具有集中卷绕的3相6极绕组的定子4。因此，采用上述方法实施磁阻测量及磁化。可是，本发明并不局限于具有这种结构的电动机。未磁化的磁性部件5b的枚数如果变化，就对转子5的旋转对称性产生影响，电感测量值变化的周期性就要因此而变化。该周期性，随着构成转子5的极数而变。(即周期可以用360°÷(转子的极数)表达)。另外，例如如果采用分布绕组等，装入定子的绕组的安装方式发生变化，一般地说，给相间外加电压时，产生的磁通的形状也要变化。对应于这些变化，有时需要改变本方法使用的各种连接的形态。例如，在磁化步骤中，有时还通过给适当的2相间通电，从而进行磁化。另外，还有时可以用1次完成必要的磁化步骤。这些变更对业内人士来说，是容易的，是本发明所包含的。
本发明涉及的永久磁铁型电动机的磁化方法及装置，在不能看见电动机内部的状态下，也能利用小型的设备，正确整合转子与定子的相对位置，有利于磁化未磁化的磁性部件，例如，作为空调机用压缩机的永久磁铁型电动机的磁化方法及装置，大有用处。
权利要求
1.一种永久磁铁型电动机的磁化方法，将具备具有三相绕组的定子和具有未磁化的磁性部件的转子的永久磁铁型电动机的所述未磁化的磁性部件，在定子内磁化，包括所述三相绕组中，在第1相和第2相之间，外加电感测量用电压，测量所述绕组的电感的第1电感测量步骤；所述三相绕组中，在所述第2相和第3相之间，外加所述电感测量用电压，测量所述绕组的电感的第2电感测量步骤；所述三相绕组中，在所述第3相和所述第1相之间，外加所述电感测量用电压，测量所述绕组的电感的第3电感测量步骤；通过求出由在所述第1电感测量中获得的第1电感测量的值作为绝对值且指向第1方向的第1电感矢量、将在所述第2电感测量中获得的第2电感测量值作为绝对值且指向与所述第1方向构成120°的角度的方向的第2方向的第2电感矢量、以及将在所述第3电感测量中获得的第3电感测量值作为绝对值且指向在由所述第1电感矢量和所述第2电感矢量规定的平面内的与所述第1方向和所述第2方向构成的角度都成为120°的方向的第3方向的第3电感矢量之和所规定的合成矢量，与指向包含所述3个矢量及所述合成矢量的平面内的所定方向的一轴之间的角度，来特定所述转子与所述定子相对的位置关系的步骤；以及根据所述特定的相对位置关系，为了实现磁化时所述转子与所述定子的位置关系，使所述转子旋转包含0度在内的所定角度后，通过给所述定子绕组的所定相通电，从而使所述转子的所述未磁化的磁化性部件磁化的步骤。
2.如权利要求1所述的永久磁铁型电动机的磁化方法，其特征在于将所述磁化步骤反复进行2次以上。
3.如权利要求1或2所述的永久磁铁型电动机的磁化方法，其特征在于所述磁化步骤，将所述3相绕组中的某1相设为高电位或低电位，将并联的剩余的2相设为低电位或高电位后，给3相之间通电。
4.如权利要求1所述的永久磁铁型电动机的磁化方法，其特征在于所述磁化步骤，将所述3相绕组中的某1相设为高电位或低电位，将剩余的2相中的某1相设为低电位或高电位后，给2相之间通电。
5.如权利要求3所述的永久磁铁型电动机的磁化方法，其特征在于在所述磁化步骤后，还有第2磁化步骤，所述第2磁化步骤，将磁化步骤中被设为高电位或低电位的所述第1相以外的1相设为低电位或高电位，将并联的剩余的2相设为高电位或低电位后，给3相之间通电。
6.一种永久磁铁型电动机的未磁化磁性部件的磁化装置，其特征在于，包括使转子旋转的驱动单元；计测所述转子的旋转量的计测单元；测量定子内绕组的电感的电感测量单元；旨在将所述转子的未磁化的磁性部件磁化的磁化电源；以及可以控制地连接所述驱动单元、所述计测单元、所述电感测量单元及所述磁化电源，而且还可以接收来自所述计测单元及所述电感测量单元的信号的控制单元，所述控制单元，使所述测量单元，在所述三相绕组中的第1相和第2相之间测量第1电感测量值，接着在所述第2相和第3相之间测量第2电感测量值，再在所述第3相和所述第1相之间测量第3电感测量值；根据所述3个电感测量值，通过求出由在所述第1电感测量中获得的第1电感测量的值作为绝对值且指向第1方向的第1电感矢量、将在所述第2电感测量中获得的第2电感测量值作为绝对值且指向与所述第1方向构成120°的角度的方向的第2方向的第2电感矢量、以及将在所述第3电感测量中获得的第3电感测量值作为绝对值且指向在由所述第1电感矢量和所述第2电感矢量规定的平面内的与所述第1方向和所述第2方向构成的角度都成为120°的方向的第3方向的第3电感矢量之和所规定的合成矢量，与指向包含所述3个矢量及所述合成矢量的平面内的所定方向的一轴之间的角度，来特定所述转子与所述定子相对的位置关系；根据所述特定的相对位置关系，为了实现磁化时所述转子与所述定子的位置关系，使用所述驱动单元及所述计测单元，将所述转子旋转包含0度在内的所定角度；通过使用所述磁化电源给所述定子绕组的所定相通电，从而使所述转子的所述未磁化的磁性部件磁化。
全文摘要
本发明涉及的永久磁铁型电动机的磁化方法，包括测量三相绕组中2相的组合涉及的电感的第1～第3电感测量的步骤(S201～S203)；根据这3个电感测量值(第1～第3电感测量值)，特定转子与定子相对的位置关系的步骤(S205)；以及使转子只旋转包含0度的所定角度后，通过给定子绕组的所定相通电，从而使转子的未磁化的磁化性部件磁化的步骤(S205～S210)。从而提供即使是不能看到压缩机内部的结构，也能用小型设备正确地整合转子与定子的相对位置，将未磁化的磁性部件磁化的永久磁铁型电动机的磁化方法及装置。
文档编号H02K15/03GK1638241SQ20041010207
公开日2005年7月13日 申请日期2004年12月22日 优先权日2003年12月26日
发明者村上秀树, 福原弘之 申请人:松下电器产业株式会社