CN102741660A - 旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所应用的作为旋转角侦测装置的解角器100具备：定子200，具有复数定子齿210连接成环状而形成；以及转子300，其设置成可相对该定子200旋转。为了得到对应转子300的旋转角度的输出信号，在定子齿210上卷绕输出绕组串联连接的输出绕组群。并且，按照定子齿210的配置顺序对各定子齿210赋予编号，在第k号的定子齿210上所卷绕的输出绕组的卷绕数W(k)根据以下的式(1)设定。由此，用于从输出绕组群输出正弦波信号的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，便能够以比现有技术更简易的方式设定卷绕数。
Figure 904827DEST_PATH_IMAGE002
其中，MaxTrn：各定子齿上所卷绕的最大卷绕数；S：插槽的个数；X：转子的极数；?：相位调整用的参数。

Description

旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法
技术领域
本发明是关于一种在解角器等的旋转角侦测装置或同步器等的旋转角同步装置中的定子的定子齿上卷绕输出绕组的卷绕方法，特别是关于一种以输出绕组所输出的输出信号成为正弦波信号的方式进行卷绕的卷绕方法。
背景技术
现有技术提供一种旋转角侦测或同步装置，其具有解角器、同步器、定子以及转子，利用随着转子的旋转定子与转子之间的磁特性会产生变化这个特点，输出对应转子的旋转角度的输出信号(例如参照专利文献1)。在此，图9表示现有的作为这些旋转角侦测装置的解角器的图示。图9的解角器900具备环状的定子920，该定子920设有从内周面朝内部方向突出且排列成环状的复数定子齿931。另外，在定子920的内侧，设有可相对于定子920旋转，使各定子齿931之间的间隙磁导随着旋转而周期性变化的转子(图中未显示)。
定子920上的各定子齿931卷绕着励磁绕组(图中未显示)，可从外部对其输入励磁信号，且其在相邻定子齿之间卷绕方向彼此相反。另外，各定子齿931上卷绕着输出绕组y，其输出对应转子的旋转角度而变化的输出信号。并且，各定子齿931的输出绕组y串联连接，形成输出绕组群z。
当励磁信号输入于励磁绕组时，定子920的各定子齿931受到励磁而产生磁束。并且，由相邻定子齿931组合所构成的形状为插槽930，在各插槽930分别形成磁性电路。此时，由于各插槽930(各磁性电路)之间的间隙磁导会对应转子的旋转角度产生变化，各磁性电路便产生对应转子旋转角度的磁束。并且，输出绕组群z根据所产生的磁束产生电气信号，将该电气信号当作输出信号取出，便可检测出转子的旋转角度。
另外，在现有的这些旋转角侦测装置中，通过调节卷绕在各定子齿931上的输出绕组y的卷绕数，将对应转子的旋转角度而变化成正弦波状的正弦波信号当作输出信号输出。以下的式(51)，是专利文献1所提出的式，用来表示各定子齿931所卷绕的输出绕组y的卷绕数。即，在现有技术中，对各定子齿931设定式(51)所表示的卷绕数，并卷绕该数目的绕组作为输出绕组y。因此，输出绕组群z输出正弦波信号，该正弦波信号为各输出绕组y所产生的信号互相重叠而形成的输出信号。
[数1]
Figure BDA00001960791700021
其中，
Nk(n)：表示在n相中，在第(n)群的绕组群中，i=1到S的任意整数或第k号插槽的绕组部的卷绕数。
W：全部的绕组数(1相内的i=1～S个的各插槽所卷绕的各绕组部的合计)。
S：插槽数。
又，在各定子齿931上卷绕n相的输出绕组y，形成n相的输出绕组群z。并且，可对这些输出绕组群z调节各输出绕组y的卷绕数，以输出相位互不相同的正弦波信号。例如，在解角器的情况下，可卷绕2相的输出绕组群z，从其中一相的输出绕组群z输出sin信号，从另一相的输出绕组群z输出cos信号。另外，可使用例如同步器作为旋转角同步装置。现有的同步器卷绕式(51)所设定的3相的输出绕组群z，从各输出绕组群z输出相位互相相差120度的正弦波信号。并且，同步器，是用来使复数个机器之间的运转同步的装置，通常使用包含有同步器发信机与同步器受信机的套件。这些同步器发信机、受信机的构造相同。即，均设有定子与转子，并在定子齿上卷绕3相的输出绕组群z。并且，将同步器发信机、受信机的各输出绕组群z连接，使同步器受信机的转子与同步器发信机的转子位置相同，即同步化。又，在本说明书中的「同步器」分别指同步器发信机、受信机。另外，旋转角同步装置，如同步器，是用于包含发信侧装置与受信侧装置并使旋转角同步的系统中，分别指这些发信侧装置、受信侧装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本第3171737号专利
发明内容
发明所要解决的问题
然而，现有的式(51)是式在分母分子已经确定的分数式，构成式的项数很多很复杂，故无法以简易的方式设定卷绕数。因此，本发明的目的在于提供一种使输出绕组群输出正弦波信号的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，其能够以比现有技术更简易的方式设定卷绕数。
解决问题的技术方法
为了解决上述问题，本发明提供一种在旋转角侦测或同步装置中的前述输出绕组的卷绕方法，该旋转角侦测或同步装置包含：定子，具有复数定子齿连接成环状而形成；转子，其设置成可相对于该定子旋转；励磁绕组，其为可输入励磁信号的绕组，依序卷绕在前述各定子齿上，而使相邻定子齿之间卷绕方向彼此相反；以及输出绕组群，其为在各前述定子齿上所卷绕的输出绕组串联连接而成的绕组群，用来将利用该励磁绕组所产生的随着该转子的旋转角度而变化的磁束输出成为正弦波信号；该卷绕方法的特征为：当按照该复数定子齿的配置顺序对各定子齿赋予编号时，在第k号的定子齿上所卷绕的该输出绕组的卷绕数W(k)根据以下的式(1)设定。
[数2]
其中，
MaxTrn：各定子齿上所卷绕的最大卷绕数
S：插槽的个数
X：转子的的极数
Figure BDA00001960791700042
相位调整用的参数
据此，本发明人发现：在各定子齿上卷绕式(1)式所设定的卷绕数W(k)，便可使输出绕组群输出对应转子的旋转角度而变化的正弦波信号。并且，由于该式(1)并非分数式，另外，构成算式的项数也很少，故比现有技术更容易设定卷绕数。
另外，本发明的该输出绕组群，可输出以下的式(2)所表示的输出信号Vosum。
[数3]
Vo sum＝α·cos(Xθ-φ-mπ)-----(2)
其中，
α=cos(mπ)
m=X/S
θ：转子的旋转角度
如此，由于输出绕组群会输出以式(2)所示的转子的旋转角度θ为参数的正弦波信号，故能够根据该正弦波信号的値检测出转子的旋转角度θ。
另外，在上述式(1)中，用cos的函数表示卷绕数，但是也可用sin的函数表示。即，本发明是一种在旋转角侦测或同步装置中的前述输出绕组的卷绕方法，该旋转角侦测或同步装置包含：定子，其复数定子齿排列成环状；转子，其设置成可相对该定子旋转；励磁绕组，其为可输入励磁信号的绕组，以相邻定子齿之间的卷绕方向彼此相反的方式，依序卷绕在前述各定子齿上；以及输出绕组群，其为前述各定子齿上所卷绕的输出绕组串联连接所形成的绕组群，将藉由该励磁绕组而产生的对应该转子的旋转角度而变化的磁束输出成为正弦波信号；该卷绕方法的特征为：当按照该复数定子齿的配置顺序对各定子齿赋予编号时，在第k号的定子齿上所卷绕的该输出绕组的卷绕数W(k)根据以下的式(3)设定。
[数4]
其中，
MaxTrn：各定子齿上所卷绕的最大卷绕数
S：插槽的个数
X：转子的的极数
相位调整用的参数
此时，该输出绕组群可输出以下的式(4)所表示的输出信号Vosum。
[数5]
Vo sum＝α·sin(mπ+φ-Xθ)-----(4)
其中，
α=cos(mπ)
m=X/S
θ：转子的旋转角度
如此，由于cos与sin相位相差90度的关系，若改写式(1)，如上述式(3)，可用sin的函数表示卷绕数。此时，输出绕组群所输出的输出信号，是相对于cos的输出信号[式(2)]相位相差90度的信号，即输出sin的输出信号[式(4)]。
另外，本发明的该旋转角侦测或同步装置，具备n相分的该输出绕组群，其在各定子齿上卷绕n相分的该输出绕组，以使这些输出绕组群所输出的输出信号形成既定相位关系的方式，设定各输出绕组群的该相位调整用参数
Figure BDA00001960791700063
并设定该卷绕数W(k)。
如此，设定上述式(1)或式(3)的相位调整用参数 便能够以更简易的方式设定n相分的输出绕组群的卷绕数，其可输出彼此形成既定相位关系的输出信号。
此时，该旋转角侦测装置可当作解角器，该解角器具备该输出绕组群，该输出绕组群形成一方是sin相而另一方是cos相的关系。
如此，在解角器中，由于必须得到对应转子的旋转角度而变化的sin波的输出信号与cos波的输出信号，故将本发明应用在解角器上是比较合适的。
另外，当本发明设定对该sin相的输出绕组群用式(1)或式(3)设定的卷绕数Wsin(k)之中的最大卷绕数为WSMAX，而对该cos相的输出绕组群用式(1)或式(3)设定的卷绕数Wcos(k)之中的最大卷绕数为WCMAX时，对该sin相的卷绕数Wsin(k)与该cos相的卷绕数Wcos(k)的其中任意一个作修正，使该sin相的最大卷绕数WSMAX与该cos相的最大卷绕数WCMAX一致。
据此，由于式(1)或式(3)的编号k为整数，故有时sin相的输出绕组群中的最大卷绕数WSMAX与cos相的输出绕组群中的最大卷绕数WCMAX会不同。此时，sin相的输出绕组群所输出的输出信号与cos相的输出绕组群所输出的输出信号无法形成正确的sin信号与cos信号的关系。并且，若根据这些输出信号检测转子的旋转角度则检测精度可能会降低。因此，修正sin相的卷绕数Wsin(k)与cos相位的卷绕数Wcos(k)其中任意一个，使sin相的最大卷绕数WSMAX与cos相的最大卷绕数WCMAX一致，以防止检测精度降低。
具体而言，根据以下的式(5)、(6)修正该cos相的卷绕数Wcos(k)。
[数6]
Wc＝cosMaxTrn/sinMaxTrn-----(5)
由此，便能够使sin相的最大卷绕数WSMAX与cos相的最大卷绕数WCMAX一致。
附图说明
图1是解角器100的立体图。
图2是图1的定子200的分解立体图。
图3A是在定子200的定子齿210a～210h上所卷绕的励磁绕组4的说明图。
图3B是在定子200的定子齿210a～210h上所卷绕的输出绕组5的说明图。
图4是定子绕组的卷绕数、绕组方向以及定子绕组所输出的输出信号等的说明图。
图5是转子300在旋转状态下某一时刻的磁束方向的模式示意图。
图6是在S=10、X=2的解角器中的卷绕数W(k)的分布的模式示意图。
图7A是在S=10、X=2时βi(25)式的向量图。
图7B是在图7A中追加实数轴以及虚数轴的图示。
图8A是在S=10、X=2时βi(41)式的向量图。
图8B是在图8A中追加实数轴以及虚数轴的图示。
图9是表示现有的解角器900的图示。
图10是将解角器应用在无刷马达的控制上的例示图。
图11是将解角器应用在混合式汽车的控制上的例示图。
图12是将解角器应用在引擎控制上的例示图。
图13是同步器的用途例示图。
符图编号说明
100解角器
200定子
210定子齿
211插槽
300转子
4励磁绕组
5输出绕组群
51sin相的输出绕组群
52cos相的输出绕组群
51b、51d、51f、51g、52a、52c、52e、52g输出绕组
具体实施方式
接着，说明本发明的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法的实施形态。图1是作为使用本发明的卷绕方法卷绕绕组的旋转角侦测装置的解角器100的立体图。又，在图1中省略了定子绕组等配线的图示。图2为图1的定子200的分解立体图。
图1所示的解角器100包含定子(固定子)200与转子(旋转子)300。解角器100为所谓内转子型的旋转角侦测装置。即，在定子200的内侧设置转子300，构成设置在定子200上的定子绕组的输出绕组群，在对向转子300的外周侧的状态下，所输出信号对应转子300的旋转角度而产生变化。
定子200由环状平板250所构成，环状平板250由磁性材料所构成，在平板250上设有排列成环状的复数的定子齿210。这些定子齿210与平板250交叉。在图1中，定子200利用折曲加工等方式在平板的同一侧平面上设有接近垂直立起的8个定子齿210a、210b、210c、210d、210e、210f、210g、210h。定子齿210a～210h是先利用压制加工预先形成于平板250上，然后再利用折曲压制加工使其相对于平板250的面接近垂直立起。这些定子齿210a～210h形成在环状平板250的内侧(内径侧)的边缘部位上。另外，在各定子齿210a～210h的各个面之中，至少对向转子300的面不是平面，当沿着转子300的旋转轴的方向观察时，形成以位于环状平板250的内径侧的点为中心的圆弧的一部分。
另外，定子200可在平板250上装设绝缘帽400。绝缘帽400配合定子200的定子齿210a～210h的位置以一体成型的方式设置复数筒管410a、410b、410c、410d、410e、410f、410g、410h。各筒管410a～410h具备定子齿插入孔，对应各筒管的各定子齿210a～210h插入各定子齿插入孔，并在外侧卷绕定子绕组。又，各筒管410a～410h的定子齿插入孔的方向与转子300的旋转轴的方向相同。
另外，绝缘帽400包含连接单元450，其设有与卷绕在各筒管410a～410h外侧的定子绕组电性连接的端子销，各筒管410a～410h与连接单元450为一体成型。在该连接单元450上，设有端子销插入孔461～466，由与定子绕组电性连接的导电材料所构成的端子销471～476可分别插入端子销插入孔461～466。定子绕组可通过端子销471～476其中任意一个从外部接收励磁信号，并通过端子销471～476其中任意一个对外部输出输出信号。
再者，绝缘帽400包含复数中继销480a、480b、480c、480d、480e、480f、480g，这些筒管410a～410h、连接单元450以及中继销480a～480g为一体成型的。各中继销480a～480g位于2个筒管之间，设置在环状的绝缘帽400上。又，筒管410a、410h之间未设置中继销。各中继销480a～480g设置在2个筒管之间，为圆柱状，与一方筒管外侧所卷绕的定子绕组电性连接的导线，以保持着张力的状态挂绕在中继销上，并且与另一方筒管外侧所卷绕的定子绕组电性连接。由此，即使2个筒管的距离很长也不易共振，便能够以半圈为单位调整定子绕组的卷绕数。在此，为了易于保持导线的张力，并尽可能长时间维持该状态，中继销适宜具有与转子300的旋转轴的方向相同方向的部分。
将这些绝缘帽400装设在定子200的平板250上，使定子200与定子绕组电性绝缘。由此，便能够防止定子绕组所构成的线圈的绝缘破坏。这些绝缘帽400可使用PBT(poly-butylene-terephtalate；聚对苯二甲酸丁二酯)或PPT(polypropylene terephtalate；聚对苯二甲酸丙二醇酯)等的绝缘性树脂(绝缘材料)以塑性加工形成。
转子300，由磁性材料所构成，被设置成可相对于定子200随意旋转。更具体而言，转子300被设置成可相对于定子200旋转，通过沿着转子300的旋转轴的旋转，使其与定子200的各定子齿210a～210h之间的间隙磁导产生变化。例如，转子300的轴角度倍率为「2」，以所赋予的半径的圆周线为基准，就该圆周线的1圈而言，具有在俯视下外径侧的外径轮廓线以2个周期变化的形状。并且，与相对于平板250立起的定子齿210a～210h的内侧(内径侧、内周围侧)的面互相对向的转子300的外周围面的面，转子300每1次旋转，间隙磁导有2个周期的变化。
以下，就本发明的技术特征，即用来取出转子300旋转使输出绕组所输出的输出信号的定子绕组进行说明。定子绕组由励磁绕组与输出绕组所构成，在经过励磁绕组励磁的状态下，转子300相对于定子200的旋转使输出绕组的输出信号产生变化。
图3A以及图3B，为定子200的定子齿210a～210h上所卷绕的定子绕组的说明图，图3A为定子200的俯视图，表示励磁绕组4卷绕在定子齿210a～210h上的状态，图3B为定子200的俯视图，表示输出绕组5卷绕在定子齿210a～210h上的状态。又，虽然是在图3A以及图3B中分别表示卷绕励磁绕组4的状态以及卷绕输出绕组5的状态，但是实际上励磁绕组4与输出绕组5是一起卷绕在各定子齿210a～210h上的。此时，在定子齿上以卷绕位置分开的方式分别卷绕着励磁绕组4、输出绕组5，例如：励磁绕组4卷绕在定子齿210a～210h的根部侧，而输出绕组5卷绕在定子齿210a～210h的前端侧。另外，图4为在各定子齿210a～210h上所卷绕的定子绕组的卷绕数、卷绕方向以及定子绕组所输出的输出信号等的说明图。
首先，参照图4(a)说明各定子齿210a～210h的配置关系。图4(a)表示为了方便说明而将各定子齿210a～210h并排成一列的状态。另外，在图4(a)之上表示对应各定子齿210a～210h的坐标轴。又，该坐标轴为将各定子齿210a～210h所形成的定子200的内周围1周当作2π(=360°)角度的坐标轴，以定子齿210a与定子齿210b的正中央为原点。
如图4(a)所示的，8个的定子齿210a～210h在定子200的内周围上以等间隔的方式设置。即，相邻定子齿之间的距离均设为π/4(=45°)。更具体而言，当以位于图3A的端子销R1侧的定子齿210a为k=1，沿着图3A的逆时钟方向按照配置依序对各定子齿210a～210h赋予编号k时，第1号的定子齿210a便位于坐标θ=-π/8的位置上。并且，第2号的定子齿210b便位于坐标θ=π/8的位置上，第3号的定子齿210c便位于坐标θ=3π/8的位置上，第4号的定子齿210d便位于坐标θ=5π/8的位置上。另外，第5号的定子齿210e便位于坐标θ=7π/8的位置上，第6号的定子齿210f便位于坐标θ=9π/8的位置上，第7号的定子齿210g便位于坐标θ=11π/8的位置上，第8号的定子齿210h便位于坐标θ=13π/8的位置上。又，在图4(a)中，对各定子齿210a～210h标上各自的编号k。
另外，当相邻2个定子齿所构成的形状称为插槽时，第1号的定子齿210a与第2号的定子齿210b便构成插槽211a。同样地，如图4(a)所示的，其它相邻2个定子齿构成插槽211b～211h。即，与定子齿210a～210h的个数相等，共构成8个插槽211a～211h。又，插槽211a的位置为原点。
并且，在各定子齿210a～210h上，如图3A所示的，隔着筒管410a～410h(参照图1、2，图3A以及图3B在图中未显示)，卷绕励磁绕组4。该励磁绕组4可当作例如线圈绕组。在此，图4(b)以模式示图方式表示在各定子齿210a～210h上所卷绕的励磁绕组4的卷绕数以及卷绕方向。又，在图4(b)中，以卷绕数的零点为基准，正数侧为正向卷绕(图3A中的顺时针CW方向)，负数侧为逆向卷绕(图3A中的逆时针CCW方向)。如图4(b)所示的，励磁绕组4，以相邻定子齿之间卷绕方向彼此相反的方式，卷绕各定子齿210a～210h。另外，励磁绕组4的卷绕数在各定子齿210a～210h中相同。
该励磁绕组4，可用专用的绕组机，从例如图3A的端子销R1开始，按照定子齿210a～定子齿210b～定子齿210c～定子齿210d～定子齿210e～定子齿210f～定子齿210g～定子齿210h的顺序依序卷绕。并且，励磁绕组4的另一端与端子销R2电性连接。又，端子销R1、R2可分配给图1、图2的端子销471～476其中任意二个。
并且，在端子销R1、R2之间赋予励磁信号(例如一定频率的交流信号)，使该励磁信号输入励磁绕组4。此时，各定子齿210a～210h受到励磁而产生磁束。在此，图5为解角器100的俯视图，其以示意方式表示当转子300处于旋转状态时在某一时刻的磁束方向。另外，在图5中，也以示意方式表示通过作为绕组磁芯的各定子齿210a～210h的磁束的方向。又，在图5中，为了方便说明，省略了绝缘帽400的图示。在各定子齿210a～210h上所卷绕的励磁绕组4，如上所述的在相邻定子齿之间以卷绕方向彼此相反的方式卷绕，故通过各定子齿210a～210h的磁束在相邻定子齿之间结合。具体而言，如图5所示的，通过定子200的平板250(实线的箭号)以及转子300(虚线的箭号)，磁束在相邻定子齿之间结合。即，在各插槽211a～211h形成磁性电路。此时，当转子300旋转时，各定子齿210a～210h之间的间隙磁导会产生变化，故在各插槽211a～211h的磁性电路中的磁束会对应转子300的旋转而产生变化。并且，对应各磁性电路的磁束的信号，即对应转子300的旋转角度的信号，被定子齿210a～210h上所卷绕的输出绕组当作输出信号输出。
如上所述的，在各定子齿210a～210h上卷绕了输出绕组5，其用来输出对应转子300的旋转角度的输出信号(参照图3B)。该输出绕组5更进一步由sin相的输出绕组51与cos相的输出绕组52所构成。这些输出绕组51、52分别是由各定子齿210a～210h上所卷绕的输出绕组串联连接所构成。具体而言，sin相的输出绕组51，如图3B所示的，由第2号定子齿210b上所卷绕的输出绕组51b、第4号定子齿210d上所卷绕的输出绕组51d、第6号定子齿210f上所卷绕的输出绕组51f以及第8号定子齿210h上所卷绕的输出绕组51h串联连接所构成。另外，cos相的输出绕组52，由第1号定子齿210a上所卷绕的输出绕组52a、第3号定子齿210c上所卷绕的输出绕组52c、第5号定子齿210e上所卷绕的输出绕组52e以及第7号定子齿210g上所卷绕的输出绕组52g串联连接所构成。又，以下，各输出绕组51b、51d、51f、51h所构成的输出绕组51称为输出绕组群51。同样地，输出绕组52称为输出绕组群52，输出绕组5称为输出绕组群5。
这些sin相的输出绕组群51以及cos相的输出绕组群52均为用来输出随着转子300旋转而变化为正弦波状的输出信号的绕组。只是，这些输出信号的波形彼此之间的相位并不相同，具体而言，cos相的输出绕组群52所输出的输出信号相对于sin相的输出绕组群51所输出的输出信号相位相差90°。
如此，为了让输出绕组群51、52所输出的输出信号随着转子300的旋转而变化为正弦波状的输出信号，必须对各定子齿210a～210h上所卷绕的输出绕组的卷绕数或卷绕方向进行调节。本发明人发现：利用以下的式(1)设定第k号定子齿所卷绕的卷绕数W(k)，便可从输出绕组群输出以下的式(2)所表示的输出信号Vosum，即对应转子的旋转角度θ变化为正弦波状的输出信号Vosum。又，式(1)中的卷绕数W(k)是包含卷绕方向的概念，正的卷绕数W(k)与负的卷绕数W(k)卷绕方向彼此相反。另外，式(1)中的相位调整用参数
Figure BDA00001960791700141
是用来调整输出信号Vosum的相位的参数，例如，用来调整输出信号Vosum的零点位置，或是调整在复数相位的输出绕组群中的各输出信号Vosum的相位。
[数7]
其中，
MaxTrn：各定子齿上所卷绕的最大卷绕数
S：插槽的个数
X：转子的的极数
Figure BDA00001960791700152
相位调整用的参数
[数8]
Vo sum＝α·COS(Xθ-φ-mπ)-----(2)
其中，
α=cos(mπ)
m=X/S
θ：转子的旋转角度
本实施形态的解角器100中插槽的个数S=8，另外，转子300的极数X=2，相位调整用的参数
Figure BDA00001960791700153
将这些数值代入式(1)，sin相的输出绕组群51中的各输出绕组的卷绕数Wsin(k)，如以下式(7)。
[数9]
另外，当相位调整用的参数
Figure BDA00001960791700155
时，cos相的输出绕组群52中的各输出绕组的卷绕数Wcos(k)，如以下的式(8)。
[数10]
并且，在这些式(7)、式(8)中代入编号k(k=1～8)，sin相的输出绕组群51中的各定子齿210a～210h上所卷绕的卷绕数Wsin(k)、cos相的输出绕组群52中的各定子齿210a～210h上所卷绕的卷绕数Wcos(k)如以下的表1所示。又，在表1中，仅表示最大卷绕数MaxTrn所乘算的系数。另外，图4(c)是卷绕数Wsin(k)的模式示意图，图4(e)是卷绕数Wcos(k)的模式示意图。
[表1]
Figure BDA00001960791700162
如表1、图4(c)所示的，在第2号的定子齿210b上逆向(图3B中的逆时针CCW方向，以下相同)卷绕卷绕数MaxTrn的绕组，在第4号的定子齿210d上正向(图3B中的顺时针CW方向，以下相同)卷绕卷绕数MaxTrn的绕组，在第6号的定子齿210f上逆向卷绕卷绕数MaxTrn的绕组，在第8号的定子齿210h上正向卷绕卷绕数MaxTrn的绕组，作为sin相的输出绕组群51。即，如上所述的，sin相的输出绕组群51，由输出绕组51b、输出绕组51d、输出绕组51f以及输出绕组51h串联连接所构成(参照图3B)。
该sin相的输出绕组群51，可用专用的绕组机，从例如图3B的端子销S2开始，按照定子齿210b→定子齿210d→定子齿210f→定子齿210h的顺序依序卷绕。并且，输出绕组群51的另一端与端子销S4电性连接。又，端子销S2、S4分配给图1、图2的端子销471～476其中任意二个。
另外，如表1、图4(e)所示的，在第1号的定子齿210a上正向卷绕卷绕数MaxTrn的绕组，在第3号的定子齿210c上逆向卷绕卷绕数MaxTrn的绕组，在第5号的定子齿210e上正向卷绕卷绕数MaxTrn的绕组，在第7号的定子齿210g上逆向卷绕卷绕数MaxTrn的绕组，作为cos相的输出绕组群52。即，如上所述的，cos相的输出绕组群52，由输出绕组52a、输出绕组52c、输出绕组52e以及输出绕组52g串联连接所构成的(参照图3B)。
该cos相的输出绕组群52，可用专用的绕组机，从例如图3B的端子销S1开始，按照定子齿210a→定子齿210c→定子齿210e→定子齿210g的顺序依序卷绕。并且，输出绕组群52的另一端与端子销S3电性连接。又，端子销S1、S3分配给图1、图2的端子销471～476其中任意二个。
如此构成输出绕组群51、52，由此从端子销S2、S4之间输出输出绕组群51的输出信号Vosum1，并从端子销S1、S3之间输出输出绕组群52的输出信号Vosum2。此时，在上述式(2)中，将插槽的个数S=8、转子300的极数X=2、相位调整用的参数
Figure BDA00001960791700171
代入，输出以下的式(9)的正弦波信号，作为输出绕组群51的输出信号Vosum1。另外，同样地，在上述式(2)中，将插槽的个数S=8、转子300的极数X=2、相位调整用的参数
Figure BDA00001960791700172
代入，输出以下的式(10)的正弦波信号，作为输出绕组群52的输出信号Vosum2。
[数11]
[数12]
并且，让式(9)的输出信号Vosum1的波形对应图4的坐标轴θ，即为图4(d)。同样地，让式(10)的输出信号Vosum2的波形对应图4的坐标轴θ，即为图4(f)。又，实际上，从各定子齿210a～210h上所卷绕的各输出绕组所输出的输出信号重叠的信号被输出作为输出信号Vosum1、输出信号Vosum2。具体而言，在输出绕组群51中，由于卷绕在第2号、第4号、第6号、第8号的定子齿210b、210d、210f、210h上，故从这些定子齿210b、210d、210f、210h输出输出信号，将这些输出信号重叠即为图4(d)的波形。
另外，在输出绕组群52中，由于卷绕在第1号、第3号、第5号、第7号的定子齿210a、210c、210e、210g上，故从这些定子齿210a、210c、210e、210g输出输出信号，将这些输出信号重叠即为图4(f)的波形。
又，本实施形态的解角器100，在各定子齿210a～210h上所卷绕的卷绕数W(k)为刚好的数値(参照表1)，当使用插槽个数S等不同的解角器时，会分布为与表1不同的卷绕数W(k)。例如，使用插槽(定子齿)的个数S=10、转子的极数X=2的解角器。此时，在上述式(1)中，代入S=10、X=2、
Figure BDA00001960791700181
(sin相的情况)、π/2(cos相的情况)，求出各定子齿上所卷绕的卷绕数W(k)，得到以下的表2。另外，图6是以示意方式表示该卷绕数W(k)的分布的图示。又，在表2中，仅表示最大卷绕数MaxTrn所乘算的系数。另外，在表2中，显示到小数第2位。
[表2]
Figure BDA00001960791700182
该表2，如图6所示的，因为所使用的解角器，卷绕数W(k)的分布情况比较复杂。即使在这些情况下，在各定子齿上卷绕表2的卷绕数W(k)，便可输出变化为上述式(2)所示的正弦波状的输出信号Vosum。
另外，在表2中，对sin相的输出绕组群所设定的卷绕数Wsin(k)之中的最大卷绕数WSMAX为「1.0」，相对于此，对cos相的输出绕组群所设定的卷绕数Wcos(k)之中的最大卷绕数WCMAX为「0.95」。这是因为代入式(1)的编号k为整数的关系。并且，当最大卷绕数WSMAX与最大卷绕数WCMAX不同时，输出信号Vosum1与输出信号Vosum2之间会产生误差。此时，利用以下的式(5)、式(6)，修正cos相的卷绕数Wcos(k)，使最大卷绕数WSMAX与最大卷绕数WCMAX一致。即，根据式(5)求出修正系数Wc，乘以该修正系数Wc，以修正cos相的卷绕数Wcos(k)。由此，便能够防止上述误差产生。又，式(5)、式(6)是修正cos相的卷绕数Wcos(k)，也可修正sin相的卷绕数Wsin(k)，或是cos相的卷绕数Wcos(k)与sin相的卷绕数Wsin(k)双方均修正。
[数13]
Wc＝cosMaxTrn/sinMaxTrn-----(5)
接着，就卷绕上述式(1)所设定的卷绕数W(k)以输出上述式(2)的输出信号Vosum此点作理论性的说明。又，在以下的说明中，与上述相同，k为定子齿的编号，S为插槽的个数，X为转子的极数，θ为转子的旋转角度，
Figure BDA00001960791700192
为相位调整用的参数。
(励磁绕组所产生的向量势)
以励磁绕组的电流方向在奇数号插槽为负而在偶数号插槽为正的方式，将励磁绕组卷绕在各定子齿上。此时，第k号的定子齿的左侧(CCW方向)的插槽的向量势Az Left(k)用以下的式(11)表示。又，在式(11)中，(-1)k该项当k为奇数时(-1)k=-1，当k为偶数时(-1)k=1，是用来调节符号的附加项。
[数14]
另外，第k号的定子齿的右侧(CW方向)的插槽的向量势Az Right(k)，用以下的式(12)表示。又，在式(12)中，(-1)k-1该项也是用来调节符号的附加项。
[数15]
又，这些向量势Az Left(k)、Az Right(k)相当于已输入励磁信号的励磁绕组使各定子齿所产生的磁束。
(第k号的定子齿的输出信号)
另外，当在第k号的定子齿上所卷绕的输出绕组的卷绕数为W(k)，该输出绕组在Z方向(定子齿的长度方向)上的长度为Wlen时，该输出绕组所输出的输出电压(输出信号)Vo(k)用以下的式(13)表示。
[数16]
Vo(k)＝Wlen·W(k)·{AzLeft(k)-AzRight(k)}-----(13)
[式(2)可得的证明]
此证明当在第k号的定子齿上，卷绕上述式(1)所示的卷绕数W(k)时，便可输出式(2)所示的输出信号Vosum。在此，即使上述式(13)的输出绕组的长度Wlen=1，由于仅输出信号的正弦波的振幅发生变化，故不会对证明造成影响。在此，Wlen=1，在上述式(13)中，将式(11)的Az Left(k)、式(12)的Az Right(k)以及式(1)的W(k)代入，得到以下的式(14)。
[数17]
在该(14)式中，置换为X/S=m。另外，由于(-1)k-1=-(-1)k，从式(14)可得到以下的式(15)。
[数18]
Vo(k)
＝(-1)k·COS(2kmπ+φ)·[(-1)k·COS(2kmπ+Xθ)+(-1)k·COS{2(k-1)mπ+Xθ}]
＝(-1)2k·COS(2kmπ+φ)·[COS(2kmπ+Xθ)+cos{2(k-1)mπ+Xθ}]-----(15)
在此，由于k为整数，故(-1)2k=1。因此，从式(15)可得到以下的式(16)。
[数19]
Vo(k)＝cos(2kmπ+φ)·[cos(2kmπ+Xθ)+cos{2(k-1)mπ+Xθ}]-----(16)
在此，式(16)的[]内，可利用三角函数的和差化积公式变化为以下的式(17)。
[数20]
其中，
α＝COS(mπ)
因此，从式(16)、式(17)可得到以下的式(18)。
[数21]
Vo(k)＝2α·cos(2kmπ+φ)·cos(2kmπ-mπ+Xθ)-----(18)
再者，若利用三角函数的积化和差公式，将式(18)的第2、第3项的积转换为和，便可得到以下的式(19)。
[数22]
因此，从式(18)、式(19)可得到以下的式(20)。
[数23]
Vo(k)＝α·{cos(4kmπ-mπ+Xθ+φ)+cos(-mπ+Xθ-φ)}-----(20)
并且，如以下的式(21)，让k从1变化到S，将该式(20)所示的输出信号Vo(k)加总，得到当各定子齿所卷绕的输出绕组串联连接时的输出电压(输出信号)Vosum。
[数24]
在此，k为1到S的正数，当S为偶数时，式(21)的第1项(Σ的项)如以下的式(22)变为零(该证明容后详述)。
[数25]
因此，从式(21)、式(22)可得到以下的式(23)，即上述式(2)。在此，m=X/S、α=cos(mπ)，
Figure BDA00001960791700232
均为常数。因此，输出信号Vosum与k无关，仅为转子的旋转角θ的函数。
[数26]
Vo sum＝α·cOS(Xθ-φ-mπ)-----(23)
又，m=0.5的转子的极数X与插槽的个数S的组合的解角器其α=cos(mπ)=0而式(2)的Vosum=0。因此，式(2)显示出m=0.5的转子的极数X与插槽的个数S的组合的解角器无法实用化。
[式(22)的证明]
兹证明当k为1到S的正数，而S为偶数时，会变成式(22)。因此，定出以下的式(24)。
[数27]
β＝COS(4kmπ-mπ+Xθ+φ)-----(24)
在此，将式(24)的β扩张为复数。具体而言，若将式(24)的β考虑为复数的实数部分，并加入虚数部分
Figure BDA00001960791700233
便得到以下的式(25)。
[数28]
βi＝cos(4kmπ-mπ+Xθ+φ)+i·sin(4kmπ-mπ+Xθ+φ)-----(25)
在式(25)中当k变化时也跟着变化的项4kmπ可变化为以下的式(26)。
[数29]
在此，由于S为正的偶数，当式(26)中的k从1变化到S/2时，4kmπ会以2X·2π/S为单位从4mπ增加到X·2π。另外，4kmπ的值在当k从S/2+1变化到S时与k从1变化到S/2时数值相同。因此，当k从1变化到S时，式(25)式的βi与原点(0,0)的连接直线，为长度为1的S/2根的向量，各向量之间的角度为2X·2π/S的相等间隔。并且，这些长度为1的S/2根的向量，存在以虚数轴为对称轴的旋转坐标。在该旋转坐标中，Σβi的实数部分，即Σβ为零，上述式(22)成立。
当S=10、X=2时βi的向量图以图7A表示，作为上述的具体实施例。相对于图7A，当如图7B所示设定坐标系时，解出k=1～5的向量的实数部分(cos分量)的和为零。另外，当让图7B的坐标系旋转π/2时，解出k=1～5的向量的虚数部分(sin分量)的和为零。
如上说明，本实施形态的解角器100在各定子齿210a～210h上卷绕上述式(1)所设定的卷绕数的绕组作为输出绕组。因此，便可得到对应式(2)所示的转子300的旋转角度变化为正弦波状的输出信号。并且，本发明的式(1)，由于并非分数式，且构成算式的项数也很少，故比现有技术更容易设定卷绕数。另外，由于式(1)并非分数式，所设定的卷绕数不易成为分数，故能够得到精度较好的输出信号。
(变化实施例)
在上述实施形态中表示输出绕组的卷绕数的式(1)，是用cos函数表示的，但也可用以下由sin函数所表示的式(3)所设定的卷绕数来进行卷绕。此时，本发明人发现可得到以下的式(4)的变化成正弦波状的输出信号。
[数30]
其中，
MaxTrn：各定子齿上所卷绕的最大卷绕数
S：插槽的个数
X：转子的的极数
Figure BDA00001960791700251
相位调整用的参数
[数31]
Vo sum＝α·sin(mπ+φ-Xθ)-----(4)
其中，
α=cos(mπ)
m=X/S
θ：转子的旋转角度
在此，就卷绕上述式(3)所设定的卷绕数W(k)的绕组以输出上述式(4)的输出信号Vosum此点作理论性说明。
(由励磁绕组所产生的向量势)
以励磁绕组的电流方向在奇数号插槽为负而在偶数号插槽为正的方式，在各定子齿上卷绕励磁绕组。此时，第k号的定子齿的左侧(CCW方向)的插槽的向量势Az Left(k)以下述的式(27)表示。又，在式(27)中，(-1)k该项当k为奇数时(-1)k=-1，当k为偶数时(-1)k=1，是用来调节符号的附加项。
[数32]
另外，第k号的定子齿的右侧(CW方向)的插槽的向量势Az Right(k)以下述的式(28)表示。又，在式(28)中，(-1)k-1该项也是用来调节符号的附加项。
[数33]
又，该向量势Az Left(k)、Az Right(k)，相当于已输入励磁信号的励磁绕组使各定子齿所产生的磁束。
(第k号的定子齿的输出信号)
另外，当在第k号的定子齿上所卷绕的输出绕组的卷绕数为W(k)，而在该输出绕组的Z方向(定子齿的长度方向)上的长度为Wlen时，该输出绕组所输出的输出电压(输出信号)Vo(k)以下述的式(29)表示。
[数34]
Vo(k)＝Wlen·W(k)·{Az Left(k)-AzRight(k)}-----(29)
[式(2)可得的证明]
兹证明当在第k号的定子齿上卷绕上述式(3)所示的卷绕数W(k)时，便可输出式(4)式所示的输出信号Vosum。在此，即使上述式(29)的输出绕组的长度Wlen=1，由于仅输出信号的正弦波的振幅产生变化，故对证明不会造成影响。于是，Wlen=1，在上述式(29)中，代入式(27)的AzLeft(k)、式(28)的AzRight(k)以及式(3)的W(k)，便可得到以下的式(30)。
[数35]
在该式(30)中，可置换X/S=m。另外，(-1)k-1=-(-1)k，故可从式(30)得到以下的式(31)。
[数36]
Vo(k)
＝(-1)k·sin(2kmπ+φ)·[(-1)k·sin(2kmπ+Xθ)+(-1)k·sin{2(k-1)mπ+Xθ}]
＝(-1)2k·sin(2kmπ+φ)·[sin(2kmπ+Xθ)+sin{2(k-1)mπ+Xθ}]-----(31)
在此，由于k为整数，故(-1)2k=1。因此，从式(31)可得到以下的式(32)。
[数37]
Vo(k)＝sin(2kmπ+φ)·[sin(2kmπ+Xθ)+sin{2(k-1)mπ+Xθ}]-----(32)
在此，式(32)的[]内，可利用三角函数的和差化积公式，变化为以下的式(33)。
[数38]
其中，
α＝cos(mπ)
因此，可从式(32)、式(33)得到以下的式(34)。
[数39]
Vo(k)＝2α·sin(2kmπ+φ)·sin(2kmπ-mπ+Xθ)-----(34)
并且，利用三角函数的积化和差公式，将式(34)的第2、第3项的积转换为和，便可得到以下的式(35)。
[数40]
因此，从式(34)、式(35)可得到以下的式(36)。
[数41]
Vo(k)＝α·{sin(4kmπ-mπ+φ+Xθ)+sin(mπ+φ-Xθ)}-----(36)
并且，如以下的式(37)，让k从1变化到S，将该式(36)所示的输出信号Vo(k)总和，便可得到当各定子齿所卷绕的输出绕组串联连接时的输出电压(输出信号)Vosum。
[数42]
在此，k为1到S的正数，当S为偶数时，式(37)的第1项(Σ该项)如以下的式(38)所示变为零(其证明后详述)
[数43]
因此，从式(37)、式(38)可得到以下的式(39)，即上述式(4)。在此，m=X/S、α=cos(mπ)、 均为常数。因此，输出信号Vosum与k没有关系而仅为转子的旋转角度θ的函数。
[数44]
Vo sum＝α·sin(mπ+φ-Xθ)-----(39)
又，m=0.5的转子的极数X与插槽的个数S的组合的解角器其α=cos(mπ)=0且式(4)的Vosum=0。因此，式(4)显示出m=0.5的转子的极数X与插槽的个数S的组合的解角器无法实用化。
[式(38)的证明]
兹证明当k为1到S的正数，而S为偶数时，会变成式(38)。因此，定出以下的式(40)。
[数45]
β＝sin(4kmπ-mπ+φ+Xθ)-----(40)
在此，将式(40)的β扩张为复数。具体而言，若将式(40)的β考虑为复数的虚数部分，并加入实数部分
Figure BDA00001960791700291
便得到以下的式(41)。
[数46]
βi＝COS(4kmπ-mπ+Xθ+φ)+i·sin(4kmπ-mπ+Xθ+φ)-----(41)
在式(41)中当k变化时也跟着变化的项4kmπ可变化为以下的式(42)。
[数47]
在此，由于S为正的偶数，当式(42)中的k从1变化到S/2时，4kmπ会以2X·2π/S为单位从4mπ增加到X·2π。另外，4kmπ的值在当k从S/2+1变化到S时与k从1变化到S/2时数值相同。因此，当k从1变化到S時，式(41)式的βi与原点(0,0)的连接直线，为长度为1的S/2根的向量，各向量之间的角度为2X·2π/S的相等间隔。并且，这些长度为1的S/2根的向量，存在以实数轴为对称轴的旋转坐标。在该旋转坐标中，Σβi的虚数部分，即Σβ为零，上述式(38)成立。
当S=10、X=2时βi的向量图以图8A表示，作为上述的具体实施例。相对于图8A，当如图8B所示的设定坐标系时，解出k=1～5的向量的虚数部分(sin分量)的和为零。另外，当让图8B的坐标系旋转π/2时，解出k=1～5的向量的虚数部分(cos分量)的和也为零。
如此，根据上述式(3)也能得到式(4)的变化为正弦波状的输出信号。并且，式(3)也跟式(1)同样，不是分数式，另外，构成算式的项数也很少，故比现有技术更容易设定卷绕数。
接着，说明解角器的用途范例。在此，图10是表示将解角器应用在无刷马达的控制上的例示图。在该图10所示的例子中，解角器802(解角器的转子)与无刷马达801的旋转轴设置在相同转轴上，检测无刷马达802的旋转角度。作为解角器802所检测到的旋转角度的第1相的输出信号(sin信号)以及第2相的输出信号(cos信号)被传送到用来控制无刷马达801的控制部803。控制部803根据所传送过来的第1相、第2相的输出信号，掌握无刷马达801当下的旋转角度。并且，控制部803对应该旋转角度，控制切换无刷马达801的线圈电流的方向，以所希望的旋转运转方式控制无刷马达801。
另外，图11是表示将解角器应用在混合式汽车的控制上的例示图。图11所示的混合式引擎系统850具备引擎851、马达852、发电机853、车轮854、变频器855以及电池856。该混合式引擎系统850，利用引擎851驱动车轮854旋转，同时也利用马达852驱动车轮854旋转。马达852通过变频器855连接电池856，接受该电池856的电力供给驱动驱动轴857旋转。发电机853因为旋转轴858的旋转而产生电力，该电力通过变频器855对电池856充电。另外，马达852的驱动轴857以及发电机853的旋转轴858分别设有解角器861、862。解角器861检测出马达852的驱动轴857的旋转位置，将其传送给图中未图示的控制部。另外，解角器862检测出发电机853的旋转轴858的旋转位置，将其传送给控制部。该控制部，根据解角器861、862所传送过来的旋转位置，控制马达852或发电机853的旋转。由此，例如当混合式汽车在低速行走时可仅靠马达852驱动车轮854，除此以外则靠引擎851以及马达852双方驱动车轮854。另外，在减速时，让发电机853的旋转轴858旋转以进行减速，同时该旋转轴858的旋转使发电机853产生电力，可用该电力对电池856进行充电。
另外，图12是将解角器应用在汽车的引擎控制上的例示图。在图12所示的范例中，解角器876设置在引擎871的输出轴875上，对该输出轴875检测旋转位置。解角器876所检测到的输出轴875的旋转位置，会传送给控制引擎871的ECU（engine control unit）877。ECU 877根据解角器876所传送过来的旋转位置，算出输出轴875的旋转速度，即引擎转速。并且，ECU 877根据所算出的引擎转速控制引擎871。由此，在应用于例如混合式汽车的引擎的情况下，当混合式汽车以低速行走时便可控制引擎的转速降低而仅靠马达驱动。如此，解角器即使应用于像引擎这种严苛的环境，也能够获得精度很高的检测信号，是比较合适的。
又，本发明的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，并非仅限于上述实施形态，在不超出权利要求的要旨的范围内，可有各种变化形态。例如，上述实施形态是针对将本发明应用在定子齿相对于定子平板立起这种类型的解角器上的例子进行说明，也可将本发明应用在图9所示的现有解角器，即定子齿朝向定子半径方向设置这种类型的解角器上。
另外，上述实施形态是针对将本发明应用在转子配置在定子齿内侧上这种类型的解角器上的例子进行说明，也可将本发明应用在配置于定子齿外侧的外转子类型的解角器上。
另外，上述实施形态是针对将本发明应用在2相输出绕组群卷绕定子齿的解角器上的例子进行说明，也可将本发明应用在卷绕N相输出绕组群的其它旋转角侦测装置上。另外，除了旋转角侦测装置之外，也可应用于旋转角同步装置，例如，也可将本发明应用在卷绕3相输出绕组群以输出3相输出信号的同步器上。
该同步器具备定子、转子以及卷绕在定子齿上的输出绕组群且从该输出绕组群输出对应转子的旋转而变化的正弦波信号这些特点与解角器相同。即，同步器也以从输出绕组群输出正弦波信号的方式设定各定子齿上所卷绕的输出绕组的卷绕数。另外，同步器在定子齿上卷绕3相的输出绕组群且各输出绕组群所输出的输出信号相位角度相差120度这些特点与解角器不同。
又，同步器，一般而言分为发信侧与受信侧，无论是在指称其中一方的情况下还是包含指称双方而总称为同步器的情况下均可使用。另外，发信侧、受信侧的构造是共通的，较更严谨而言应为：发信侧的同步器输出对应转子旋转角度的正弦波信号，受信侧的同步器接收该输出信号，并且复制该信号当作自己的输出信号(换言之，当作自己所产生的信号)。
在此，图13为同步器的用途例示图。同步器，如图13所示的，主要是用在复数机器之间使其运转同步，一般而言，是使用包含同步器发信机与同步器受信机在内的套件。具体而言，在图13中，作为同步器的同步器发信机702以其旋转轴701随着一方机器(发信侧的机器，图中未显示)的运转而旋转的方式设置。该同步器发信机702输出对应所连接的机器的旋转角度而变化的第1相～第3相的输出信号(正弦波信号)。另外，同样地，作为同步器的同步器受信机703，以其旋转轴704随着另一方机器(受信侧的机器，图中未显示)的运转而旋转的方式设置。该同步器受信机703输出对应所连接的机器的旋转角度而变化的第1相～第3相的输出信号(正弦波信号)。并且，这些同步器发信机702与同步器受信机703的各相连接。就这些动作而言，当(1)同步器发信机702与同步器受信机703其转子的位置不同时，其间产生电位差，电流流向各相。(2)根据该电流，同步器受信机703的转子旋转。即，产生力矩。(3)随着同步器受信机703的转子(旋转轴704)的旋转，与其连接的受信侧的机器也跟着旋转。(4)当同步器受信机703的转子的位置与同步器发信机702的转子的位置相同时，电流停止流向各相。(5)当电流停止流动时，同步器受信机703的转子的旋转也跟着停止。因此，同步器发信机702与同步器受信机703的转子的位置相同，即发信侧的机器与受信侧的机器运转同步。如此，与解角器同样地，输出对应转子旋转而变化的正弦波信号的同步器发信机以及同步器受信机应用本发明，便能够以简易的方式设定输出正弦波信号的卷绕数，是比较合适的。
另外，在不使用同步器受信机，而是连接S/D变换器并以同步器发信机单独构成系统的情况下，对该同步器发信机应用本发明，同样能够以简易的方式设定输出正弦波信号的卷绕数，是比较合适的。

Claims (8)

1.一种旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，其特征在于，该旋转角侦测或同步装置包含：
定子，具有复数定子齿连接成环状而形成；
转子，其设置成可相对于该定子旋转；
励磁绕组，其为可输入励磁信号的绕组，依序卷绕在前述各定子齿上，而使相邻定子齿之间卷绕方向彼此相反；以及
输出绕组群，其为在各前述定子齿上所卷绕的输出绕组串联连接而成的绕组群，用来将利用该励磁绕组所产生的随着该转子的旋转角度而变化的磁束输出成为正弦波信号；
该卷绕方法的特征为：
当按照该复数定子齿的配置顺序对各定子齿赋予编号时，在第k号的前述定子齿上所卷绕的该输出绕组的卷绕数W(k)根据以下式(1)设定；
[数1]
Figure 2010800629047100001DEST_PATH_IMAGE001
其中，
MaxTrn：各定子齿上所卷绕的最大卷绕数
S：插槽的个数
X：转子的极数
Ø：相位调整用的参数。
2.根据权利要求1所述的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，其特征在于，
该输出绕组群输出以下列式(2)所示的输出信号Vosum；
[数2]
Figure 544384DEST_PATH_IMAGE002
其中，
α=cos(mπ)
m=X/S
θ：转子的旋转角度。
3.一种旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，其特征在于，该旋转角侦测或同步装置包含：
定子，具有复数定子齿连接成环状而形成；
转子，其设置成可相对于该定子旋转；
励磁绕组，其为可输入励磁信号的绕组，依序卷绕在前述各定子齿上，而使相邻定子齿之间卷绕方向彼此相反；以及
输出绕组群，其为在各前述定子齿上所卷绕的输出绕组串联连接所形成的绕组群，用来将利用该励磁绕组所产生的随着该转子的旋转角度而变化的磁束输出成为正弦波信号；
该卷绕方法的特征为：
当按照该复数定子齿的配置顺序对各定子齿赋予编号时，在第k号的前述定子齿上所卷绕的该输出绕组的卷绕数W(k)是根据以下的式(3)设定；
[数3]
其中，
MaxTrn：各定子齿上所卷绕的最大卷绕数
S：插槽的个数
X：转子的的极数
Ø：相位调整用的参数。
4.根据权利要求3所述的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，其中，
该输出绕组群输出以下列式(4)所示的输出信号Vosum；
[数4]
Figure 53656DEST_PATH_IMAGE004
其中，
α=cos(mπ)
m=X/S
θ：转子的旋转角度。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，其特征在于，
该旋转角侦测或同步装置具备n相分的该输出绕组群，其在各定子齿上卷绕n相分的该输出绕组；
以使由这些输出绕组群所输出的输出信号成既定相位关系的方式，设定各输出绕组群的该相位调整用参数Ø，而设定该卷绕数W(k)。
6.根据权利要求5所述的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，其特征在于，
该旋转角侦测装置为解角器，其具备形成一方为sin相而另一方为cos相关系的2相分的该输出绕组群。
7.根据权利要求6所述的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，其特征在于，
使对于该sin相的输出绕组群用该式(1)或该式(3)所设定的卷绕数Wsin(k)之中的最大卷绕数为WSMAX，且使对于该cos相的输出绕组群用该式(1)或该式(3)所设定的卷绕数Wcos(k)之中的最大卷绕数为WCMAX时，
对该sin相的卷绕数Wsin(k)与该cos相的卷绕数Wcos(k)的其中任意一个作修正，使该sin相的最大卷绕数WSMAX与该cos相的最大卷绕数WCMAX一致。
8.根据权利要求7所述的旋转角侦测或同步装置用绕组的卷绕方法，其特征在于，
该cos相的卷绕数Wcos(k)根据以下式(5)、式(6)作修正：
[数5]
Wc=cosMaxTrn/sinMaxTrn-----(5)
W’cos(k)=Wc·Wcos(k) ------(6)。
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