CN103346013A

CN103346013A - 检出器用线圈的正弦波绕线方法

Info

Publication number: CN103346013A
Application number: CN2013102337797A
Authority: CN
Inventors: 正木耕一; 北泽完治; 东刚伸; 长沼直广; 细田哲雄
Original assignee: Tamagawa Precision Motor (suzhou) Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Precision Motor (suzhou) Co Ltd
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2013-10-09

Abstract

本发明公开了一种检出器用线圈的正弦波绕线方法，在内径部分具有任意数量的齿和槽的检出用线圈的环形铁芯处，绕有n相线圈组，其绕线方法使得所述的n相线圈组中的1相线圈组(y)产生的磁通分布表现为2P极的正弦波分布，所述绕线方法由所述环形铁芯的每个位上依次绕有线圈组，其数目与所述槽的数量一致，总计S个，串联连接构成1相线圈组；通过使用多个所述的1相线圈组组成n相的所述n相线圈组，并获得2P极且为n相的正弦波磁通量。该方法将目前不可能通过自动绕线机的绕线变为可能，可以实现大幅度的成本削减，2相线圈在槽30内的位置均匀，精度稳定，得到了一定的改善。另外，可以大幅提高作为解析器等得到的模拟信号的精度。

Description

检出器用线圈的正弦波绕线方法

技术领域

本发明是一种关于检出器用线圈的正弦波绕线方法，特别是一种关于通过依次在每个槽位上绕线的线圈的串联连接组成的1相线圈组，该线圈组分为n相进行绕线，并具有了2P极及n相的正弦波磁通量，可以通过绕线机进行绕线的新型改良方法。

背景技术

目前这种解析器或者同步器等的检出器用线圈的正弦波绕线方法，一般采用图13至图17所示的方法。首先，在图15，图16中用符号20表示的，是整体呈圆筒形状的定子，该定子20的内侧内部形成的槽30中，槽序号1～16中的，4和6，3和7，2和8，1和9，16和10，15和11以及14和12之间，设有预先成形为环形的第1相用的第1定子线圈21，该第1定子线圈2在安装后沿箭头B的方向扩开，并由此在各槽30的内侧形成滚子接收孔22。

另外，在所述各槽30中，槽序号2和16，3和15，4和14，5和13，6和12，7和11以及8和10之间，设有与所述第1定子线圈21正交的第2相用的呈环形的第2定子线圈23，该第2定子线圈23在安装后沿箭头A的方向扩开，如图15所示，各定子线圈21，23设于定子20的各槽30处，并由此形成了使得所述转子接收孔22中具有图上未显示的转子线圈的转子可自由选择的结构。此外，各定子线圈21，23，按照图13，14所示对各槽30进行绕线设定，另其绕线圈数形成的磁通分布为SIN波或COS波。

因此，在所述的状态中，例如，当在所述转子线圈上施加一定的交流电压时，由于电磁感应，各定子线圈21，23的磁通链产生电压，并由此可以得到旋转检出信号。

目前的检出器用线圈的正弦波绕线方法，因为采用了上述结构，存在以下的问题。也就是说，因为采用了在越过相邻的槽位的状态下，在各槽内插入预先成型为环形的线圈，之后扩开线圈，并设在各槽上的方法，因此不可以使用绕线机进行自动绕线，必须进行全手工作业，因此无法提高生产效率和实现成本削减。

发明内容

发明目的：本发明提供了解决以上课题的手段，尤其是，本发明提供了一种检出器用线圈的正弦波绕线方法，将依次在每个槽位绕线的线圈组串联形成1相线圈组，通过多个该种1相线圈组进行n相绕线，在获得2P极以及n相的正弦波线圈的同时，可以通过绕线机进行绕线。

技术方案：本发明提出的检出器用线圈的绕线方法为，在内径部分具有任意数量（S）的齿和槽的检出用线圈的环形铁芯处，绕有n相线圈组，其绕线方法使得所述的n项线圈组中的1相线圈组产生的磁通分布表现为2P极的正弦波分布，所述绕线方法由所述环形铁芯的每个槽位上依次绕有线圈组，其数目与所述槽的数量（S）一致，总计S个，串联连接构成1相线圈组，另外，通过使用多个所述的1相线圈组（y）组成n相的所述n相线圈组（Z），并获得2P极且为n相的正弦波磁通量。

更详细来说，是一种，通过数2的（1）式设定所述1相线圈组的各槽的绕线圈数的方法。

数2：

但是，

N_k(n)：表示在n相中，在第（n）个的线圈组中，i=1……S的任意的整数或者第k个槽的线圈部分的线圈数；

W：总线圈数（在1相内的i=1～S的各个槽内的绕线的各线圈部分的总和）；

S：槽的个数。

更详细来说，是一种，通过所述的n相线圈的SIN相和COS相组成解析器，所述SIN相和COS相交叉配置在所述的各槽的深部和前部的方法。

更详细来说，是一种，通过设在所述环形铁芯各槽位的外部位置的导针进行n相线圈组绕线的方法。

在检出器用线圈的正弦波绕线方法中，依次在环形铁芯的每个槽位绕线，在得到与指定槽位数S相同的S个线圈组的同时，也可以通过使用绕线机通过串联连接各线圈组。此外，可通过多个该种1相线圈组进行n相绕线获得n相正弦磁通量。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

因为检出器用线圈的正弦波绕线方法由如上步骤组成，因此可以进行每个槽位的绕线，将目前不可能通过自动绕线机的绕线变为可能，可以实现大幅度的成本削减。按照上述的绕线方法得到的结果，2相线圈在槽30内的位置均匀，精度稳定，得到了一定的改善。另外，因为各线圈部分的绕线圈数可通过式（1）进行简单推算，因此可以得到高精度的正弦波形状的磁通分解分布，可以大幅提高作为解析器等得到的模拟信号的精度。

附图说明

图1为使用本发明的检出器线圈的环形铁芯的斜视图；

图2为2相或1相的线圈的结构示意图；

图3为3相线圈的结构示意图；

图4为4相=变异2相的解析器线圈的结构示意图；

图5为n相线圈的结构示意图；

图6为图1的其他实例的斜视图；

图7为图6的其他实例的拆解斜视图；

图8为解析器的截面图；

图9为解析器的侧面图；

图10为1相线圈和正弦波分布的结构示意图；

图11为1相线圈和正弦波分布的其他实例的结构示意图；

图12为各槽中的线圈组的结构示意图；

图13为目前绕线方法的结构示意图；

图14为目前绕线方法的结构示意图；

图15为目前解析器的斜视图；

图16为目前线圈的结构示意图；

图17为目前线圈和正弦波分布的结构示意图。

符号的说明：

20 环形铁芯

30 槽；

x 线圈组；

y 1相线圈组；

Z n相线圈组；

B 深处；

C 前方；

41 导针；

43 绝缘材料。

具体实施方式

以下，就通过示意图对本发明的检出器用线圈的正弦波绕线方法的合适的实施例进行详细说明。另外，实施例的图与目前技术示例的同一部分的符号相同。图1至图12为本发明的检出器用线圈的正弦波绕线方法的示意图。

在图1中，符号20表示的部分为，在内侧部分有开口，且具有任意数量S的槽30和齿31，由多个铁芯单元叠成的作为定子的环形铁芯，设在各槽30的1相线圈组Z，在图2中为2相或1相，图3中为3相（同步器）、图4中为4相（变异2相解析器）、图5中所示为5相时的情况。

图6中，环形铁芯20的各槽30的外部位置设有导针41，所示n相线圈组Z通过各导针41进行绕线。

另外，该方法如图7所示，在所述各槽30中，具有与导针41一体成形的条形绝缘部42的一对环形绝缘材料43,43a嵌合在在环形铁芯20的两端，通过导针41进行n相线圈群Z绕线。

图8、图9所示的结构，使用所述的环形铁芯20组成了定子，该环形铁芯20中间形成的转子导孔22中设有可自由旋转的转子44，该环形铁芯20和转子44组成了解析器55。另外，所述的环形铁芯20不仅适用于定子，也可以适用于图3所示的转子44。

接下来，对本发明的检出器用线圈的正弦波绕线方法进行实例说明。例如，图10所示的环形铁芯20的槽30为10个，即S=10，有10个齿31，并且1极对数P的2P极的解析器的1相线圈组y中，在各槽30，依次在每个槽位进行线圈40的绕线，使得每个槽30的线圈组x与所述S=10保持一致并串联连接，该10个线圈组x则成为1相的1相线圈组y，n个该种1相线圈组y则组成了n相线圈组Z。因此通过该种n相线圈组Z的形成，在环形铁芯20的全圆周中，各槽30中的各线圈组x（每个槽30中的圈数不同）中产生如图10中的柱状图所示的脉冲状的磁通势，通过近似线连接各磁通势则可得到正弦波磁通势A。

另外，图12所示12槽即S=12时，通过与上述相同的绕线方法，串联连接12个各个线圈组x形成1相线圈组y，使用n个该1相线圈组y，可以得到SIN方与COS方的磁通分布。

使用一般公式对上述各线圈组x，将n个由串联连接各线圈组得到的1相线圈组y绕线而成的n相线圈组Z，则如数3的（1）式所示。

数3：

但是，

S：槽的个数。

在各槽30（有S个）中，其表示第一个槽到第（S-1）为止的任意的第K项的线圈数，N_k1～N_k(n)的各个式子对各槽30均适用。

上述的（1）式为n相线圈的一般式，例如，其不仅适用于解析器，也适用于旋转机的定子及

转子，在解析器中，n=4相，变为2相。

数4：

（SIN方）

这个式子表示SIN方（1相）的线圈。含有S个线圈。

（COS方）

这个式子表示COS方（第2相）的线圈。也含有S个线圈。

即，由上述（2）式形成了SIN方的1相圈的1相线圈组y，由（3）式形成了COS方的1相线圈的1相线圈组y，由各线圈组x，y组成了n相线圈组Z。但是，因为n=第3时，与第1相同，n=第4时与第3相同，故在此省略。

另外，数5的（4）式表示，上述（2）式所示的SIN方的1相线圈y按每个槽30进行分解后的卷线组x（共有槽30的个数S个）

数5：

表示各线圈组x的线圈。

接下来，数6的（5）式表示（3）式的N_k2将COS方的1相线圈组y按各槽30进行分解。

数6：

表示各线圈组x的线圈，即，（3）式的N_k2为槽30的数量S的线圈。

所述的（4）式、（5）式所示的线圈组x的N₁₁，N₂₁，N₃₁，N₄₁是，如图13所示，设在各槽30的深处B以及前方C的位置。

所述的1相线圈组y的SIN相方（4式所示）和COS方（5式所示）的各槽30的个线圈组x，如下表1中的第1表所示进行设置。另外，第1表的S1~S4相当于图4的各端子的S1～S4。

表1：

第1表

S1（开始） S2（开始） ★

各槽30 ★ S4（结束） S3（结束）

＊标记为短路 S₁～S₄是端子

（1~32）表示绕线顺序

因此，如上述第1表所示，各线圈组x交替设在槽30的深处B和前方C处（如图13所示）。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种检出器用线圈的正弦波绕线方法，其特征在于，在内径部分具有任意数量（S）的齿（31）和槽（31）的检出用线圈的环形铁芯处，绕有n相线圈组（Z），其绕线方法使得所述的n相线圈组（Z）中的1相线圈组(y)产生的磁通分布表现为2P极的正弦波分布，所述绕线方法由所述环形铁芯（20）的每个位上依次绕有线圈组（x），其数目与所述槽（30）的数量（S）一致，总计S个，串联连接构成1相线圈组（y），另外，通过使用多个所述的1相线圈组（y）组成n相的所述n相线圈组（Z），并获得2P极且为n相的正弦波磁通量。

2.根据权利要求1所述的检出器用线圈的正弦波绕线方法，其特征在于，所述的1相线圈组（y）的各槽（30）的绕线数的设定方法，如数1的（1）式所示；

数1：

但是，

Nk(n)：表示在n相中，在第（n）个的线圈组中，i=1……S的任意整数或者第k个槽的线圈部分的线圈数；

S：槽的个数。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的检出器用线圈的正弦波绕线方法，其特征在于，通过所述的n相线圈组（Z）的SIN相和COS相组成解析器，所述SIN相和COS相交叉配置在所述的各槽（30）的深部（B）和前部（C）。

4.根据从权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的的检出器用线圈的正弦波绕线方法，其特征在于，通过设在所述的环形铁芯（20）的各槽（30）的外部的导针（41）进行所述的n相线圈组（Z）的绕线。

5.根据从权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的的检出器用线圈的正弦波绕线方法，其特征在于，通过设在所述的环形铁芯（20）的各槽（30）的绝缘材料（43）上设有的导针（41）进行所述的n相线圈组（Z）的绕线。