CN104457802A - 绝对式的角度解析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种绝对式的角度解析装置，包含有一第一解角器，具有一第一定子，若干数量的第一定子磁极，一第一转子，若干数量的第一转子磁极；一第二解角器，具有一第二定子，若干数量的第二定子磁极，一第二转子，若干数量的第二转子磁极。本发明可提供高精度绝对位置解析所需的调变讯号，以提高解析的精度，同时使该绝对式的角度解析装置在设计时可以快速地获得适当的定子或转子极的相对数量，缩短开发的时程。

Description

绝对式的角度解析装置

技术领域

本发明与马达位置感测技术有关，特别是关于一种绝对式的角度解析装置。

背景技术

解角器(resolver)是一种输出电压随转子转角成一定函数关系的角位移感测器，通过激发线圈及感应线圈，当转子旋转时产生正弦与余弦两种电压振幅调变讯号，通过对该等讯号的解析以获得位置的资讯，该项技术内容由于具有成本低廉、环境耐受性佳以及解析度高的优点，而有效地克服现有的以光学尺、磁性尺、霍尔元件及旋转型光电编码器等作为位置回馈装置技术内容，所存在的成本高昂、解析度不佳与环境耐受性不佳等缺失，而被广泛地应用作为旋转马达的位置回馈装置。

而在美国第6958602号专利案中所揭露的角度解析技术，其是由两组解角器所组成，并使第一组解角器的转子构件具有(N-1)个凸极，其中，而第二组解角器的转子构件则具有N个凸极，并使N值为不小于3的自然数，据此，可通过第一组解角器的定子产生(N-1)个调变讯号，同时通过第二组解角器的定子产生N个调变讯号，从而，当马达转子转动之际，该第一组解角器的定子所产生的调变讯号，作为第二组解角器的激发讯号，俾以通过该第二组解角器所产生的调变讯号以解析出马达转子的旋转角度与位置，是等专利前案所揭露的技术内容，固可以进行旋转马达的转子角度解析，然而，由于其构造上的限制，难以企求其具有较高的解析度。

发明内容

本发明的目的是提供一种绝对式的角度解析装置，其可提供高精度绝对位置解析所需的调变讯号，以提高解析的精度，同时使该绝对式的角度解析装置在设计时可以快速地获得适当的定子或转子极的相对数量，缩短开发的时程。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明所提供绝对式的角度解析装置包含有一第一解角器，具有一第一定子，若干数量的第一定子磁极，环设于该第一定子上，一第一转子，与该第一定子同轴对应，若干数量的第一转子磁极等距地环设于该第一转子上，并与各该第一定子磁极相邻对应；一第二解角器，具有一第二定子，与该第一定子同轴对应，若干数量的第二定子磁极，环设于该第二定子上，一第二转子，与该第二定子同轴对应，若干数量的第二转子磁极环设于该第二转子上，并与各该第二定子磁极相邻对应，且使该第二定子磁极与该第二转子磁极的数量不同于该第一定子磁极与该第一转子磁极的数量；而其中，各该定子或转子磁极的数量，是依下列的式一或式二决定：

式一：

该第一定子磁极的数量为：3*N；

该第一转子磁极的数量为：N*(3*K+S)；

该第二定子磁极的数量为：3*(N+M)；

该第二转子磁极的数量为：(N+M)*(3*L+S)；

其中，N、M、K及L为自然数，S则为1或2。

式二：

该第一定子磁极的数量为：4*N；

该第一转子磁极的数量为：N*(2*K+1)；

该第二定子磁极的数量为：4*(N+M)；

该第二转子磁极的数量为：(N+M)*(2*L+1)；

其中，N、M、K及L为自然数。

另外，该第一定子及该第二定子分别呈环状，彼此并同轴相邻。

其中，该第一转子及该第二转子分别呈环状，且彼此同轴相邻。

其中，各该第一转子磁极与各该第二转子磁极分别突设于该第一转子与该第二转子的内周环面上，并使各该第一定子磁极与各该第二定子磁极分别突设于该第一定子与该第二定子的外周环面上。

本发明的有益效果是：本发明可提供高精度绝对位置解析所需的调变讯号，以提高解析的精度，同时使该绝对式的角度解析装置在设计时可以快速地获得适当的定子或转子极的相对数量，缩短开发的时程。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例中，该第一解角器的立体示意图。

图2为本发明一较佳实施例中，该第二解角器的立体示意图。

图3为本发明一较佳实施例的立体组合图。

图4为本发明一较佳实施例的立体分解图。

图5为本发明一较佳实施例的沿图3中5-5割线的剖视图。

图6为本发明一较佳实施例的顶视图。

图7为本发明一较佳实施例的底视图。

图8为本发明一较佳实施例的调变讯号图。

附图标号：10：绝对式的角度解析装置；20：第一解角器；21：第一定子；22：第一定子磁极；23：第一转子；24：第一转子磁极；30：第二解角器；31：第二定子；；32：第二定子磁极；33：第二转子；34：第二转子磁极；40：固定座；41：座身；42：内压环；43：外压环。

具体实施方式

兹即举以本发明一较佳实施例，并配合图式作进一步的说明。

首先，请参阅图1至图7所示，在本发明一较佳实施例中所提供绝对式的角度解析装置10，其主要包含有一第一解角器20、一第二解角器30以及一固定座40。

该第一解角器20具有一呈环状的第一定子21，多数的第一定子磁极22彼此等距地分别突设于该第一定子21的外周环面上，一呈环状的第一转子23，同轴环绕于该第一定子21的外周环面外，多数的第一转子磁极24彼此等距地分设于该第一转子23的内周环面上，并与各该第一定子磁极22相邻对应，且相隔开来。

该第二解角器30具有一呈环状的第二定子31，与该第一定子21同轴对应，多数的第二定子磁极32彼此等距地分别突设于该第二定子31的外周环面上，一呈环状的第二转子33，同轴环绕于该第二定子21的外周环面外，多数的第二转子磁极34彼此等距地分设于该第二转子33的内周环面上，并与各该第二定子磁极32相邻对应，且相隔开来。

该固定座40具有一管状座身41，同轴穿设于该第一定子21与该第二定子31上，一适当厚度的内压环42突设于该座身41的周侧，并介于该第一定子21与该第二定子31之间，用以连接该第一定子21与该第二定子31，并维持其彼此间的相隔间距，一与该内压环42厚度相等的外压环43，介于该第一转子23与该第二转子33之间，用以连接该第一转子23与该第二转子33，并维持其彼此间的相隔间距。

通过上述构件的组成，该绝对式的角度解析装置10同轴连接于所拟解析的旋转马达上，并使各该第一转子23与该第二转子33可以与该旋转马达的转子构件同步转动，俾使各该解角器20、30获得相同的弦波讯号，据以产生不同的正弦与余弦调变讯号，以提供用以解析该旋转马达转子位置所需的调变讯号。

而其中，该第一解角器20与该第二角解器30，其分别所具有的定子磁极或转子磁极，是依据下列两通式以分别确定其磁极的数量，即：

式一：该第一定子磁极的数量为：3*N；

该第一转子磁极的数量为：N*(3*K+S)；

该第二定子磁极的数量为：3*(N+M)；

该第二转子磁极的数量为：(N+M)*(3*L+S)；

其中，N、M、K及L为自然数，S则为1或2。

依据式一所计算，可有如下表所举例，但并不以之为限：

式二：该第一定子磁极的数量为：4*N；

该第一转子磁极的数量为：N*(2*K+1)；

该第二定子磁极的数量为：4*(N+M)；

该第二转子磁极的数量为：(N+M)*(2*L+1)；

其中，N、M、K及L为自然数。

依据式二所计算，可有如下表所举例，惟并不以之为限：

而具体地，本实施例中是以该式二计算的，使该第一定子磁极的数量为24、第二定子磁极的数量为20，以及使该第一转子磁极的数量为114、第二转子磁极的数量为115。

据此，该绝对式的角度解析装置10所产生的正、余弦调变讯号如图8所示般，其由上而下依序为该第一解角器20所产生的余弦调变讯号、正弦调变讯号，该第二解角器30所产生的余弦调变讯号、正弦调变讯号，俾可以该等调变讯号为基础，解析旋转马达的转子旋转角度及位置，但关于该等解析的方法则非属本发明的技术特征所在，在此遂不予冗陈。

Claims (8)

1.一种绝对式的角度解析装置，包含有：

一第一解角器，具有一第一定子，若干数量的第一定子磁极，环设于该第一定子上，一第一转子，与该第一定子同轴对应，若干数量的第一转子磁极等距地环设于该第一转子上，并与各该第一定子磁极相邻对应；

一第二解角器，具有一第二定子，与该第一定子同轴对应，若干数量的第二定子磁极，环设于该第二定子上，一第二转子，与该第二定子同轴对应，若干数量的第二转子磁极环设于该第二转子上，并与各该第二定子磁极相邻对应，且使该第二定子磁极与该第二转子磁极的数量不同于该第一定子磁极与该第一转子磁极的数量；其特征在于：

该第一定子磁极的数量为：3*N；

该第一转子磁极的数量为：N*(3*K+S)；

该第二定子磁极的数量为：3*(N+M)；

该第二转子磁极的数量为：(N+M)*(3*L+S)；

其中，N、M、K及L为自然数，S则为1或2。

2.根据权利要求1所述的绝对式的角度解析装置，其特征在于，所述第一定子及所述第二定子分别呈环状，彼此并同轴相邻。

3.根据权利要求2所述的绝对式的角度解析装置，其特征在于，所述第一转子及所述第二转子分别呈环状，且彼此同轴相邻。

4.根据权利要求3所述的绝对式的角度解析装置，其特征在于，所述各第一转子磁极与所述各第二转子磁极分别突设于所述第一转子与所述第二转子的内周环面上，并使所述各第一定子磁极与所述各第二定子磁极分别突设于所述第一定子与所述第二定子的外周环面上。

5.一种绝对式的角度解析装置，包含有：

一第一解角器，具有一第一定子，若干数量的第一定子磁极，环设于该第一定子上，一第一转子，与该第一定子同轴对应，若干数量的第一转子磁极等距地环设于该第一转子上，并与各该第一定子磁极相邻对应；

一第二解角器，具有一第二定子，与该第一定子同轴对应，若干数量的第二定子磁极，环设于该第二定子上，一第二转子，与该第二定子同轴对应，若干数量的第二转子磁极环设于该第二转子上，并与各该第二定子磁极相邻对应，且使该第二定子磁极与该第二转子磁极的数量不同于该第一定子磁极与该第一转子磁极的数量；其特征在于：

该第一定子磁极的数量为：4*N；

该第一转子磁极的数量为：N*(2*K+1)；

该第二定子磁极的数量为：4*(N+M)；

该第二转子磁极的数量为：(N+M)*(2*L+1)；

其中，N、M、K及L为自然数。

6.根据权利要求5所述的绝对式的角度解析装置，其特征在于，所述第一定子及所述第二定子分别呈环状，彼此并同轴相邻。

7.根据权利要求6所述的绝对式的角度解析装置，其特征在于，所述第一转子及所述第二转子分别呈环状，且彼此同轴相邻。

8.根据权利要求7所述的绝对式的角度解析装置，其特征在于，所述各第一转子磁极与所述各第二转子磁极分别突设于所述第一转子与所述第二转子的内周环面上，并使所述各第一定子磁极与所述各第二定子磁极分别突设于所述第一定子与所述第二定子的外周环面上。