CN106797169B - 旋转变压器 - Google Patents

Abstract

在以往的旋转变压器中，无法判断定子铁心(3)的表面和背面，难以使下垂、毛刺的方向对齐来量产，旋转变压器的组装精度变差，或者由于对电磁钢板进行旋转层叠，因而生产性以及组装性变差。本发明的旋转变压器包括：旋转变压器定子(2)，该旋转变压器定子(2)在不进行旋转层叠的情况下对具有齿(3a)的电磁钢板进行层叠来构成定子铁心(3)，并且设置了一相励磁绕组和两相输出绕组；以及旋转变压器转子(1)，该旋转变压器转子(1)与旋转变压器定子(2)相对设置，该旋转变压器中，在定子铁心(3)上设置标记(3b)，使得能判断定子铁心(3)的轧制方向以及表面和背面。

Description

旋转变压器

技术领域

本发明涉及对旋转电机的旋转进行检测的旋转变压器，尤其涉及旋转变压器定子的结构。

背景技术

已知一种以往的旋转变压器的结构，包括：旋转变压器定子，该旋转变压器定子具备沿着环状定子基部的圆周方向均匀设置的磁极齿；以及旋转变压器转子，该旋转变压器转子通过改变与该定子的相对角度位置来改变与定子的间隙的磁阻分量(例如，参照专利文献1、2)。

专利文献1的旋转变压器形成有定子铁心，使得定子铁心的基材的轧制方向与二次模变形的长轴方向大致相同，因此能降低来自检测对象的旋转电机的转子的漏磁通对旋转变压器的角度检测误差造成的影响，能提高角度检测精度。此外，由于无需对定子铁心进行旋转层叠，因此提高了生产性以及组装性。

专利文献2所记载的旋转变压器设定360度/(P/N)的倍数角以外的角度作为层片(电磁钢板)的旋转层叠角度，从而避免间距误差仅集中于特定的相，使间距误差整体上分散，从而能实现VR型旋转变压器的高精度化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013－121225号公报(图12)

专利文献2：日本专利特开2005－127768号公报(图5)

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1所记载的旋转变压器中，定子铁心的外周形状为圆形且在外周的对称位置具有切口，因此无法判断定子铁心的表面和背面，存在如下问题：在对旋转变压器进行量产时，难以使各个个体的下垂、毛刺的方向对齐来量产，旋转变压器的组装精度变差，从而导致角度检测精度变差。

此外，在专利文献2所记载的旋转变压器中，旋转变压器定子的铁心背部不仅设有缺口(切口)，还设有螺栓插入孔，能利用它们的位置关系来判断旋转变压器定子的表面和背面，但由于对定子铁心进行旋转层叠，因此存在生产性以及组装性变差的问题。

本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于提供一种旋转变压器，在不对电磁钢板进行旋转层叠的情况下构成定子铁心，以提高生产性和组装性，并能通过使定子铁心的下垂、毛刺的方向对齐来进行生产，从而提高角度检测精度。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的旋转变压器包括：旋转变压器定子，该旋转变压器定子由在不进行旋转层叠的情况下对具有齿的电磁钢板进行层叠得到的定子铁心构成，并且设置了一相励磁绕组和两相输出绕组；以及旋转变压器转子，该旋转变压器转子与所述旋转变压器定子相对设置，其特征在于，在所述定子铁心上设置有标记，使得能对所述定子铁心的轧制方向以及表面和背面进行判断。

发明效果

根据本发明，能判断定子铁心的表面和背面，因此通过使下垂、毛刺的方向对齐，从而能提高旋转变压器的组装精度，因此能降低角度检测误差。此外，由于在不对电磁钢板进行旋转层叠的情况下构成定子铁心，因此提高了生产性以及组装性。而且，由于能掌握定子铁心的旋转方向的位置，因此能掌握卷绕位置与定子铁心的轧制方向的相对位置，因此能在所有旋转变压器个体中使卷绕位置与定子铁心的轧制方向的相对位置统一，能降低因绕组位置与定子铁心的轧制方向的相对位置的差异引起的角度检测误差的偏差。

附图说明

图1是本发明实施方式1所涉及的旋转变压器的主视图。

图2是本发明实施方式1所涉及的旋转变压器的剖视图。

图3是沿图2的A－A线的剖视图。

图4是表示将本发明实施方式1所涉及的旋转变压器安装到旋转电机的支架的状态的剖视图。

图5是表示将本发明实施方式1所涉及的旋转变压器装入旋转电机的状态的剖视图。

图6是对本发明实施方式1所涉及的定子铁心、旋转变压器的位置关系进行说明的俯视图。

图7是表示本发明实施方式1所涉及的旋转变压器中、10槽且磁动势阶数为5的励磁绕组的圈数模式的一个例子的说明图。

图8是表示本发明实施方式1所涉及的旋转变压器中、10槽且输出阶数为1的输出绕组α的圈数模式的一个例子的说明图。

图9是表示本发明实施方式1的所涉及旋转变压器中、10槽且输出阶数为1的输出绕组β的圈数模式的一个例子的说明图。

图10是本发明实施方式1所涉及的旋转变压器中、定子铁心的轧制方向与绕组的相对位置的说明图。

图11是本发明实施方式1所涉及的旋转变压器中、定子铁心的轧制方向和绕组的相对位置与角度检测误差的关系的实测结果的说明图。

图12是本发明实施方式1所涉及的定子铁心的俯视图。

图13是本发明实施方式1所涉及的定子铁心的变形例的俯视图。

图14是本发明实施方式1所涉及的定子铁心的其他变形例的俯视图。

图15是本发明实施方式1所涉及的定子铁心的其他变形例的俯视图。

图16是本发明实施方式1所涉及的定子铁心的其他变形例的立体图。

图17是本发明实施方式1所涉及的定子铁心的其他变形例的立体图。

图18是本发明实施方式2所涉及的定子铁心的俯视图。

图19是本发明实施方式3所涉及的定子铁心的俯视图。

图20是本发明实施方式4所涉及的定子铁心的俯视图。

图21是本发明实施方式5所涉及的定子铁心的俯视图。

图22是本发明实施方式6所涉及的定子铁心的俯视图。

图23是本发明实施方式6所涉及的定子铁心的变形例的俯视图。

图24是本发明实施方式6所涉及的定子铁心的其他变形例的俯视图。

图25是表示在本发明实施方式6所涉及的旋转变压器中、作为标记的孔的配置和定子铁心的轧制方向的相对位置与角度检测误差的关系的实测结果的说明图。

具体实施方式

实施方式1.

下面，基于附图对本发明的实施方式1进行说明，在各图中对相同或相当部件、部位标注相同标号来进行说明。

图1是本发明实施方式1所涉及的旋转变压器的主视图，图2是本发明实施方式1所涉及的旋转变压器的剖视图，图3是沿图2的A-A线的剖视图，图4是表示将本发明实施方式1所涉及的旋转变压器安装到旋转电机的支架的状态的剖视图，图5是表示将本发明实施方式1所涉及的旋转变压器装入旋转电机的状态的剖视图，图6是对本发明实施方式1所涉及的定子铁心、旋转变压器转子的位置关系进行说明的俯视图。

首先，利用图1～图3对旋转变压器的结构进行说明。

旋转变压器由旋转变压器转子1以及旋转变压器定子2构成，旋转变压器转子1通过对进行了冲压加工的多枚电磁钢板进行层叠而构成，旋转变压器定子2以包围旋转变压器转子1的外周并与其相对的方式配置。

旋转变压器定子2由环状的定子铁心3、设置在定子铁心3上的一对绝缘构件4、5、以及经由绝缘构件4、5卷绕在定子铁心3的齿3a上的定子线圈6构成。

接着，对旋转变压器定子2的各部分进行更详细的说明。

定子铁心3由在不进行旋转层叠的情况下对多枚电磁钢板进行层叠而构成，外周侧和内周侧为圆形，内周侧沿着周向均匀地形成有向径向内侧突出的多个齿3a。该齿3a的内径侧隔开微小空隙与旋转变压器转子1的外径侧相对。

绝缘构件4、5由绝缘树脂构成，设置成从两面夹住定子铁心3来将齿3a覆盖。

定子线圈6经由绝缘构件4、5卷绕在齿3a上，由一个励磁绕组和两个输出绕组这三个独立的绕组构成。

此外，如图1、图2所示，绝缘构件4的一部分具有较定子铁心3向径向外侧延伸而形成的延伸部4a，此处，嵌入成形有终端7。该终端7的终端销7a与定子线圈6的引出线6a相连。

接着，利用图4、图5对将旋转变压器组装于旋转检测对象的旋转电机的状态进行说明。

旋转变压器转子1安装于旋转电机的转轴9的轴端。另外，转轴9由磁性材料构成。

旋转变压器定子2包围旋转变压器转子1，并与转轴9同轴地配置于旋转电机的后支架8。基于利用随着转轴9旋转而产生的旋转变压器转子1与旋转变压器定子2之间的空隙磁通密度分布的变化，而在旋转变压器线圈6的两个输出绕组上产生的各个输出电压，对紧固于旋转电机的转轴9上的转子10的磁极位置进行检测。

利用图5对旋转电机的内部进行说明，转子10的转轴9由设置于支架一侧的两个轴承11进行旋转支撑，转子10上卷绕有励磁绕组10a。转子10的外周侧配置有圆筒状的定子12，该定子12上卷绕有定子绕组12a。此外，转轴9上组装有两个滑环13，并具备与滑环13滑动接触的电刷14。

另外，该旋转电机示出一个例子，并不限于附图。

本发明实施方式1所涉及的旋转变压器如图6所示，以10槽、轴倍角为4X(轴倍角为N时，称为NX)的情况进行说明。

接着，利用图7～图11对旋转变压器的磁动势、磁导、输出绕组各自的阶数、定子铁心3的轧制方向、角度检测误差的关系进行说明。

图7是表示本发明实施方式1所涉及的旋转变压器中、10槽且磁动势阶数为5的励磁绕组的圈数模式的一个例子的说明图，图8是表示本发明实施方式1所涉及的旋转变压器中、10槽且输出阶数为1的输出绕组α的圈数模式的一个例子的说明图，图9是表示本发明实施方式1所涉及的旋转变压器中、10槽且输出阶数为1的输出绕组β的圈数模式的一个例子的说明图。

在由层叠电磁钢板而构成的旋转变压器转子1以及旋转变压器定子2构成的旋转变压器中，将对卷绕在定子铁心3的齿3a上的定子线圈6的励磁绕组通电而产生的磁动势的阶数(以下称为磁动势阶数)设为A，将主要与旋转变压器转子外径形状有关的磁导的阶数、即轴倍角设为B时，两个输出绕组以一定阶数彼此错开90度相位来分别卷绕在齿3a上，该一定阶数是以定子铁心3与旋转变压器转子1之间的空隙内产生的磁通密度分布的阶数|A±B|的任一整数为主的阶数。

对于以上述|A±B|的任意整数的阶数卷绕的、角度检测误差较小的理想的输出绕组，齿数是有限的，因此,为了将卷绕在一个齿3a上的绕组的圈数四舍五入到整数，对某一齿3a上卷绕的圈数进行增减来调整圈数，以减小角度检测误差。

在漏磁通从具有永磁体和励磁绕组的旋转电机的转子10经由磁性材料、即转轴9流入旋转变压器转子1和旋转变压器定子2的情况下，角度检测所需的励磁绕组的磁动势所产生的磁通以外的作为噪音的磁通与定子线圈6的输出绕组交链，因此优选选择避开在上述空隙内产生上述漏磁通的磁通密度分布的阶数的输出绕组的阶数。

图1示出12槽、轴倍角为8X的图，图3示出12槽的图，但槽数和轴倍角并不限于此。以下，利用图6所示的10槽、轴倍角为4X的例子进行说明。图7中示出10槽、磁动势阶数为5的励磁绕组的圈数模式的一个例子，输出绕组的阶数利用上述计算方法设为1即可。10槽、输出阶数为1的输出绕组α、输出绕组β的圈数图案的一个例子如图8、图9所示。输出绕组α、输出绕组β是上述所说明的两个输出绕组。图7～图9所示的圈数的相对值是将各相的齿3a的圈数除以各相的齿3a的圈数的最大值然后乘以100得到的值。R、L表示沿反向卷绕。本例中，按照励磁绕组、输出绕组α、输出绕组β的顺序进行卷绕。

这里，对旋转变压器的制造方面的问题进行阐述。图10是本发明实施方式1所涉及的旋转变压器中定子铁心的轧制方向与绕组的相对位置的说明，图11是表示本发明实施方式1所涉及的旋转变压器中定子铁心的轧制方向和绕组的相对位置、与角度检测误差的关系的实测结果的说明图。

图10所示的齿编号(1号～10号)对应于图7～图9所示的横轴的齿编号。这里，将3号齿3a的周向的中心线定义为基准轴，将与定子铁心3的轧制方向的差定义为角度θ。θ在定子铁心3的轧制方向较基准轴靠左侧(逆时针)时为正值。根据该图能够掌握相对于某一θ的定子铁心3的轧制方向与齿编号的相对位置。

图11所示的角度检测误差的相对值是将各θ的角度检测误差除以角度检测误差的最小值然后乘以100得到的值。角度检测误差在以旋转变压器的检测角度和编码器(设为真角度)的检测角度的差为波形的情况下，设为转子旋转一周期间该波形的最大值与最小值的差。如图11所示，可知若定子铁心3的轧制方向与绕组的相对位置不同，则角度检测误差不同。

即，在制造旋转变压器定子2时，若在掌握定子铁心3的轧制方向后不制造定子铁心3，则无法使定子铁心3的轧制方向与绕组的相对位置统一，因此该相对位置的差异会导致角度检测误差在制造出的各旋转变压器之间产生偏差。为了降低这种角度检测误差的偏差，需要在定子铁心3上设置标记，以掌握定子铁心3的轧制方向。

此外，形成定子铁心3的电磁钢板的冲压加工中，由于会产生下垂、毛刺，因此在层叠电磁钢板而得到的定子铁心3上也会存在表面和背面，若不将该表面和背面统一来制造各旋转变压器，则旋转变压器的组装精度会变差，角度检测误差会增加。作为其对策，需要在定子铁心3上设置标记，以对定子铁心3的表面和背面进行判断。

接着，基于图12～图17对本发明的特征、即设置在定子铁心3上的标记进行说明。图12是本发明实施方式1所涉及的定子铁心的俯视图，图13至图15是本发明实施方式1所涉及的定子铁心的变形例的俯视图，图16、图17是本发明实施方式1所涉及的定子铁心的其他变形例的立体图。

本发明的标记包括兼用作定子铁心3的接合单元的标记和不兼用作定子铁心3的接合单元的标记。例如，兼用作接合单元的标记有铆钉、焊接、螺栓固定等，不兼用作接合单元的标记有记号、切口、突部、孔(若没有特别说明，则指贯通孔)。

图12中，示出在定子铁心3上形成记号3b来作为标记的例子。记号3b不限于字符、符号，指被印刷或被涂布的标记。图12中，在定子铁心3的齿3a的某一部分的铁心背部3g上的一处形成了记号3b。图13中，在齿3a部分的一处形成了记号3b。图14中，在定子铁心3的铁心背部3g的相邻的齿3a之间的一处形成了记号3b。图15中，在一个齿3a的铁心背部3g上的两处形成了记号3b。图16中，在转子内置型的旋转变压器的定子铁心3的外周面的上半部分的一处形成了记号3b。图17中，在定子铁心3的内周面的上半部分的一处形成了记号3b。

由此，在图12～图17中，在定子铁心3上设置了标记(记号3b)，从而能对定子铁心3的轧制方向以及表面和背面进行判断，换言之，构成为在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心，使定子铁心3以大于0度小于360度的任意角度旋转且使得齿3a彼此重合的情况下，在旋转前后，标记(记号3b)中至少其中一个的位置不一致，在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心以任意的角度使处于进行了表面和背面反转状态下的定子铁心3旋转，将处于未进行表面和背面反转状态下的定子铁心3、与处于进行了表面和背面反转且进行了旋转的状态下的定子铁心3配置成齿3a彼此重合的情况下，标记(记号3b)中至少其中一个的位置不一致。

换言之，相对于定子铁心3朝向正常位置时的标记(记号3b)的位置，在定子铁心3朝向旋转方向上错误的位置、或表面和背面颠倒的情况下，由于标记(记号3b)的位置不位于正常位置，因此能掌握旋转方向的位置，并对表面和背面进行判断。

若采用这种结构，则能掌握定子铁心3的旋转方向的位置，并判断表面和背面。由此，通过使下垂、毛刺的方向对齐，从而能提高旋转变压器的组装精度，因此能降低角度检测误差。此外，由于在不对电磁钢板进行旋转层叠的情况下构成定子铁心3，因此提高了生产性以及组装性。而且，由于能掌握定子铁心3的旋转方向的位置，因此能掌握卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置，因此能在所有旋转变压器个体中使卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置统一，能降低角度检测误差的偏差。

另外，图12～图17中，在对层叠的电磁钢板彼此进行固定时，在电磁钢板的表面预先涂布粘接剂，并利用电磁钢板对能通过加压、加热等进行接合的粘接电磁钢板进行固定。在使用粘接电磁钢板以外的电磁钢板(以下称为通常的电磁钢板。在仅描述为电磁钢板时，可以是通常的电磁钢板与粘接电磁钢板中的任意一种)的情况下，利用铆钉、焊接、螺栓固定等进行接合即可。在使用粘接电磁钢板的情况下，不需要进行铆钉等，因此不会因铆钉等接合导致磁场劣化，因此与磁场劣化的情况相比，能降低角度检测误差。另一方面，在利用铆钉等进行接合的情况下，使用通常的电磁钢板即可，能省去粘接电磁钢板的粘接所需的加压和加热的工序、设备。

本实施方式和变形例中，作为标记，示出了记号3b的数量为一处或两处并且具有记号3b的表面的数量为一个(定子铁心3的轴向上端面)的情况，但记号的数量、配置、具有记号的表面的数量并不限于此，只要在定子铁心3上设置标记，使得能对定子铁心3的轧制方向以及表面和背面进行判断即可，换言之，满足以下条件即可：在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心，使定子铁心3以大于0度小于360度的任意角度旋转且使得齿3a彼此重合的情况下，在旋转前后，标记中至少其中一个的位置不一致，在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心以任意的角度使处于进行了表面和背面反转的状态下的定子铁心3旋转，将处于未进行表面和背面反转的状态下的定子铁心3、与处于进行了表面和背面反转且进行了旋转的状态下的定子铁心3配置成齿3a彼此重合的情况下，标记中至少其中一个的位置不一致。

此外，即使使用粘接电磁钢板，并采用切口、突部、孔等代替记号3b作为标记，在不使该标记沿轴向贯通而是能对轴向上有无该标记进行调整的情况下，能采用与上述记号3b相同的配置。该情况下，无需形成记号3b，因此能省去形成记号的工序以及形成记号所需的设备。

实施方式2.

下面，基于图18对本发明的实施方式2进行说明。图18是本发明实施方式2所涉及的定子铁心的俯视图。

这里，对记号以及记号以外的标记进行说明。记号，换言之，是定子铁心的磁特性在附加标记前后不会变化的标记。记号以外的标记，换言之，是定子铁心的磁特性在附加标记前后会产生变化的标记。

实施方式2中，下文如不作特别说明，则标记指记号以外的标记。即，记号也是不兼用作接合单元的标记，但实施方式2中，下文如不作特别说明，则记号不包含不兼用作接合单元的标记。

本实施方式中，作为使用记号以外的标记作为标记的情况，使用铆钉3c作为兼用作定子铁心3的接合单元的标记，使用孔3d作为不兼用作接合单元的标记来进行说明。

槽数10、轴倍角4、圈数与实施方式1相同，但并不限于此。

另外，实施方式1中，对即使使用切口、突部、空等代替标记，也不使该标记沿轴向贯穿，而是对轴向上有无该标记进行调整的情况进行了阐述，但在使轴向上的深度相同时，能使制造工序更简单，因此本实施方式中，对无论是否用作标记都在轴向上具有相同深度的情况进行阐述。

此外，由于铆钉3c使得定子铁心3的轴向端面分别变得凹凸，因此也能仅利用铆钉3c的凹凸来判断表面和背面，但利用铆钉3c与其他标记的组合、或铆钉3c以外的标记来进行判断更容易，因此下面不进行仅利用铆钉3c的凹凸来判断表面和背面。

图18中，在一处设有孔3d，使得孔3d的中心位于铁心背部3g上的齿3a的周向中心线上，并且在一处设有铆钉3c，使得铆钉3c的中心也位于铁心背部3g上的齿3a的周向中心线上。并且，将孔3d以及铆钉3c各自的配置相组合来作为用于掌握定子铁心3的旋转方向位置以及判断表面和背面的标记。

另外，孔3d以及铆钉3c的中心位置也可以如图14中的记号3b的位置那样，设置在相邻的齿3a的周向的中心中间。

采用这种结构也能判断定子铁心3的表面和背面，因此通过使下垂、毛刺的方向对齐，从而能提高旋转变压器的组装精度，因此能降低角度检测误差。此外，由于在不对电磁钢板进行旋转层叠的情况下构成定子铁心3，因此提高了生产性以及组装性。而且，由于能掌握定子铁心3的旋转方向的位置，因此能掌握卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置，因此能在所有旋转变压器个体中使卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置统一，能降低角度检测误差的偏差。

而且，由于作为标记的铆钉3c、孔3d设置在铁心背部3g，因此与将铆钉3c、孔3d设置于齿3a的情况相比，磁通更容易通过定子铁心3，能降低角度检测精度误差。

此外，由于作为标记的铆钉3c、孔3d的中心位于齿3a的周向的中心线上，因此与铆钉3c、孔3d的中心不在齿3a的周向的中心线上的情况相比，能使磁路更为对称，因此能降低角度检测误差。该效果在作为标记的铆钉3c、孔3d的中心位于相邻的齿3a的周向的中心中间的情况下也同样，与不在相邻的齿3a的周向的中心中间的情况相比，能使磁路更为对称，因此能降低角度检测误差。

此外，在使用通常的电磁钢板，且标记的中心配置在齿3a的周向的中心线上、或者相邻的齿3a的周向的中心中间的任一方的情况下，若使标记的大小以及径向位置相同，则兼用作接合单元的标记需要设置三处以上，但在像本实施方式2那样将铆钉3c与孔3d组合起来作为标记的情况下，设置两处以下即可，能减少标记的总数。

由此，与标记数量较多的情况相比，定子铁心3的磁阻降低，因此磁通更容易通过，能降低角度检测误差。

另外，虽然未图示，但有时也将标记的总数设为三处以上，从而能对称地配置标记，与不对称配置的情况相比，能降低角度检测误差。

此外，由于利用铆钉3c进行接合，因此使用通常的电磁钢板即可，能省去粘接电磁钢板的粘接所需的加压和加热的工序、设备。

另外，本实施方式示出了标记的总数为两处并且具有标记的表面的数量为两个(定子铁心3的轴向上端面和下端面)的情况，但标记的数量、配置、具有标记的表面的数量并不限于此，只要在定子铁心3上设置标记，使得能对定子铁心3的轧制方向以及表面和背面进行判断即可，换言之，满足以下条件即可：在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心，使定子铁心3以大于0度小于360度的任意角度旋转且使得齿3a彼此重合的情况下，在旋转前后，标记中至少其中一个的位置不一致，在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心以任意的角度使处于进行了表面和背面反转的状态下的定子铁心3旋转，将处于未进行表面和背面反转的状态下的定子铁心3、与处于进行了表面和背面反转且进行了旋转的状态下的定子铁心3配置成齿3a彼此重合的情况下，标记中至少其中一个的位置不一致。

实施方式3.

下面，基于图19对本发明的实施方式3进行说明。图19是本发明实施方式3所涉及的定子铁心的俯视图。

本实施方式中，对仅使用兼用作接合单元的标记与未兼用作接合单元的标记中的某一方作为标记的情况进行说明。然而，在使用未兼用作接合单元的标记作为标记的情况下，也可以同时使用能用作兼用作接合单元的标记的单元(铆钉、焊接、螺栓固定等)。

图19中，在由粘接电磁钢板构成的定子铁心的铁心背部3g上的一处具有孔3d，并将该孔3d用作为用于掌握定子铁心3的旋转方向位置以及判断表面和背面的标记。该标记的中心不在齿3a的周向的中心线上以及相邻的齿3a的周向的中心中间即可。

采用这种结构也能判断定子铁心3的表面和背面，因此通过使下垂、毛刺的方向对齐，从而能提高旋转变压器的组装精度，因此能降低角度检测误差。此外，由于在不对电磁钢板进行旋转层叠的情况下构成定子铁心3，因此提高了生产性以及组装性。而且，由于能掌握定子铁心3的旋转方向的位置，因此能掌握卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置，因此能在所有旋转变压器个体中使卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置统一，能降低角度检测误差的偏差。

并且，即便只在一处设置作为标记的孔3d也已足够，因此与在两处以上设置标记的情况相比，定子铁心3的磁阻降低，因此磁通更容易通过，能降低角度检测误差。

此外，图19中使用了粘接电磁钢板，但也可以使用通常的电磁钢板，并利用铆钉等进行接合。由此，能省去粘接电磁钢板的粘接所需的加压、加热的工序和设备。

或者，也能采用铆钉代替作为标记的孔3d，并将粘接电磁钢板作为通常的电磁钢板。由此，能省去粘接电磁钢板的粘接所需的加压、加热的工序和设备。

另外，当然也可以仍旧使用孔3d作为标记，将粘接电磁钢板替换为通常的电磁钢板来使用铆钉等。

另外，本实施方式中，标记的数量、配置、具有标记的表面的数量也不限于此，只要在定子铁心3上设置标记，使得能对定子铁心3的轧制方向以及表面和背面进行判断即可，换言之，满足以下条件即可：在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心，使定子铁心3以大于0度小于360度的任意角度旋转且使得齿3a彼此重合的情况下，在旋转前后，标记中至少其中一个的位置不一致，在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心以任意的角度使处于进行了表面和背面反转的状态下的定子铁心3旋转，将处于未进行表面和背面反转的状态下的定子铁心3、与处于进行了表面和背面反转且进行了旋转的状态下的定子铁心3配置成齿3a彼此重合的情况下，标记中至少其中一个的位置不一致。

实施方式4.

下面，基于图20对本发明的实施方式4进行说明。图20是本发明实施方式4所涉及的定子铁心的俯视图。

本实施方式4中，对仅使用兼用作接合单元的标记与不兼用作接合单元的标记中的某一方作为标记时，标记的中心位于齿3a的周向的中心线上或者相邻的齿3a的周向的中心中间的情况进行说明。

图20中，在定子铁心3的铁心背部3g上的三处具有孔3d，并将该孔3d用作为用于掌握定子铁心3的周向位置以及判断表面和背面的标记。该标记的中心位于齿3a的周向的中心线上，但也可以位于相邻的齿3a的周向的中心中间。

采用这种结构也能判断定子铁心3的表面和背面，因此通过使下垂、毛刺的方向对齐，从而能提高旋转变压器的组装精度，因此能降低角度检测误差。此外，由于在不对电磁钢板进行旋转层叠的情况下构成定子铁心3，因此提高了生产性以及组装性。而且，由于能掌握定子铁心3的旋转方向的位置，因此能掌握卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置，因此能在所有旋转变压器个体中使卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置统一，能降低角度检测误差的偏差。

此外，由于标记的中心位于齿3a的周向的中心线上，因此磁路变得对称，角度检测误差得以降低。标记位于相邻的齿3a的周向的中心中间时也一样。

此外，图20中使用了粘接电磁钢板，但也可以保持孔3d不变，取而代之使用通常的电磁钢板并利用铆钉等进行接合。由此，能省去粘接电磁钢板的粘接所需的加压、加热的工序和设备。

或者，也能采用铆钉代替图20的孔3d，并将粘接电磁钢板作为通常的电磁钢板。由此，能省去粘接电磁钢板的粘接所需的加压、加热的工序和设备。

此外，图20中，与保持孔3d不变并将粘接电磁钢板替换为通常的电磁钢板而使用铆钉等的情况相比，定子铁心3的磁阻降低，因此磁通更容易通过，能降低角度检测误差。

另外，图20中，示出了标记(孔3d)的总数为三处、具有标记(孔3d)的表面的数量为两个(轴向的上端面和下端面)且标记的中心位于齿3a的周向的中心线上的情况，但标记的中心也可以位于相邻的齿3a的周向的中心中间，标记的数量、配置、具有标记的表面的数量并不限于此，只要在定子铁心3上设置标记，使得能判断定子铁心3的轧制方向和表面和背面即可，换言之，满足以下条件即可：在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心，使定子铁心3以大于0度小于360度的任意角度旋转且使得齿3a彼此重合的情况下，在旋转前后，标记中至少其中一个的位置不一致，在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心以任意的角度使处于进行了表面和背面反转的状态下的定子铁心3旋转，将处于未进行表面和背面反转的状态下的定子铁心3、与处于进行了表面和背面反转且进行了旋转的状态下的定子铁心3配置成齿3a彼此重合的情况下，标记中至少其中一个的位置不一致。

实施方式5.

下面，基于图21对本发明的实施方式5进行说明。图21是本发明实施方式5所涉及的定子铁心的俯视图。

实施方式5中，对仅使用兼用作粘接单元的标记(铆钉3c)与不兼用作粘接单元的标记(孔3d)中的某一方作为标记且铆钉3c位于齿3a的情况进行说明。

图21中，在定子铁心3的铁心背部3g上的三处具有孔3d，并将该孔3d用作为用于掌握定子铁心3的旋转方向位置以及判断表面和背面的标记。该标记的中心位于齿3a的周向的中心线上，但也可以位于相邻的齿3a的周向的中心中间。电磁钢板采用通常的电磁钢板，每个齿3a通过铆钉3c逐处进行接合。铆钉3c的大小相同，径向的位置也相同。

采用这种结构也能判断定子铁心3的表面和背面，因此通过使下垂、毛刺的方向对齐，从而能提高旋转变压器的组装精度，因此能降低角度检测误差。此外，由于在不对电磁钢板进行旋转层叠的情况下构成定子铁心3，因此提高了生产性以及组装性。而且，由于能掌握定子铁心3的旋转方向的位置，因此能掌握卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置，因此能在所有旋转变压器个体中使卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置统一，能降低角度检测误差的偏差。

而且，与铆钉3c、孔3d等的总数与齿3a的数量一致的情况相比，能增加铆钉3c的数量，因此能增大电磁钢板彼此的紧固力。此外，能降低因铆钉3c的位置不对称引起的定子铁心3的内径的变形，因此能降低因该变形引起的角度检测误差。

另外，图21示出了用作标记的是不兼用作接合单元的标记(孔3d)且该标记的数量为三处、具有标记的表面的数量为两个(轴向的上端面和下端面)的情况，但用作标记的也可以是兼用作接合单元的标记(铆钉3c)，标记的数量、配置、具有标记的表面的数量也不限于此，只要在定子铁心3上设置标记，使得能对定子铁心3的轧制方向以及表面和背面进行判断即可，换言之，满足以下条件即可：在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心，使定子铁心3以大于0度小于360度的任意角度旋转且使得齿3a彼此重合的情况下，在旋转前后，标记中至少其中一个的位置不一致，在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心以任意的角度使处于进行了表面和背面反转的状态下的定子铁心3旋转，将处于未进行表面和背面反转的状态下的定子铁心3、与处于进行了表面和背面反转且进行了旋转的状态下的定子铁心3配置成齿3a彼此重合的情况下，标记中至少其中一个的位置不一致。

实施方式6.

下面，基于图22～图25对本发明的实施方式6进行说明。图22是本发明实施方式6所涉及的定子铁心的俯视图，图23、图24是本发明实施方式6所涉及的定子铁心的变形例的俯视图，图25是对在本发明实施方式6所涉及的旋转变压器中，作为标记的孔的配置和定子铁心的轧制方向的相对位置、与角度检测误差的关系的实测结果的说明图。

本实施方式中，对使用不兼用作接合单元的标记(孔3d)与不兼用作接合单元的标记(铆钉3c)中的任一方作为标记、且标记的总数与槽数一致的情况进行说明。

图22中，在定子3的铁心背部3g上具有三处的孔3d以及七处的铆钉3c。孔3d与铆钉3c位于齿3a的周向的中心线上，大小均相同，且位于径向上相同的位置。孔3d与铆钉3c中的任一方配置在每个齿3a的铁心背部3g。使孔3d位于铁心背部3g的三个齿3a中，相对的齿3a的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向一致。

采用这种结构也能判断定子铁心3的表面和背面，因此通过使下垂、毛刺的方向对齐，从而能提高旋转变压器的组装精度，因此能降低角度检测误差。此外，由于在不对电磁钢板进行旋转层叠的情况下构成定子铁心3，因此提高了生产性以及组装性。而且，由于能掌握定子铁心3的旋转方向的位置，因此能掌握卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置，因此能在所有旋转变压器个体中使卷绕位置与定子铁心3的轧制方向的相对位置统一，能降低角度检测误差的偏差。

而且，与上述实施方式5所示的结构那样铆钉3c、孔3d等的总数比齿3a的数量多的情况相比，能减少标记的总数，因此定子铁心3的磁阻降低，从而磁通更容易通过，能降低角度检测误差。

此外，由于孔3d与铆钉3c各自的中心位于径向上相同的位置，因此磁路对称，与磁路不对称的情况相比，角度检测误差得以降低。

而且，由于孔3d与铆钉3c各自的中心位于周向上等间隔的位置，因此磁路变得对称，因此与磁路不对称的情况相比，角度检测误差得以降低。

此外，由于使齿3a的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向一致，因此磁通更容易通过，与不一致的情况相比，能降低角度检测误差。

另外，使齿3a的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向一致的齿3a可以是任意的齿3a，均能获得与上述相同的效果。

另外，图22示出了用作标记的是不兼用作接合单元的标记(孔3d)且该标记的数量为三处、具有标记的表面的数量为两个(轴向的上端面和下端面)的情况，但用作标记的也可以是兼用作接合单元的标记(铆钉3c)，标记的数量、配置、具有标记的表面的数量也不限于此，只要兼用作接合单元的标记(铆钉3c)与不兼用作接合单元的标记(孔3d)的总数与槽数一致即可，并且在定子铁心3上设置标记，使得能对定子铁心3的轧制方向以及表面和背面进行判断即可，换言之，满足以下条件即可：在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心，使定子铁心3以大于0度小于360度的任意角度旋转且使得齿3a彼此重合的情况下，在旋转前后，标记中至少其中一个的位置不一致，在以旋转变压器转子1的转轴为旋转中心以任意的角度使处于进行了表面和背面反转的状态下的定子铁心3旋转，将处于未进行表面和背面反转的状态下的定子铁心3、与处于进行了表面和背面反转且进行了旋转的状态下的定子铁心3配置成齿3a彼此重合的情况下，标记中至少其中一个的位置不一致。

另外，在将图22中几处孔3d与铆钉3c的位置替换的情况下也能获得上述所说明的效果。

图22是圈数模式与图7～图9相同的例子，但根据孔3d与铆钉3c的配置方法的不同，角度检测误差的降低效果可能不同，因此利用图25对此进行说明。图25是表示在本发明实施方式6所涉及的旋转变压器中，作为标记的孔的配置和定子铁心的轧制方向的相对位置、与角度检测误差的关系的实测结果的说明图。

图25中模式1的结构为图22的结构，在齿编号3、4、8的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置孔3d，在其他的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置了铆钉3c。

接着，对在模式1的结构的基础上将几处孔3d与铆钉3c的位置进行了替换的模式4～9进行说明。另外，模式2、模式3将在下文中进行阐述。

首先，作为前提，在模式1、4～6中，使孔3d位于铁心背部3g的三个齿3a中，在径向上相对的齿3a彼此的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向一致。

模式4中，在齿编号3、5、8的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置孔3d，在其他的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置了铆钉3c。模式5中，在齿编号3、8、9的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置孔3d，在其他的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置了铆钉3c。模式6中，在齿编号3、8、10的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置孔3d，在其他的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置了铆钉3c。

另一方面，作为前提，在模式7～9中，在孔3d位于铁心背部3g的三个齿3a中，使在径向上相对的齿3a彼此的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向不一致，换言之，使除了设置孔3d来作为标记的径向上相对的齿3a彼此以外，在径向上相对的齿3a彼此的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向一致。

模式7中，在齿编号4、5、9的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置孔3d，在其他的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置了铆钉3c。模式8中，在齿编号4、9、10的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置孔3d，在其他的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置了铆钉3c。模式9中，在齿编号5、9、10的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置孔3d，在其他的齿3a突出的位置的铁心背部3g上设置了铆钉3c。

在采用模式1、4～6的结构的情况下，与模式7～9的情况相比，能进一步降低角度检测误差。这是因为定子铁心3的轧制方向与其他方向相比，磁阻较低，因此有更多的磁通流过。若定子铁心3的铁心背部3g存在孔3d，则与没有孔3d的情况相比，在该铁心背部3g的位置上，磁阻较高，因而磁通减少。

在模式1、4～6的结构中，使孔3d位于铁心背部3g的三个齿3a中，在径向上相对的齿3a的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向一致，从而与模式7～9的结构相比，各铁心背部3g的磁导率的最大值与最小值的差较小，磁路更对称，因此与模式7～9的结构相比，能进一步降低角度检测误差。

接着，对上述各模式的结构下具体的角度检测误差进行说明。图25是表示本发明实施方式6所涉及的旋转变压器中，作为标记的孔的配置和定子铁心的轧制方向的相对位置、与角度检测误差的关系的实测结果的说明图。

横轴的模式1、4～9相当于上述模式1、4～9那样孔3d与铆钉3c的位置确定的情况。纵轴的角度检测误差的相对值是将各模式的角度检测误差除以模式1的角度检测误差然后乘以100得到的值。

由该结果可知，各模式的角度检测误差的相对值中，模式1、4～6为100～104％，相比于此，模式7～9为125～139％。由此也可得知，模式1、4～6的结构与模式7～9的结构相比，能进一步降低角度检测误差。

另外，如上所述，所有实施方式中标记的手段不限于铆钉3c和孔3d。例如，也可以将铆钉部分设为孔来代替铆钉，并利用螺栓进行固定。此外，也可以对定子铁心3外周进行焊接来代替使用铆钉，并将定子铁心3的外周设为切口或突部来代替孔，并将其作为标记。

作为上述具体例，利用图23、图24对本实施方式6的模式2、3进行说明。图23、图24是本发明实施方式6所涉及的定子铁心的变形例的俯视图。

图23示出在定子铁心3的外周设置切口3e的情况，图24示出在定子铁心3的外周设置突部3f的情况。定子铁心3的焊接可以在定子铁心3外周的圆弧部分进行，也可以在定子铁心3外周设置切口3e后进行。采用这些结构也能获得与上述同样的效果。

另外，在对定子铁心3外周的圆弧部分进行焊接并在定子铁心3外周设置突部3e的情况下，与定子铁心3具有孔3d、铆钉3c的情况相比，定子铁心3的磁导率增加，因此能降低角度检测误差。

另一方面，若不在定子铁心3的外周设置突部3e并将切口3e、孔3d作为标记时，则与在定子铁心3的外周设置突部3e的情况相比，能提高电磁钢板的材料生产率。

此外，目前为止，对以目视(若为自动方式，则包含图像处理)判断标记的情况进行了说明，然而下面对能更准确地进行判断(减少判断错误)的结构进行说明。

在如上述图22的结构那样在定子铁心3上设置孔3d的情况下，配置与绝缘构件4、5形成为一体的销(未图示)，使其与定子铁心3的孔3d的位置重合，由此能防止将绝缘构件4、5组装到定子铁心3时弄错定子铁心3的旋转方向的位置、表面和背面。若定子铁心3的旋转方向的位置、表面和背面错误，则销不插入孔3d而是顶住定子铁心3，因此在从定子铁心3的轴向两侧安装绝缘构件4、5时，能注意到组装不顺利、产生错误的情况。

另外，在使用销的情况下，不限于孔3d，也可以是切口3e等，只要能与销的位置重合即可。

另外，目前为止，对孔3d与铆钉3c的大小相同的情况进行了说明，下面阐述其带来的效果。孔3d的中心、铆钉3c的中心分别位于齿3a的周向的中心线上，各齿3a上配置有孔3d与铆钉3c中的任一方。铆钉3c与孔3d的大小相同，径向的位置也相同。

若采用这种配置，则与不在各齿3a上逐个配置铆钉3c或者孔3d、即各齿3a不旋转对称的情况相比，磁路更为对称，因此能降低角度检测误差。

此外，该孔3d与铆钉3c的大小也可以不同。若通过调整孔3d与铆钉3c的大小来使孔3d与铆钉3c的磁阻进一步达到相同程度，在与上述那样使孔3d与铆钉3c的大小相同的情况相比，磁路更为对称，因此能降低角度检测误差。

另外，在上述实施方式2、3中，对定子铁心3接合时仅在一处使用铆钉3c的情况进行了说明。若要可靠地进行固定，通常在两处以上设置铆钉3c。然而，在铆钉3c仅有一处的情况下，由于定子铁心3被绝缘构件4、5覆盖，因此也能可靠地进行定子铁心3的接合。

此外，不限于实施方式6，在其他实施方式中，若使任意的齿3a的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向一致，由于齿3a的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向一致，因此磁通也容易通过，与不一致的情况相比，能降低角度检测误差。

而且，在使任意的齿3a的周向的中心线与定子铁心3的轧制方向一致时，通过如图11所示那样考虑定子铁心3的轧制方向与绕组的相对位置，配置成角度检测误差较小，从而能进一步降低角度检测误差。

此外，以上所有实施方式中都对转子内置型的旋转变压器进行了阐述，但在转子外置型的旋转变压器中也能获得同样的效果。因为这仅仅是磁场在径向上的方向进行了替换。此时，转子内置型中，切口、焊接部分设置在定子铁心外周，而在转子外置型中则设置于定子铁心内周。这是为了避免旋转变压器转子与旋转变压器定子相对的间隙面的形状产生变化。若间隙面改变，则角度检测误差会变差。

标号说明

1：旋转变压器转子

2：旋转变压器定子

3：定子铁心

3a：齿

3b：记号(标记)

3c：铆钉(标记)

3d：孔(标记)

3e：记号(标记)

3f：突部(标记)

3g：铁心背部

Claims (12)

1.一种旋转变压器，

包括：旋转变压器定子，该旋转变压器定子由在不进行旋转层叠的情况下对具有齿的电磁钢板进行层叠得到的定子铁心构成，并且设置了一相励磁绕组和两相输出绕组；以及旋转变压器转子，该旋转变压器转子与所述旋转变压器定子相对设置，其特征在于，

在所述定子铁心上设置有标记，使得能对所述定子铁心的轧制方向进行判断并对表面和背面进行判断，

所述标记的数量与所述齿的数量一致，

所述标记由兼用作接合单元的标记与作为不兼用作接合单元的标记的孔的组合构成，

所述孔位于所述定子铁心的铁心轭部，并位于设置于所述铁心轭部的所述齿的周向的中心线上，

存在所述孔的所述铁心轭部所设置的所述齿中、在径向上彼此相对的2个所述齿的周向的中心线与所述定子铁心的轧制方向一致。

2.如权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于，

在以所述旋转变压器的转轴为旋转中心，以大于0度小于360度的任意角度使所述定子铁心旋转，使得所述齿彼此重合的情况下，在旋转前后，所述标记中的至少其中一个的位置不一致，

在以所述旋转变压器转子的转轴为旋转中心以任意的角度使处于进行了表面和背面反转的状态下的所述定子铁心旋转，将处于未进行表面和背面反转的状态下的所述定子铁心、与处于进行了表面和背面反转且进行了旋转的状态下的所述定子铁心配置成所述齿彼此重合的情况下，所述标记中的至少其中一个的位置不一致。

3.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，

所述标记设置于所述定子铁心的轴向端面、或者设置于与所述旋转变压器转子和所述旋转变压器定子相对的间隙面相反的所述定子铁心的周面。

4.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，

所述标记等间隔地配置在周向上。

5.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，

所述标记的中心的径向位置全部相同。

6.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，

所述标记的中心设置在所述齿的周向的中心线上的位置。

7.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，

所述标记的中心设置在相邻的所述齿的周向的中心中间的位置。

8.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，

兼用作所述接合单元的标记与不兼用作所述接合单元的标记的大小相同。

9.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，

任意的所述齿的周向的中心线与所述定子铁心的轧制方向一致。

10.如权利要求9所述的旋转变压器，其特征在于，

所述任意的齿是所述两相的输出绕组中，某一相的相内的圈数的绝对值达到最大或最小的规定的所述齿。

11.如权利要求9所述的旋转变压器，其特征在于，

在任意的所有所述齿的铁心轭部上具有不兼用作接合单元的所述标记，在除此以外的所述齿的铁心轭部的至少一个上具有兼用作接合单元的所述标记，或者既没有兼用作接合单元的所述标记、也没有不兼用作接合单元的所述标记。

12.如权利要求9所述的旋转变压器，其特征在于，

在任意的所有所述齿的铁心轭部上具有兼用作接合单元的所述标记，在除此以外的所述齿的铁心轭部的至少一个上既没有兼用作接合单元的所述标记、也没有不兼用作接合单元的所述标记。

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