CN113825983A - 冗余旋转变压器装置及电动助力转向装置 - Google Patents
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Abstract
在本发明的冗余旋转变压器装置中，不同系统的绕组组配置在定子铁芯的周向的不同位置。各个系统的绕组组由多个励磁绕组形成，并具有连接到对应的励磁电路的励磁绕组组、第一输出绕组组和第二输出绕组组。对应的励磁绕组卷绕在各个齿上。当将属于彼此不同的系统并且在定子铁芯的周向上彼此相邻配置的两个励磁绕组中的一个设为第一端部励磁绕组，而将另一个设为第二端部励磁绕组时，通过向第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组施加励磁信号，从而产生定子铁芯的径向的相同朝向的磁通。
Description
技术领域
本发明涉及一种在定子铁芯中设置有多个系统的绕组组的冗余旋转变压器装置和具备有该冗余旋转变压器装置的电动助力转向装置。
背景技术
在现有的旋转变压器中，为了抑制由于磁干扰引起的角度检测精度的劣化，在轴线方向上以两级堆叠两个传感器部。另外，在一个传感器部上仅卷绕有第一输出绕组，在另一个传感器部上仅卷绕有第二输出绕组(例如，参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009－222435号公报
专利文献2：日本专利特开2009－222436号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述现有的旋转变压器中，由于在轴线方向上以两级堆叠两个传感器部件，所以与一个系统的旋转变压器相比，轴线方向尺寸增大到两倍。此外，相邻的齿之间发生磁干扰，降低了角度检测精度。
本发明是为了解决这些问题而完成的，其目的在于获得一种冗余旋转变压器装置和具有该冗余旋转变压器装置的电动助力转向装置，该冗余旋转变压器装置能够抑制由于冗余化而引起的旋转变压器主体的轴线方向尺寸的增大和角度检测精度的降低。
用于解决技术问题的技术手段
本发明的冗余旋转变压器装置，包括：旋转变压器主体，该旋转变压器主体具有定子和能相对于定子旋转的转子；以及控制部，该控制部具有多个励磁电路，定子具有定子铁芯和设置在定子铁芯上的多个系统的绕组组，定子铁芯具有芯体背部和从芯体背部突出的多个齿，不同系统的绕组组配置在定子铁芯周向的不同位置，各个系统的绕组组具有：励磁绕组组，该励磁绕组组由多个励磁绕组形成，并连接到对应的励磁电路；第一输出绕组组，该第一输出绕组组由多个第一输出绕组形成；以及第二输出绕组组，该第二输出绕组组由多个第二输出绕组形成，在各个齿上卷绕对应的励磁绕组，当将属于彼此不同的系统并且在定子铁芯的周向上彼此相邻配置的两个励磁绕组中的一个设为第一端部励磁绕组，而将另一个设为第二端部励磁绕组时，通过向第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组施加励磁信号，从而产生定子铁芯的径向的相同朝向的磁通。
发明效果
根据本发明能够抑制由于冗余化而引起的旋转变压器主体的轴线方向尺寸的增大和角度检测精度的降低。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的将冗余旋转变压器装置安装在旋转电机上的状态的结构图。
图2是图1的旋转变压器主体的剖视图。
图3是示出图2的定子的剖视图。
图4是示出图1的绕组部及控制部的框图。
图5是示出图3的第一励磁绕组和第二励磁绕组的匝数分布的说明图。
图6是放大示出图3的主要部分的剖视图。
图7是示出本发明的实施方式2的冗余旋转变压器装置的第一励磁绕组和第二励磁绕组的匝数分布的说明图。
图8是示出本发明的实施方式3的冗余旋转变压器装置的第一励磁绕组和第二励磁绕组的匝数分布的说明图。
图9是表示实施方式3的冗余旋转变压器装置的绕组部以及控制部的框图。
图10是表示图8的匝数分布的变形例的说明图。
图11是示出本发明的实施方式4所涉及的冗余旋转变压器装置的定子的剖视图。
图12是表示实施方式4的冗余旋转变压器装置的绕组部以及控制部的框图。
图13是表示实施方式4的冗余旋转变压器装置的第一励磁绕组、第二励磁绕组以及第三励磁绕组的匝数分布的说明图。
图14是示出本发明的实施方式5所涉及的冗余旋转变压器装置的定子的剖视图。
图15是表示图14的分割铁芯的俯视图。
图16是示出本发明的实施方式6所涉及的冗余旋转变压器装置的定子的剖视图。
图17是表示图16的分割铁芯的俯视图。
图18是示出从芯体片材冲压构成实施方式1～4的定子铁芯的芯体片的方法的说明图。
图19是示出从芯体片材冲压构成实施方式6的分割铁芯的芯体片的方法的说明图。
图20是示出本发明的实施方式7所涉及的冗余旋转变压器装置的定子铁芯的剖视图。
图21是示出将图20的定子铁芯呈直线状展开后的状态的剖视图。
图22是示出应用了本发明的冗余旋转变压器装置的电动助力转向装置的一个示例的侧视图。
具体实施方式
下面，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1的将冗余旋转变压器装置安装在旋转电机上的状态的结构图。在图1中，旋转电机1具有旋转电机主体2和旋转轴3。旋转轴3可相对于旋转电机主体2旋转。旋转轴3的端部从旋转电机主体2突出。
冗余旋转变压器装置4具有旋转变压器主体5和控制部6。旋转变压器主体5具有转子7和定子8。转子7机械地连接到旋转轴3的端部，并且与旋转轴3一体地旋转。此外，转子7贯穿定子8，并且可相对于定子8旋转。
定子8包围转子7。此外，定子8具有定子铁芯9和绕组部10。绕组部10设置在定子铁芯9上。
冗余旋转变压器装置4利用转子7和定子8之间的空隙中的磁导的变化来检测旋转轴3的旋转角度。即，冗余旋转变压器装置4作为检测旋转轴3的旋转角度的旋转角度检测装置发挥作用。
图2是图1中的旋转变压器主体5的剖视图，示出了与转子7的轴线方向成直角的截面。轴线方向是与转子7的旋转中心平行的方向。此外，径向是与转子7的旋转中心正交的方向。此外，周向是以转子7的旋转中心为中心进行旋转的方向。
当设Nx是自然数时，转子7具有Nx个凸极7a。即，转子7的轴倍角为Nx。实施方式1中的凸极7a的数量Nx为5。
定子铁芯9具有圆环状的芯体背部9a和从芯体背部9a朝径向内侧突出的多个齿9b。
图3是示出图2的定子8的剖视图。实施方式1中的齿9b的数量Ns为12。当设12个齿9b顺时针依次为T1～T12时，齿T1～T6是第一系统的齿，齿T7～T12是第二系统的齿。
对应的第一励磁绕组11a、对应的第一输出绕组11b和对应的第二输出绕组11c卷绕在第一系统的各个齿T1～T6上。
对应的第二励磁绕组11d、对应的第三输出绕组11e和对应的第四输出绕组11f卷绕在第二系统的各个齿T7～T12上。第三输出绕组11e是第二系统的第一输出绕组。第四输出绕组11f是第二系统的第二输出绕组。
由此，一相励磁绕组和两相输出绕组卷绕在各个齿9b上。此外，在实施方式1中，在各个齿9b上先卷绕一相励磁绕组，并且在其上卷绕两相输出绕组。
第一输出绕组11b和第二输出绕组11c中，可以先卷绕其中任一个。此外，第三输出绕组11e和第四输出绕组11f中，可以先卷绕其中任一个。此外，存在不卷绕两相输出绕组中的某一个的齿9b的情况。
定子铁芯9和绕组11a～11f之间通过未图示出的绝缘体绝缘。作为绝缘体，使用树脂制支架、绝缘纸、绝缘涂层等。
图4是示出图1中的绕组部10和控制部6的框图。绕组部10具有多个系统的绕组组。实施方式1的绕组部10具有两个系统的绕组组。即，在实施方式1中，示出了双重系统的冗余旋转变压器装置4。
第一系统的绕组组包括第一励磁绕组组12a、第一输出绕组组12b和第二输出绕组组12c。第二系统的绕组组包括第二励磁绕组组12d、第三输出绕组组12e和第四输出绕组组12f。第三输出绕组组12e是第二系统的第一输出绕组组。第四输出绕组组12f是第二系统的第二输出绕组组。
第一励磁绕组组12a由卷绕在齿T1～T6上的六个第一励磁绕组11a构成。六个第一励磁绕组11a串联连接。
第一输出绕组组12b由卷绕在齿T1～T6上的六个第一输出绕组11b构成。六个第一输出绕组11b串联连接。第二输出绕组组12c由卷绕在齿T1～T6上的六个第二输出绕组11c构成。六个第二输出绕组11c串联连接。
第二励磁绕组组12d由卷绕在齿T7～T12上的六个第二励磁绕组11d构成。六个第二励磁绕组11d串联连接。
第三输出绕组组12e由卷绕在齿T7～T12上的六个第三输出绕组11e构成。六个第三输出绕组11e串联连接。第四输出绕组组12f由卷绕在齿T7～T12上的六个第四输出绕组11f构成。六个第四输出绕组11f串联连接。
不同系统的绕组组配置在定子铁芯9的周向的不同位置。此外，在各个系统中，开始卷绕绕组的齿可以是任何齿。
控制部6包括第一励磁电路13、第一角度运算部14、第二励磁电路15和第二角度运算部16。第一励磁电路13和第二励磁电路15彼此独立。
第一励磁电路13和第一角度运算部14属于第一系统。第二励磁电路15和第二角度运算部16属于第二系统。
第一励磁绕组组12a经由未图示出的励磁端子电连接到第一励磁电路13。第一输出绕组组12b和第二输出绕组组12c经由未图示出的输出端子电连接到第一角度运算部14。励磁端子和输出端子设置在旋转变压器主体5的未图示出的延伸部。
第二励磁绕组组12d经由励磁端子电连接到第二励磁电路15。第三输出绕组组12e和第四输出绕组组12f经由输出端子电连接到第二角度运算部16。
第一角度运算部14基于来自第一输出绕组组和第二输出绕组组12b、12c的输出信号，计算并输出转子7的第一系统检测角度θ1。第二角度运算部16基于来自第三输出绕组组和第四输出绕组组12e、12f的输出信号，计算并输出转子7的第二系统检测角度θ2。
图5是示出图3中的第一励磁绕组11a和第二励磁绕组11d的匝数分布的说明图。图5连续示出了第一励磁绕组11a和第二励磁绕组11d的匝数。
此外，“+”和“-”表示绕组的彼此不同绕组极性。即，当某一绕组中的电线的卷绕方向用“+”表示时，相反的卷绕方向用“-”表示。当相同方向的电流流过卷绕方向“+”的绕组和卷绕方向“-”的绕组时，产生的电磁场的方向在定子铁芯9的径向上彼此相反。
卷绕方向“+”上的匝数的绝对值与卷绕方向“-”上的匝数的绝对值相同。即，若将卷绕方向“+”的匝数设为+X匝，则卷绕方向“－”的匝数为-X匝。此外，励磁绕组的匝数通过匝数的振幅来进行标准化。
在实施方式1的第一励磁绕组和第二励磁绕组11a、11d中，卷绕方向“+”的绕组和卷绕方向“-”的绕组沿定子铁芯9的周向按两个交替地配置。
此外，在定子铁芯9的周向上彼此相邻的第一励磁绕组11a和第二励磁绕组11d具有相同的卷绕方向。即，在图5中，齿T1的第一励磁绕组11a的卷绕方向与齿T12的第二励磁绕组11d的卷绕方向相同。此外，齿T6的第一励磁绕组11a的卷绕方向与齿T7的第二励磁绕组11d的卷绕方向相同。
图6是放大示出图3的主要部分的剖视图。在图6中，在齿T1和齿T12中产生、并与齿T1和齿T12交链的磁通的方向用箭头示出。在齿T1中产生的磁通的方向与在齿T12中产生的磁通的方向相同。此外，在齿T6中产生的磁通的方向与在齿T7中产生的磁通的方向相同。
当将属于彼此不同的系统并且在定子铁芯9的周向上彼此相邻配置的两个励磁绕组11a、11d中的一个设为第一端部励磁绕组，而将另一个设为第二端部励磁绕组时，通过向第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组施加励磁信号，从而产生定子铁芯9的径向的相同朝向的磁通。
此外，第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组沿彼此相同的方向卷绕。而且，第一端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向与第二端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向相同。
在这样的冗余旋转变压器装置中，不同系统的绕组组配置在定子铁芯9的周向的不同位置。因此，能够抑制由于冗余化而导致的旋转变压器主体的轴线方向尺寸的增大。
此外，在第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组中产生定子铁芯9的径向的相同朝向的磁通。因此，能减小相邻的齿之间的磁干扰的影响，并且能抑制由于第一系统的励磁信号和第二系统的励磁信号之间的偏差而导致的角度检测精度的降低。
此外，第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组沿彼此相同的方向卷绕。而且，第一端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向与第二端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向相同。因此，能在第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组中产生定子铁芯9的径向的相同朝向的磁通。
实施方式2.
接着，图7是表示本发明实施方式2的冗余旋转变压器装置的第一励磁绕组11a和第二励磁绕组11d的匝数分布的说明图。在实施方式2的第一励磁绕组和第二励磁绕组11a、11d中，卷绕方向“+”的绕组和卷绕方向“-”的绕组沿定子铁芯9的周向按三个交替配置。
齿T1的第一励磁绕组11a的卷绕方向、齿T12的第二励磁绕组11d的卷绕方向、齿T6的第一励磁绕组11a的卷绕方向和齿T7的第二励磁绕组11d的卷绕方向相同。其它结构与实施方式1相同。
通过这样的结构，也能够抑制由于冗余化而引起的旋转变压器主体5的轴线方向尺寸的增大和角度检测精度的降低。
另外，连续配置多少个具有相同卷绕方向的励磁绕组并不限于两个或三个。
实施方式3.
接着，图8是表示本发明实施方式3的冗余旋转变压器装置的第一励磁绕组11a和第二励磁绕组11d的匝数分布的说明图。在实施方式3的第一励磁绕组和第二励磁绕组11a、11d中，卷绕方向“+”的绕组和卷绕方向“-”的绕组沿定子铁芯9的周向按一个交替配置。”
因此，齿T1的第一励磁绕组11a的卷绕方向与齿T12的第二励磁绕组11d的卷绕方向相反。此外，齿T6的第一励磁绕组11a的卷绕方向与齿T7的第二励磁绕组11d的卷绕方向相反。即，第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组沿彼此相反的方向卷绕。
图9是表示实施方式3的冗余旋转变压器装置的绕组部10以及控制部6的框图。第一端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向与第二端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向相反。其它结构与实施方式1相同。
在这种冗余旋转变压器装置中，第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组沿彼此相反的方向卷绕。第一端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向与第二端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向相反。
因此，在第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组中能产生定子铁芯9的径向的相同朝向的磁通。因此，能够抑制由于冗余化而引起的旋转变压器主体5的轴线方向尺寸的增大和角度检测精度的降低。
另外，在实施方式3中，卷绕方向“+”的励磁绕组和卷绕方向“-”的励磁绕组按一个交替配置，但也可以连续配置两个以上卷绕方向相同的励磁绕组。
例如，在图10中，卷绕方向“+”的绕组和卷绕方向“-”的绕组沿定子铁芯9的周向按两个交替地配置。此外，第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组沿彼此相反的方向卷绕。在这种情况下，如果使第一端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向与第二端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向相反，则能获得与实施方式3相同的效果。
实施方式4.
接着，图11是示出本发明的实施方式4所涉及的冗余旋转变压器装置的定子的剖视图。在实施方式4中，齿T1～T4是第一系统的齿，齿T5～T8是第二系统的齿，齿T9～T12是第三系统的齿。
对应的第一励磁绕组11a、对应的第一输出绕组11b和对应的第二输出绕组11c卷绕在第一系统的各个齿T1～T4上。
对应的第二励磁绕组11d、对应的第三输出绕组11e和对应的第四输出绕组11f卷绕在第二系统的各个齿T5～T8上。第三输出绕组11e是第二系统的第一输出绕组。第四输出绕组11f是第二系统的第二输出绕组。
对应的第三励磁绕组11g、对应的第五输出绕组11h和对应的第六输出绕组11i卷绕在第三系统的各个齿T9～T12上。第五输出绕组11h是第三系统的第一输出绕组。第六输出绕组11i是第三系统的第二输出绕组。
图12是表示实施方式4的冗余旋转变压器装置的绕组部10以及控制部6的框图。实施方式4的绕组部10具有三个系统的绕组组。即，在实施方式4中，示出了三重系统的冗余旋转变压器装置。
第三系统的绕组组包括第三励磁绕组组12g、第五输出绕组组12h和第六输出绕组组12i。第五输出绕组组12h是第三系统的第一输出绕组组。第六输出绕组组12i是第三系统的第二输出绕组组。
第一励磁绕组组12a由卷绕在齿T1～T4上的四个第一励磁绕组11a构成。四个第一励磁绕组11a串联连接。
第一输出绕组组12b由卷绕在齿T1～T4上的四个第一输出绕组11b构成。四个第一输出绕组11b串联连接。第二输出绕组组12c由卷绕在齿T1～T4上的四个第二输出绕组11c构成。六个第二输出绕组11c串联连接。
第二励磁绕组组12d由卷绕在齿T5～T8上的四个第二励磁绕组11d构成。四个第二励磁绕组11d串联连接。
第三输出绕组组12e由卷绕在齿T5～T8上的四个第三输出绕组11e构成。四个第三输出绕组11e串联连接。第四输出绕组组12f由卷绕在齿T5～T8上的四个第四输出绕组11f构成。四个第四输出绕组11f串联连接。
第三励磁绕组组12g由卷绕在齿T9～T12上的四个第三励磁绕组11g构成。四个第三励磁绕组11g串联连接。
第五输出绕组组12h由卷绕在齿T9～T12上的四个第五输出绕组11h构成。四个第五输出绕组11h串联连接。第六输出绕组组12i由卷绕在齿T9～T12上的四个第六输出绕组11i构成。四个第六输出绕组11i串联连接。
实施方式4的控制部6包括第一励磁电路13、第一角度运算部14、第二励磁电路15、第二角度运算部16、第三励磁电路17以及第三角度运算部18。第一励磁电路13、第二励磁电路15和第三励磁电路17彼此独立。
第三励磁电路17和第三角度运算部18属于第三系统。
第三励磁绕组组12g经由励磁端子电连接到第三励磁电路17。第五输出绕组组12h和第六输出绕组组12i经由输出端子电连接到第三角度运算部18。
第三角度运算部18基于来自第五输出绕组组和第六输出绕组组12h、12i的输出信号，计算并输出转子7的第三系统检测角度θ3。
图13是表示实施方式4的第一励磁绕组11a、第二励磁绕组11d以及第三励磁绕组11g的匝数分布的说明图。图13中连续地示出了第一励磁绕组11a、第二励磁绕组11d和第三励磁绕组11g的匝数。
在实施方式4的第一～第三励磁绕组11a、11d、11g中，卷绕方向“+”的绕组和卷绕方向“-”的绕组沿定子铁芯9的周向按两个交替地配置。
此外，在定子铁芯9的周向上彼此相邻的第一励磁绕组11a和第二励磁绕组11d的卷绕方向相同。此外，在定子铁芯9的周向上彼此相邻的第二励磁绕组11d和第三励磁绕组11g的卷绕方向相同。此外，在定子铁芯9的周向上彼此相邻的第三励磁绕组11g和第一励磁绕组11a的卷绕方向相同。
即，在图13中，齿T1的第一励磁绕组11a的卷绕方向与齿T12的第三励磁绕组11g的卷绕方向相同。此外，齿T4的第一励磁绕组11a的卷绕方向与齿T5的第二励磁绕组11d的卷绕方向相同。此外，齿T8的第二励磁绕组11d的卷绕方向与齿T9的第三励磁绕组11g的卷绕方向相同。
因此，在齿T1中产生的磁通的方向与在齿T12中产生的磁通的方向相同。此外，在齿T4中产生的磁通的方向与在齿T5中产生的磁通的方向相同。此外，在齿T8中产生的磁通的方向与在齿T9中产生的磁通的方向相同。其它结构与实施方式1相同。
由此，即使在三重系统的冗余旋转变压器装置中，也能抑制由于冗余化而导致的旋转变压器主体的轴线方向尺寸的增大和角度检测精度的降低。
此外，在实施方式4中，第一端部励磁绕组和第二端部励磁绕组可以沿彼此相反的方向卷绕。在这种情况下，与实施方式3相同，使第一端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向与第二端部励磁绕组连接到对应的励磁电路的连接方向相反即可。
实施方式5.
接着，图14是示出本发明的实施方式5所涉及的冗余旋转变压器装置的定子的剖视图。在实施方式5中，定子铁芯9沿周向一分为二。即，定子铁芯9由两个圆弧状的分割铁芯9A组合构成。图15是示出图14中的分割铁芯9A的俯视图。其它结构与实施方式1～4中任一个相同。
在这样的结构中，通过在组合两个分割铁芯9A之前将绕组卷绕在齿9b上，使卷绕作业变得容易，并且能提高制造性。
实施方式6.
接着，图16是示出本发明的实施方式6所涉及的冗余旋转变压器装置的定子的剖视图。在实施方式6中，定子铁芯9沿周向一分为四。即，定子铁芯9由四个圆弧状的分割铁芯9B组合构成。图17是示出图16中的分割铁芯9B的俯视图。其它结构与实施方式1～4中任一个相同。
在这样的结构中，通过在组合四个分割铁芯9B之前将绕组卷绕在齿9b上，使卷绕作业变得容易，并且能提高制造性。
这里，如实施方式1～6所示的定子铁芯9通过在轴方向上层叠由电磁钢板形成的多个芯体片而构成。因此，在实施方式1～4的定子铁芯9中，如图18所示，使用从芯体片材21冲压得到的圆环状的芯体片22。
另一方面，在实施方式6的定子铁芯9中，如图19所示，使用从芯体片材21冲压得到的圆弧状的芯体片23。
实施方式6的芯体片23的尺寸小于实施方式1～4的芯体片22的尺寸。因此，在实施方式6中，与实施方式1～4相比，能使用宽度较窄的卷材作为芯体片材21，并且能提高成品率。
此外，在实施方式6中，能够减小构成定子铁芯9的电磁钢板的磁各向异性的影响，并且能够提高角度检测精度。
另外，定子铁芯9的周向的分割数不限于2个或4个，例如可以是3个或5个以上。
实施方式7.
接着，图20是示出本发明的实施方式7所涉及的冗余旋转变压器装置的定子铁芯9的剖视图。实施方式7的定子铁芯9由与齿9b数量相同的芯体块24构成。
彼此相邻的芯体块24通过连接部25可旋转地连结。因此，定子铁芯9可以在芯体块24如图20所示呈圆环状排列的状态和芯体块24如图21所示呈直线状展开的状态之间变形。其它结构与实施方式1～4中任一个相同。
在这种结构中，将定子铁芯9呈直线状展开，从而使得相邻的齿9b之间的空隙变大。通过在该状态下进行绕组的卷绕作业，卷绕作业变得容易，并且能提高制造性。
构成转子铁芯的芯体片可以从与构成定子铁芯的芯体片相同的电磁钢板冲压。
另外，在上述的例子中，示出了双系统和三系统的冗余旋转变压器装置，但是也可以是四系统以上。
另外，在上述例子中，槽数为12，轴倍角为5，但不限于此，其他结构也能获得同样的效果。
此外，在上述示例中，将一相励磁绕组和两相输出绕组沿周向并排卷绕，但不限于此。例如，即使将一相励磁绕组和两相输出绕组在径向上排列，或者改变卷绕在每个齿上的顺序，也能获得同样的效果。
此外，实施方式1～7的冗余旋转变压器装置能应用于电动助力转向装置。
图22是示出应用了本发明的冗余旋转变压器装置的电动助力转向装置的一个示例的侧视图。电动助力转向装置100具有电动驱动装置101和齿轮箱部102。
电动驱动装置101具有旋转电机1、ECU(电子控制单元)103、以及实施方式1～7中任一个所示的冗余旋转变压器装置4。电动助力转向装置100中的旋转电机1是电动机。虽然图22中未示出，但是冗余旋转变压器装置4安装在旋转电机1的旋转轴3上。
在ECU103上设置有第一连接器103a、第二连接器103b和电源连接器103c。通过电源连接器103c从电池或交流发电机向ECU103供电。
齿轮箱部102安装于壳体104。在齿轮箱部102中内置有未图示出的皮带和未图示出的滚珠螺杆。在壳体104内设置有未图示出的齿条轴。
齿轮箱部102使旋转电机1的旋转减速并将该旋转传递到齿条轴。旋转电机1与齿条轴平行地配置。
当由驾驶员使未图示出的方向盘转向时，其转矩通过未图示出的转向轴传递到输入轴105。由转矩传感器106对传递到输入轴105的转矩进行检测。
由转矩传感器106检测到的转矩被转换成电信号，并经由未图示出的电缆输入到第一连接器103a。另一方面，包括车速信息的汽车信息被转换成电信号并被输入到第二连接器103b。
ECU103根据来自转矩传感器106的信号和汽车信息来计算所需要的辅助转矩，并通过逆变器向旋转电机1提供与辅助转矩对应的电流。
在旋转电机1中产生的转矩通过齿轮箱部102作为使齿条轴沿图22中箭头d方向移动的推力被输入到齿条轴。因此，一对横拉杆107移动，并且一对未图示出的轮胎转向，从而能使车辆转弯。
结果，驾驶员能够由旋转电机1的转矩进行辅助，以较小的转向力使车辆转弯。一对齿条护套108设置在壳体104的两端。一对齿条护套108抑制异物侵入壳体104。
标号说明
4冗余旋转变压器装置，5旋转变压器主体，6控制部，7转子，8定子，9定子铁芯，9a芯体背部，9b齿，9A、9B分割铁芯，11a第一励磁绕组，11b第一输出绕组，11c第二输出绕组，11d第二励磁绕组，11e第三输出绕组(第二系统的第一输出绕组)，11f第四输出绕组(第二系统的第二输出绕组)，11g第三励磁绕组，11h第五输出绕组(第三系统的第一输出绕组)，11i第六输出绕组(第三系统的第二输出绕组)，12a第一励磁绕组组，12b第一输出绕组组，12c第二输出绕组组，12d第二励磁绕组组，12e第三输出绕组组(第二系统的第一输出绕组组)，12f第四输出绕组组(第二系统的第二输出绕组组)，12g第三励磁绕组组，12h第五输出绕组组(第三系统的第一输出绕组组)，12i第六输出绕组组(第三系统的第二输出绕组组)，13第一励磁电路，15第二励磁电路，17第三励磁电路，24芯体块，100电动助力转向装置。
Claims (6)
1.一种冗余旋转变压器装置，其特征在于，包括：
旋转变压器主体，该旋转变压器主体具有定子和能相对于所述定子旋转的转子；以及
控制部，该控制部具有多个励磁电路，
所述定子具有定子铁芯和设置在所述定子铁芯上的多个系统的绕组组，
所述定子铁芯具有芯体背部和从所述芯体背部突出的多个齿，
不同系统的所述绕组组配置在所述定子铁芯周向的不同位置，
各个系统的所述绕组组具有：
励磁绕组组，该励磁绕组组由多个励磁绕组形成，并连接到对应的所述励磁电路；
第一输出绕组组，该第一输出绕组组由多个第一输出绕组形成；以及
第二输出绕组组，该第二输出绕组组由多个第二输出绕组形成，
在各个所述齿上卷绕对应的所述励磁绕组，
当将属于彼此不同的系统并且在所述定子铁芯的周向上彼此相邻配置的两个所述励磁绕组中的一个设为第一端部励磁绕组，而将另一个设为第二端部励磁绕组时，通过向所述第一端部励磁绕组和所述第二端部励磁绕组施加励磁信号，从而产生所述定子铁芯的径向的相同朝向的磁通。
2.如权利要求1所述的冗余旋转变压器装置，其特征在于，
所述第一端部励磁绕组和所述第二端部励磁绕组沿彼此相同的方向卷绕，
所述第一端部励磁绕组连接到对应的所述励磁电路的连接方向与所述第二端部励磁绕组连接到对应的所述励磁电路的连接方向相同。
3.如权利要求1所述的冗余旋转变压器装置，其特征在于，
所述第一端部励磁绕组和所述第二端部励磁绕组沿彼此相反的方向卷绕，
所述第一端部励磁绕组连接到对应的所述励磁电路的连接方向与所述第二端部励磁绕组连接到对应的所述励磁电路的连接方向相反。
4.如权利要求1至3中任一项所述的冗余旋转变压器装置，其特征在于，
所述定子铁芯由多个圆弧状的分割铁芯组合构成。
5.如权利要求1至3中任一项所述的冗余旋转变压器装置，其特征在于，
所述定子铁芯由与所述齿相同数量的芯体块构成，并且能够在所述芯体块呈圆环状排列的状态和所述芯体块呈直线状展开的状态之间变形。
6.一种电动助力转向装置，其特征在于，
具备如权利要求1至5中任一项所述的冗余旋转变压器装置。
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