CN117043552A - 旋转变压器及搭载该旋转变压器的电动助力转向装置 - Google Patents

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CN117043552A CN202180093310.0A CN202180093310A CN117043552A CN 117043552 A CN117043552 A CN 117043552A CN 202180093310 A CN202180093310 A CN 202180093310A CN 117043552 A CN117043552 A CN 117043552A
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元吉研太
广谷迪
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Abstract

旋转变压器包括安装在旋转体的轴上的转子、定子、励磁电路、以及运算所述转子的旋转角度的角度运算部，所述定子的多个齿分别形成为从轴向观察时，相对于连接所述定子的芯体背部的中心和所述齿的周向的中心的线呈线对称，当用x轴及y轴表示将所述轴的中心设定为原点的直角坐标系，将距基准轴的角度设为θ，将从所述芯体背部的所述中心到所述齿的最小距离设为Ri，将从所述芯体背部的所述中心到所述齿的最大距离设为Ro，将所述转子的凸极的数量设为Nx时，所述转子的轮廓由下述的式(1)～(3)定义的函数Rr(x(θ)、y(θ))表示。

Description

旋转变压器及搭载该旋转变压器的电动助力转向装置
技术领域
本公开涉及旋转变压器以及搭载了该旋转变压器的电动助力转向装置。
背景技术
在专利文献1中，记载有旋转变压器。该旋转变压器包括在轴向上相对的定子和转子。在转子上安装有旋转体的旋转轴。该旋转变压器利用转子与定子之间的间隙的磁导的变化，检测旋转体的旋转角度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-171131号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
转子和定子中的任一个或两个有时偏离原来的安装位置而配置。在专利文献1中，在定子和/或转子偏离原来的安装位置而配置的情况下，转子和定子的齿完全不重叠的状态、转子完全覆盖定子的齿的状态有可能长时间持续。在这样的情况下，高次谐波与用于检测旋转角度的输出信号重叠，旋转角度的检测精度降低。
本公开是为了解决上述那样的问题而提出的，其目的在于提供一种即使在转子或定子偏离本来的安装位置而配置的情况下，也能够防止旋转角度的检测精度的降低的旋转变压器、以及搭载该旋转变压器的电动助力转向装置。
用于解决技术问题的技术手段
本公开所涉及的旋转变压器包括：转子，该转子由磁性体构成、安装在旋转体轴上、具有沿周向配置的多个凸极；定子，该定子与所述转子在轴向上相对，具有圆环形状的芯体背部、由磁性体构成并从所述芯体背部向所述转子突出的沿周向配置的多个齿、以及卷绕在所述多个齿上的励磁绕组及两相输出绕组；向所述励磁绕组提供励磁信号的励磁电路；以及角度运算部，该角度运算部输入来自所述两相输出绕组的输出信号，并基于所述输出信号运算所述转子的旋转角度，所述多个齿分别形成为从所述轴向观察时，相对于连接所述芯体背部的中心和所述齿的周向中心的线呈线对称，当用x轴及y轴表示将所述轴的中心设定为原点的直角坐标系，将距基准轴的角度设为θ时，所述转子的轮廓由下述式(1)～(3)定义的函数Rr(x(θ)、y(θ))表示。
[数学式1]
x(θ)＝k1(Ro-Ri)sinθ+k2(Ro-Ri)cos Nxθcosθ…(1)
y(θ)＝k1(Ro-Ri)sinθ+k2(Ro-Ri)cos Nxθsinθ…(2)
k1+k2≤1…(3)
其中，Ri是从所述芯体背部的所述中心到所述齿的最小距离，Ro是从所述芯体背部的所述中心到所述齿的最大距离，Nx是所述凸极的数量，k1、k2是正数。
发明效果
根据本公开，能够提供一种即使在转子或定子偏离本来的安装位置而配置的情况下，也能够防止旋转角度的检测精度的降低的旋转变压器、以及搭载该旋转变压器的电动助力转向装置。
附图说明
图1表示实施方式1所涉及的旋转变压器的结构图。
图2是表示实施方式1所涉及的旋转变压器的框图。
图3是表示实施方式1所涉及的旋转变压器主体的图，是沿图1的A-A线的剖视图。
图4是表示实施方式1所涉及的转子的图。
图5是表示实施方式1所涉及的定子的图。
图6是表示实施方式1所涉及的励磁绕组的匝数分布的曲线图。
图7是表示实施方式1所涉及的第一输出绕组和第二输出绕组的匝数分布的曲线图。
图8是表示在实施方式1所涉及的旋转变压器中，使转子旋转1圈机械角时的转子覆盖定子的齿的面积的变化的曲线图。
图9A是表示在实施方式1所涉及的旋转变压器中，从输出绕组得到的输出信号的波形的曲线图。
图9B是表示在实施方式1所涉及的旋转变压器中，从输出绕组得到的输出信号的波形的曲线图。
图10是表示在实施方式1所涉及的旋转变压器中，定子偏离了原来的安装位置的情况的图。
图11是表示在实施方式1所涉及的旋转变压器中，定子偏离了原来的安装位置时从输出绕组得到的输出信号的波形的曲线图。
图12是表示实施方式2所涉及的旋转变压器的框图。
图13是表示实施方式2所涉及的定子的图。
图14是表示在实施方式2所涉及的旋转变压器中，第一系统的励磁信号的频率与第二系统的励磁信号的频率相同时，第一系统的励磁信号与第二系统的励磁信号之间的相位差、和第一系统的第一输出信号与第一系统的第二输出信号之间的相位差与90°的偏离量之间的关系的曲线图。
图15是表示在实施方式2所涉及的旋转变压器中，第一系统的励磁信号的频率与第二系统的励磁信号的频率相同时，第一系统的励磁信号与第二系统的励磁信号之间的相位差、与角度误差的电气角二次分量之间的关系的曲线图。
图16是表示在实施方式2所涉及的旋转变压器中，使第一系统的励磁信号的频率与第二系统的励磁信号的频率不同时，第一系统的励磁信号及第二系统的励磁信号的波形的一个示例的曲线图。
图17是表示在实施方式2所涉及的旋转变压器中，使第一系统的励磁信号的频率与第二系统的励磁信号的频率不同时，第二系统的励磁信号对第一系统的输出信号的影响的曲线图。
图18是表示在实施方式2所涉及的旋转变压器中，使第一系统的励磁信号的频率与第二系统的励磁信号的频率不同时，第一系统的励磁信号对第二系统的输出信号的影响的曲线图。
图19是表示实施方式3所涉及的定子的图。
图20是表示实施方式4所涉及的定子的图。
图21是实施方式5所涉及的旋转变压器主体的侧视图。
图22是表示实施方式5所涉及的第一输出绕组基板的图。
图23是表示实施方式5所涉及的第一输出绕组的铜线的粗细分布的曲线图。
图24是表示实施方式6所涉及的定子的图，是图5的C-C剖视图。
图25是表示实施方式7所涉及的齿的图。
图26是实施方式9所涉及的电动助力转向装置的示意性结构图。
具体实施方式
实施方式1
图1表示实施方式1所涉及的旋转变压器100的结构图。图2是表示实施方式1所涉及的旋转变压器100的框图。
图1表示将旋转变压器100安装在旋转电机50的旋转体的旋转轴即轴51上的状态。旋转变压器100的安装对象不限于旋转电机50的轴51。旋转变压器100可以安装在各种装置的旋转体的旋转轴上。
在本说明书中，将沿着轴51的轴心Os(参照图3)的方向称为“轴向”。另外，在与轴向垂直的截面中，将与轴心Os交叉的方向称为“径向”，将绕轴心Os旋转的方向称为“周向”。
旋转变压器100包括作为传感器的旋转变压器主体1和控制旋转变压器主体1的控制装置2。
图3是表示实施方式1所涉及的旋转变压器主体1的图，是沿图1的A-A线的剖视图。如图1及图3所示，旋转变压器主体1包括一对定子11和转子12。定子11和转子12配置为在轴向上相对。
转子12由磁性体构成。转子12安装在旋转机械50的轴51上。转子1 2通过压入、冷缩配合、螺钉固定等固定于轴51。转子12经由轴51与旋转电机50的旋转体相连接。转子12与旋转电机50的旋转体一体旋转。
转子12具有沿周向配置的多个凸极12a。在实施方式1中，凸极12a的数量Nx(其中Nx为2以上的自然数)为4个。凸极12a的数量Nx不限于4个。凸极12a的数量Nx也被称为轴倍角。
参照图4说明转子12的外形形状。
图4是从轴向观察转子1 2的图，通过x轴及y轴表示将轴51的轴心Os设定为原点的直角坐标系。如图4所示，将距基准轴(例如x轴的正方向)的角度设为θ。此时，转子12的轮廓(外形形状)通过由下述式(1)～(3)定义的函数Rr(x(θ)、y(θ))表示。Ri是后述的从芯体背部21的中心Ocb到齿22的最小距离，Ro是从芯体背部21的中心Ocb到齿22的最大距离。Nx是凸极12a的数量。另外，k1、k2均为正数。
[数学式2]
x(θ)＝k1(Ro-Ri)sinθ+k2(Ro-Ri)cos Nxθcosθ…(1)
y(θ)＝k1(Ro-Ri)sinθ+k2(Ro-Ri)cos Nxθsinθ…(2)
k1+k2≤1…(3)
转子12的轮廓更优选形成为满足下述式(4)。
k1+k2<1…(4)
参照图5说明定子11。
定子11包括芯体背部21、多个齿22、励磁绕组23、第一输出绕组24和第二输出绕组25。
芯体背部21和多个齿22由磁性体构成。芯体背部21和多个齿22构成定子11的铁芯。
芯体背部21以中心Ocb为中心呈圆环状。
多个齿22从芯体背部21向转子12侧突出。
芯体背部21和多个齿22也可以一体设置。芯体背部21和多个齿22也可以是分体的。
在实施方式1中，齿22的数量Ns(其中，Ns为自然数)为12个。齿22的数量Ns不限于12个。
以下，如图5所示，将多个齿22按顺时针方向称为齿T1～T12。
各齿22在周向上隔开间隔配置。多个齿22在周向上等间隔地配置。各齿22具有相同的形状。
从轴向观察，各齿22形成为在径向上具有厚度的圆弧状。具体而言，从轴向观察，各齿22的内周面是以芯体背部21的中心Ocb为中心的半径Ri的圆弧，齿22的外周面是以中心Ocb为中心的半径Ro(其中，Ri＜Ro)的圆弧。即，齿22的内周面位于以中心Ocb为中心的半径Ri的假想圆上。齿22的外周面位于以中心Ocb为中心的半径Ro的假想圆上。齿22的两个侧面(朝向周向的面)位于从中心Ocb沿径向延伸的直线上。
从中心Ocb到齿22的最小距离为从中心Ocb到齿22的内周面的距离Ri，从中心Ocb到齿22的最大距离为从中心Ocb到齿22的外周面的距离Ro。齿22相对于连接中心Ocb和齿22的周向的中心的线呈线对称。
齿22的形状不限于圆弧状。齿22可以是任意形状，只要从中心Ocb到齿22的最小距离是Ri，从中心Ocb到齿22的最大距离是Ro，相对于连接中心Ocb和齿22的周向的中心的线呈线对称即可。
励磁绕组23、第一输出绕组24及第二输出绕组25卷绕在多个齿22上。即，在多个齿22上卷绕有由一相的励磁绕组23和两相的输出绕组24、25构成的卷绕组。励磁绕组23、第一输出绕组24及第二输出绕组25由线圈构成。
定子11的铁芯(芯体背部21和齿22)与励磁绕组23、第一输出绕组24和第二输出绕组25由未图示的绝缘纸、涂装、树脂等绝缘。
在齿22上，首先卷绕有励磁绕组23，在其上依次卷绕有第一输出绕组24及第二输出绕组25。卷绕第一输出绕组24和第二输出绕组25的顺序不限于此，可以先卷绕任意一个。
以下，将卷绕在齿Ti(i＝1～12)上的励磁绕组23称为Ei，将第一输出绕组24称为Sai，将第二输出绕组25称为Sbi。即，励磁绕组E1～E12、第一输出绕组Sa1～Sa12以及第二输出绕组Sb1～Sb12分别卷绕在齿T1～T12上。
励磁绕组E1～E12串联连接。第一输出绕组Sa1～Sa12串联连接。第二输出绕组Sb1～Sb12串联连接。
励磁绕组E1～E12按照齿T1～T12的顺序卷绕。第一输出绕组Sa1～Sa12按照齿T1～T12的顺序卷绕。第二输出绕组Sb1～Sb12按照齿T1～T12的顺序卷绕。
本公开不限于此，可以选择任意的齿Ti作为开始卷绕的齿22。在这种情况下，励磁绕组E1～E12、第一输出绕组Sa1～Sa12以及第二输出绕组Sb1～Sb12也可以从卷绕开始的任意的齿Ti依次串联连接到相邻的齿。另外，励磁绕组E1～E12、第一输出绕组Sa1～Sa12以及第二输出绕组Sb1～Sb12卷绕在齿T1～T12上的顺序也可以变更。
参照图6说明励磁绕组23的匝数。图6表示励磁绕组23的匝数分布。即，图6连续地表示卷绕在齿T1～T12上的励磁绕组E1～E12的匝数。在图6中，纵轴是励磁绕组23的匝数，以匝数的振幅标准化。横轴是齿Ti的编号i。
这里，在励磁绕组23上定义了卷绕方向(+)和卷绕方向(-)。例如，如果将某一个励磁绕组23的卷绕方向设为卷绕方向(+)，则与该励磁绕组23反向卷绕的励磁绕组23的卷绕方向为卷绕方向(-)。卷绕方向(+)的匝数与卷绕方向(－)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。
在实施方式1中，卷绕方向(+)的励磁绕组23和卷绕方向(-)的励磁绕组23交替配置。即，在12个齿22上交替配置有6个卷绕方向(+)的励磁绕组23和6个卷绕方向(-)的励磁绕组23。因此，励磁绕组23的空间阶数Ne为6。
励磁绕组23的配置不限于此，也可以是其他的配置。例如，卷绕方向(+)的励磁绕组23和卷绕方向(-)的励磁绕组23也可以每隔2个齿22交替配置。在这种情况下，励磁绕组23的空间阶数Ne为3。
参照图7说明第一输出绕组24及第二输出绕组25的匝数。图7表示第一输出绕组24及第二输出绕组25的匝数分布。即，图7连续地表示卷绕在齿T1～T12上的第一输出绕组Sa1～Sa12以及第二输出绕组Sb1～Sb12的匝数。在图7中，纵轴是第一输出绕组24及第二输出绕组25的匝数，以匝数的振幅(后述的N1)标准化。横轴是齿Ti的编号i。
卷绕在第i个齿Ti上的第一输出绕组Sai的匝数NSai与第二输出绕组Sbi的匝数NSbi的相位差为90°。卷绕在第i个齿Ti上的第一输出绕组Sai的匝数NSai与第二输出绕组Sbi的匝数NSbi由下式(5)表示。在式(5)中，N1表示输出绕组24、25的匝数的振幅，θteeth表示齿Ti的周向的位置。Ne是励磁绕组23的空间阶数，Nx是凸极12a的数量(转子12的轴倍角)，Ns是齿22的数量。
[数学式3]
如式(5)所示，输出绕组24、25的匝数NSai、NSbi在齿22的周向上呈正弦波状分布。在上述式(5)中得到的输出绕组24、25的匝数NSai、NSbi为小数的情况下，实际的输出绕组24、25的匝数为将匝数NSai、NSbi四舍五入后的整数的值。
励磁绕组23的空间阶数Ne为6，转子12的轴倍角Nx为4，因此输出绕组24、25的空间阶数为2。
返回图2，对控制装置2进行说明。控制装置2包括励磁电路31和角度运算部32。
励磁绕组23与励磁电路31连接。励磁绕组23通过设置在定子11的未图示的延伸部上的未图示的励磁端子与励磁电路31连接。励磁电路31向励磁绕组23提供励磁信号。具体而言，励磁电路31对励磁绕组23施加交流电压进行励磁。
第一输出绕组24及第二输出绕组25与角度运算部32连接。第一输出绕组24和第二输出绕组25经由设置在定子11的延伸部的未图示的输出端子与角度运算部32连接。来自第一输出绕组24和第二输出绕组25的输出信号被输入到角度运算部32。角度运算部32基于来自第一输出绕组24及第二输出绕组25的输出信号，运算转子12的旋转角度。以下，将由角度运算部32运算的转子12的旋转角度称为转子12的检测角度。
对具有上述结构的实施方式1所涉及的旋转变压器100的作用进行说明。
当从励磁电路31向励磁绕组23提供励磁信号时，通过流过励磁绕组23的交流的励磁电流，在转子12与定子11之间的间隙产生磁通。通过使该磁通分别与卷绕在齿22上的第一输出绕组24和第二输出绕组25交链，从而在第一输出绕组24和第二输出绕组25中产生电压。当转子12旋转时，转子12覆盖定子11的齿22的面积变化，转子12与定子11之间的间隙的磁导变化。因此，在第一输出绕组24及第二输出绕组25产生的电压(即，从第一输出绕组24及第二输出绕组25得到的第一、第二输出信号)也变化。角度运算部32利用从输出绕组24、25得到的输出信号的变化，运算转子12的检测角度。由此，旋转变压器100检测旋转电机50的旋转体的旋转角度。
参照图8，对转子12覆盖定子11的齿22的面积的变化进行详细说明。图8表示使转子12以角度θ＝0°时为基准而旋转机械角1圈时的转子12覆盖定子11的齿22的面积的变化。在图8中，纵轴是转子12覆盖定子11的齿22的面积，以最大值进行标准化。横轴是转子12的旋转角度(机械角)。
在实施方式1中，由于转子12的轮廓形成为满足式(1)～(3)，因此如图8所示，使转子12旋转机械角1圈时的转子12覆盖定子11的齿22的面积呈正弦波状变化。
图9A和9B表示从第一输出绕组24和第二输出绕组25获得的第一、第二输出信号的波形。图9A是未进行任何处理的输出信号的波形，图9B是校正了输出信号的偏移分量后的波形。在图9A和图9B中，纵轴是输出信号，以最大值进行标准化。横轴是转子12的旋转角度(机械角)。
在实施方式1中，如上所述，使转子12旋转机械角1圈时的转子12覆盖定子11的齿22的面积呈正弦波状变化。因此，如图9A及图9B所示，使转子12旋转机械角1圈时的、由第一输出绕组24得到的第一输出信号、以及由第二输出绕组25得到的第二输出信号均为正弦波状。
角度运算部32使用下述式(6)，基于由第一输出绕组24得到的第一输出信号Vs1以及由第二输出绕组25得到的第二输出信号Vs2，运算转子12的检测角度θr。
[数学式4]
在实施方式1所涉及的旋转变压器100中，由于转子12的轮廓形成为满足式(1)～(3)，因此转子12覆盖定子11的齿22的面积呈正弦波状变化。另外，由第一输出绕组24得到的第一输出信号和由第二输出绕组25得到的第二输出信号均为正弦波状。角度运算部32基于正弦波状的第一、第二输出信号来运算转子12的检测角度θr。因此，由角度运算部32运算的转子12的检测角度θr与实际的转子12的旋转角度的差异变小，旋转变压器100的旋转角度的检测精度良好。
这里，定子11和/或转子12有时偏离原来的安装位置而配置。
在以往的旋转变压器中，在定子和/或转子偏离原来的安装位置而配置的情况下，转子和定子的齿完全不重叠的状态、转子完全覆盖定子的齿的状态有可能长时间持续。在这样的状态下，由于从输出绕组得到的输出信号的最大值或最小值变得平坦，因此在输出信号上重叠高次谐波，不成为正弦波状。其结果，旋转角度的检测精度降低。
在实施方式1中，参照图10和图11说明定子11和/或转子12偏离原来的安装位置而配置时的旋转变压器100的动作。图10是表示定子11的安装位置向图中的箭头方向偏移的情况的图。另外，图11表示图10的情况下从第一输出绕组24及第二输出绕组25得到的第一、第二输出信号的波形。在图11中，纵轴是输出信号，以最大值进行标准化。横轴是转子12的旋转角度(机械角)。
在实施方式1所涉及的旋转变压器100中，转子12的轮廓形成为满足式(1)～(3)。因此，即使在定子11的安装位置偏移的情况下，转子12覆盖定子11的齿22的面积也呈正弦波状变化。即，即使在定子11的安装位置偏移的情况下，也能够防止转子12与定子11的齿22完全不重叠的状态、转子12完全覆盖定子11的齿22的状态持续。因此，如图11所示，在从第一输出绕组24及第二输出绕组25得到的第一、第二输出信号上不重叠高次谐波，第一、第二输出信号成为正弦波状。
角度运算部32即使在定子11的安装位置偏移的情况下，也能够基于正弦波状的第一、第二输出信号来运算转子12的检测角度θr。因此，即使在定子11的安装位置偏移的情况下，旋转角度的检测精度也变得良好，即，能够防止旋转角度的检测精度的降低。
在图10及图11中，示出了定子11的安装位置偏移时的旋转变压器100的动作，但即使在例如转子12的旋转中心偏移的情况、轴51倾斜的情况、或者它们的组合的情况等制造上、使用上产生各种各样的偏移的情况下，也能够得到同样的效果。
即，在实施方式1所涉及的旋转变压器100中，即使在转子12或定子11偏离原本的安装位置而配置的情况下，也能够防止旋转角度的检测精度的降低。因此，能够得到鲁棒性良好的旋转变压器100。
另外，在实施方式1中，转子12的轮廓形成为进一步满足式(4)。由此，在定子11和/或转子12偏离原来的安装位置而配置的情况下，能够更可靠地防止转子12和定子11的齿22完全不重叠的状态、转子12完全覆盖定子11的齿22的状态持续。因此，能够更可靠地防止旋转角度的检测精度的降低。
另外，芯体背部21和齿22由磁性体构成。由此，从第一输出绕组24及第二输出绕组25得到的第一、第二输出信号量增加，能够提高抗噪性。
另外，齿22形成为相对于连接芯体背部21的中心Ocb和齿22的周向的中心的线呈线对称的圆弧状。根据这样的结构，由于能够使转子12旋转时从第一输出绕组24及第二输出绕组25得到的第一、第二输出信号为正弦波状，因此能够进一步提高旋转角度的检测精度。
实施方式2
图12是表示实施方式2所涉及的旋转变压器100的框图。图13是表示实施方式2所涉及的定子11A的图。对于具有与实施方式1相同的功能和作用的构成要素，赋予相同的标号而省略其说明。
如图12及图13所示，在实施方式2所涉及的旋转变压器100中，在第一系统和第二系统这两个系统中进行旋转角度的检测。即，旋转变压器100是具有冗余性的冗余旋转变压器。
实施方式2所涉及的旋转变压器100包括定子11A、转子12、第一系统的控制装置2a、第二系统的控制装置2b。
如图13所示，定子11A包括芯体背部21、多个齿22、第一系统的励磁绕组23a、第一系统的第一输出绕组24a、第一系统的第二输出绕组25a、第二系统的励磁绕组23b、第二系统的第一输出绕组24b、第二系统的第二输出绕组25b。
与实施方式1相同，在实施方式2中，齿22的数量Ns为12个。以下，将多个齿22按顺时针方向称为齿T1～T12。如图13所示，多个齿22在周向上被分割成由齿T1～T6构成的第一系统的齿组和由齿T7～T12构成的第二系统的齿组。
在第一系统的齿组的齿22(齿T1～T6)上卷绕有第一系统的励磁绕组23a、第一系统的第一输出绕组24a以及第一系统的第二输出绕组25a。定子11A的铁芯(芯体背部21和齿22)与第一系统的励磁绕组23a、第一系统的第一输出绕组24a和第一系统的第二输出绕组25a由未图示的绝缘纸、涂装、树脂等绝缘。
在齿22上，首先卷绕有第一系统的励磁绕组23a，在其上依次卷绕有第一系统的第一输出绕组24a和第一系统的第二输出绕组25a。卷绕第一系统的第一输出绕组24a和第一系统的第二输出绕组25a的顺序不限于此，可以先卷绕任意一个。
以下，将卷绕在齿Ti(i＝1～6)上的第一系统的励磁绕组23a称为第一系统的励磁绕组Ei，将第一系统的第一输出绕组24a称为第一系统的第一输出绕组Sai，将第一系统的第二输出绕组25a称为第一系统的第二输出绕组Sbi。
第一系统的励磁绕组E1～E6串联连接。第一系统的第一输出绕组Sa1～Sa6串联连接。第一系统的第二输出绕组Sb1～Sb6串联连接。
第一系统的励磁绕组E1～E6按照齿T1～T6的顺序卷绕。第一系统的第一输出绕组Sa1～Sa6按照齿T1～T6的顺序卷绕。第一系统的第二输出绕组Sb1～Sb6按照齿T1～T6的顺序卷绕。
本公开不限于此，可以选择任意的齿Ti作为开始卷绕的齿22。另外，第一系统的励磁绕组E1～E6、第一系统的第一输出绕组Sa1～Sa6、以及第一系统的第二输出绕组Sb1～Sb6卷绕在齿T1～T6上的顺序也可以变更。
在第二系统的齿组的齿22(齿T7～T12)上卷绕有第二系统的励磁绕组23b、第二系统的第一输出绕组24b以及第二系统的第二输出绕组25b。定子11A的铁芯与第二系统的励磁绕组23b、第二系统的第一输出绕组24b以及第二系统的第二输出绕组25b通过未图示的绝缘纸、涂装、树脂等绝缘。
在齿22上，首先卷绕有第二系统的励磁绕组23b，在其上依次卷绕有第二系统的第一输出绕组24b和第二系统的第二输出绕组25b。卷绕第二系统的第一输出绕组24b和第二系统的第二输出绕组25b的顺序不限于此，可以先卷绕任意一个。
以下，将卷绕在齿Ti(i＝7～12)上的第二系统的励磁绕组23b称为第二系统的励磁绕组Ei，将第二系统的第一输出绕组24b称为第二系统的第一输出绕组Sai，将第二系统的第二输出绕组25b称为第二系统的第二输出绕组Sbi。
第二系统的励磁绕组E7～E12串联连接。第二系统的第一输出绕组Sa7～Sa12串联连接。第二系统的第二输出绕组Sb7～Sb12串联连接。
第二系统的励磁绕组E7～E12按照齿T7～T12的顺序卷绕。第二系统的第一输出绕组Sa7～Sa12按照齿T7～T12的顺序卷绕。第二系统的第二输出绕组Sb7～Sb12按照齿T7～T12的顺序卷绕。
本公开不限于此，可以选择任意的齿Ti作为开始卷绕的齿22。另外，第二系统的励磁绕组E7～E12、第二系统的第一输出绕组Sa7～Sa12、以及第二系统的第二输出绕组Sb7～Sb12卷绕在齿T7～T12上的顺序也可以变更。
如图12所示，第一系统的控制装置2a包括第一系统的励磁电路31a和第一系统的角度运算部32a。
第一系统的励磁绕组23a与第一系统的励磁电路31a连接。第一系统的励磁电路31a向第一系统的励磁绕组23a提供第一系统的励磁信号。
第一系统的第一输出绕组24a和第一系统的第二输出绕组25a与第一系统的角度运算部32a连接。来自第一系统的第一输出绕组24a和第一系统的第二输出绕组25a的第一系统的输出信号被输入到第一系统的角度运算部32a。第一系统的角度运算部32a基于来自第一系统的第一输出绕组24a以及第一系统的第二输出绕组25a的第一系统的输出信号，运算转子12的旋转角度(第一系统的检测角度)。
第二系统的控制装置2b包括第二系统的励磁电路31b和第二系统的角度运算部32b。
第二系统的励磁绕组23b与第二系统的励磁电路31b连接。第二系统的励磁电路31b向第二系统的励磁绕组23b提供第二系统的励磁信号。
第二系统的第一输出绕组24b和第二系统的第二输出绕组25b与第二系统的角度运算部32b连接。来自第二系统的第一输出绕组24b和第二系统的第二输出绕组25b的第二系统的输出信号被输入到第二系统的角度运算部32b。第二系统的角度运算部32b基于来自第二系统的第一输出绕组24b和第二系统的第二输出绕组25b的第二系统的输出信号，运算转子12的旋转角度(第二系统的检测角度)。
在实施方式2所涉及的旋转变压器100中，多个齿22沿周向被分割成两部分，构成第一系统的齿组及第二系统的齿组。另外，与第一系统的齿组对应的第一系统的励磁电路31a和第一系统的角度运算部32a、与第二系统的齿组对应的第二系统的励磁电路31b和第二系统的角度运算部32b彼此独立地设置。
因此，在实施方式2所涉及的旋转变压器100中，能够确保冗余性。即，即使在旋转变压器100的一个系统发生故障的情况下，也能够使用另一个系统来检测旋转角度。
以下，对实施方式2中的来自第一系统的励磁电路31a的第一系统的励磁信号以及来自第二系统的励磁电路31b的第二系统的励磁信号的频率的设定进行说明。
来自第一系统的励磁电路31a的第一系统的励磁信号的频率与来自第二系统的励磁电路31b的第二系统的励磁信号的频率可以相同。参照图14及图15，对该情况下的第一系统的励磁信号与第二系统的励磁信号的相位差与旋转角度的检测精度的关系进行说明。
图14表示在第一系统的励磁信号的频率与第二系统的励磁信号的频率相同的情况下，第一系统的励磁信号与第二系统的励磁信号之间的相位差、和第一系统的第一输出信号与第一系统的第二输出信号之间的相位差与90°的偏离量的关系。假设第一系统的励磁电路31a和第二系统的励磁电路31b彼此独立。在图14中，横轴是第一系统的励磁信号和第二系统的励磁信号之间的相位差。纵轴是第一系统的第一输出信号与第一系统的第二输出信号之间的相位差与90°偏离的量。
图15表示在第一系统的励磁信号的频率与第二系统的励磁信号的频率相同的情况下，第一系统的励磁信号与第二系统的励磁信号之间的相位差、与角度误差的电气角二次分量的关系。角度误差是指旋转电机50的磁极的角度的真值与由第一系统的角度运算部32a运算出的检测角度之差。另外，假设第一系统的励磁电路31a和第二系统的励磁电路31b彼此独立。在图15中，横轴是第一系统的励磁信号和第二系统的励磁信号之间的相位差。纵轴是角度误差的电气角二次分量。
如图14所示，当第一系统的励磁信号与第二系统的励磁信号的相位差为0时，第一系统的第一输出信号与第一系统的第二输出信号之间的相位差为90°。此时，如图15所示，角度误差的电气角二次分量也为0，可知能够最高精度地检测旋转角度。
另外，当第一系统的励磁信号与第二系统的励磁信号的相位差变大时，第一系统的第一输出信号与第一系统的第二输出信号的相位差与90°偏离。此时，可知角度误差的电气角二次分量也增加，旋转角度的检测精度降低。
在图14和图15中，示出了第一系统中的输出信号和角度误差，但对于第二系统也是同样的。
当角度误差的电气角二次分量增大时，转矩脉动可能增大。因此，为了抑制转矩脉动的产生，也优选减小角度误差。
如上所述，在第一系统的励磁电路31a和第二系统的励磁电路31b中使用同一频率的励磁信号的情况下，为了减小角度误差，优选尽可能降低第一系统的励磁信号与第二系统的励磁信号的相位差。例如，通过使第一系统的励磁信号和第二系统的励磁信号同步，可以降低第一系统的励磁信号和第二系统的励磁信号的相位差。
另一方面，构成第一系统的励磁电路31a和第二系统的励磁电路31b的例如微控制器在制造上存在偏差。因此，即使同等地设计第一系统的励磁信号和第二系统的励磁信号的频率，也可能不完全一致，产生微小的差异。另外，第一系统的励磁信号和第二系统的励磁信号的差异有可能随着时刻而变化。在这种情况下，难以使第一系统的励磁信号和第二系统的励磁信号同步。
在这种情况下，可以使来自第一系统的励磁电路31a的第一系统的励磁信号的频率与来自第二系统的励磁电路31b的第二系统的励磁信号的频率不同。由于第一系统的励磁电路31a和第二系统的励磁电路31b分别独立，因此能够使来自各个励磁电路31a、31b的励磁信号的频率不同。
另外，在该情况下，第一系统的角度运算部32a进行从第一系统的输出信号(第一系统的第一输出信号以及第一系统的第二输出信号)中除去第二系统的励磁信号的频率分量，仅提取第一系统的励磁信号的频率分量的除去处理。第二系统的角度运算部32b进行从第二系统的输出信号(第二系统的第一输出信号及第二系统的第二输出信号)中除去第一系统的励磁信号的频率分量，仅提取第二系统的励磁信号的频率分量的除去处理。
参照图16～18说明除去处理。
图16表示使第一系统的励磁信号的频率与第二系统的励磁信号的频率不同时，第一系统的励磁信号及第二系统的励磁信号的波形的一个示例。在图16中，第一系统的励磁信号的频率f1为10kHz，第二系统的励磁信号的频率f2为20kHz。在图16中，纵轴是励磁信号的电压，以振幅进行标准化。横轴是时间。
图17是用于说明使用图16所示的励磁信号时的第二系统的励磁信号对第一系统的输出信号的影响的图，(a)表示第一系统的输出信号的波形，(b)表示第一系统的励磁信号的波形，(c)表示第二系统的励磁信号的波形。
如图17的(b)所示，第一系统的励磁信号的正峰值时的第一系统的励磁信号为+A，第一系统的励磁信号的负峰值时的第一系统的励磁信号为-A。如图17的(c)所示，第一系统的励磁信号的正峰值时的第二系统的励磁信号为+Bn，第一系统的励磁信号的负峰值时的第二系统的励磁信号为+Bn。
第一系统的输出信号优选为原本与第一系统的励磁信号对应的频率f1的波形。然而，如图17的(a)所示，实际的第一系统的输出信号受到第二系统的励磁信号的影响，成为加上第二系统的励磁信号的频率分量后的波形。具体而言，在第一系统的励磁信号的正峰值时的第一系统的输出信号中，对第一系统的励磁信号分量(+A)加上第二系统的励磁信号分量(+Bn)。在第一系统的励磁信号的负峰值时的第一系统的输出信号中，对第一系统的励磁信号分量(-A)加上第二系统的励磁信号分量(+Bn)。其结果，第一系统的输出信号从正弦波变成失真的波形。
如果以周期1/f1对这样的第一系统的输出信号进行采样，直接进行反正切运算，则在由第一系统的角度运算部32a运算的检测角度中，产生由第二系统的励磁信号的频率分量引起的误差。
因此，第一系统的角度运算部32a进行从第一系统的输出信号中除去第二系统的励磁信号的频率分量的除去处理。具体而言，第一系统的角度运算部32a以2/f1对第一系统的输出信号进行采样，取{(A+Bn1)-(-A+Bn2)}/2的值。由此，能够从第一系统的输出信号中除去第二系统的励磁信号的频率分量(Bn)，仅提取第一系统的励磁信号的频率分量(A)。
图18是用于说明使用图16所示的励磁信号时的第一系统的励磁信号对第二系统的输出信号的影响的图，(a)表示第二系统的输出信号的波形，(b)表示第二系统的励磁信号的波形，(c)表示第一系统的励磁信号的波形。
如图18的(b)所示，第二系统的励磁信号的正峰值时的第一系统的励磁信号为+B，第二系统的励磁信号的负峰值时的第一系统的励磁信号为-B。如图18的(c)所示，第二系统的励磁信号的正峰值时的第一系统的励磁信号交替重复+An1和-An1，第二系统的励磁信号的负峰值时的第一系统的励磁信号交替重复+An2和-An2。
第二系统的输出信号原本优选为与第二系统的励磁信号对应的频率f2的波形。然而，如图18的(a)所示，实际的第二系统的输出信号受到第一系统的励磁信号的影响，成为加上第一系统的励磁信号的频率分量后的波形。具体而言，在第二系统的励磁信号的正峰值时的第二系统的输出信号中，在第二系统的励磁信号分量(+B)上交替地加上第一系统的励磁信号分量(+An1)或第一系统的励磁信号分量(-An1)。在第二系统的励磁信号的负峰值时的第二系统的输出信号中，在第二系统的励磁信号分量(-B)上交替地加上第一系统的励磁信号分量(+An2)或第一系统的励磁信号分量(-An2)。其结果，第二系统的输出信号从正弦波变成失真的波形。
如果以周期1/f2对这样的第二系统的输出信号进行采样，直接进行反正切运算，则在由第二系统的角度运算部32b运算的检测角度中，产生由第一系统的励磁信号的频率分量引起的误差。
因此，第二系统的角度运算部32b进行从第二系统的输出信号中除去第一系统的励磁信号的频率分量的除去处理。具体而言，第二系统的角度运算部32b以2/f2对第二系统的输出信号进行采样，取{(B+An1)+(B-An1)-(-B+An2)-(-B-An2)}/4的值。由此，能够从第二系统的输出信号中除去第一系统的励磁信号的频率分量(An1、An2)，仅提取第二系统的励磁信号的频率分量(B)。
如上所述，在实施方式2所涉及的旋转变压器100中，第一系统的励磁电路31a和第二系统的励磁电路31b也可以输出不同频率的励磁信号。
在这种情况下，第一系统的角度运算部32a进行从第一系统的输出信号中除去第二系统的励磁信号的频率分量的除去处理。第二系统的角度运算部32b进行从第二系统的输出信号中除去第一系统的励磁信号的频率分量的除去处理。由此，角度运算部32a、32b能够不受其他系统的励磁信号的影响地运算转子12的旋转角度。因此，旋转角度的检测精度进一步提高。
实施方式3
图19是表示实施方式3所涉及的定子11B的图。对于具有与实施方式1相同的功能和作用的构成要素，赋予相同的标号而省略其说明。
如图19所示，在实施方式3中，定子11B的各齿22B从轴向观察时形成为长方形。具体而言，齿22B形成为距芯体背部21的中心Ocb的最小距离为Ri、距中心Ocb的最大距离为Ro的长方形。
在实施方式3中，通过使齿22B的形状为长方形，向齿22B的绕线作业变得容易，能够提高制造性。
实施方式4
图20是表示实施方式4所涉及的定子11C的图。对于具有与实施方式1相同的功能和作用的构成要素，赋予相同的标号而省略其说明。
如图20所示，在实施方式4中，定子11C的各齿22C从轴向观察时形成为圆形。具体而言，齿22C形成为距芯体背部的中心Ocb的最小距离为Ri、距中心Ocb的最大距离为Ro的圆形。
在实施方式4中，通过使齿22C的形状为圆形，向齿22C的绕线作业变得容易，能够提高制造性。
实施方式5
图21是实施方式5所涉及的旋转变压器主体1的侧视图。对于具有与实施方式1相同的功能和作用的构成要素，赋予相同的标号而省略其说明。
如图21所示，在实施方式5中，定子11D包括芯体背部21、多个齿22(图21中未图示)、具有励磁绕组23的励磁绕组基板26、具有第一输出绕组24的第一输出绕组基板27、具有第二输出绕组25的第二输出绕组基板28。即，在实施方式5中，励磁绕组23、第一输出绕组24及第二输出绕组25由基板线圈构成。
参照图22对第一输出绕组基板27的结构进行说明。励磁绕组基板26和第二输出绕组基板28也具有与第一输出绕组基板27相同的结构。
如图22所示，在第一输出绕组基板27上形成有分别插通多个齿22的多个贯通孔27a。贯通孔27a具有与齿22对应的形状。贯通孔27a形成在与齿22对应的位置。
在第一输出绕组基板27上设置有将铜线图案化而构成的第一输出绕组24。第一输出绕组24以包围贯通孔27a的方式设置。
图23表示第一输出绕组24的铜线的粗细t的分布。即，图23连续地表示配置在齿T1～T12上的第一输出绕组24的铜线的粗细t。在图23中，纵轴是第一输出绕组24的铜线的粗细t，以最大值进行标准化。横轴是齿Ti的编号i。
如图23所示，第一输出绕组24的铜线的粗细t对于每个齿Ti不同。由此，第一输出绕组24的电阻因每个齿22(齿Ti)而不同。另外，在实施方式5中，与实施方式1同样，励磁绕组23的空间阶数Ne为6，转子12的轴倍角Nx为4，输出绕组24、25的空间阶数为2。因此，设为齿T4～T6及齿T10～T12的第一输出绕组24的连接方向与齿T1～T3及齿T7～T9的输出绕组24、25的连接方向相反。由此，第一输出绕组24的电阻的分布的空间阶数为2。将第一输出绕组24的电阻的分布的空间阶数设为2，但本公开不限于此。
在图23中，示出了第一输出绕组24的铜线的粗细t，但第二输出绕组25也同样。
在实施方式5中，励磁绕组23、第一输出绕组24及第二输出绕组25由基板线圈构成。由此，能够在维持旋转角度的检测精度的同时降低旋转变压器100的轴向尺寸，能够使旋转变压器100薄型化。另外，能够提高旋转变压器100的组装性。
在实施方式5中，示出了励磁绕组基板26、第一输出绕组基板27以及第二输出绕组基板28由其他基板构成的示例，但本公开不限于此。励磁绕组基板26、第一输出绕组基板27以及第二输出绕组基板28的全部或任意2块也可以由相同的基板构成。
另外，在实施方式5中，示出了励磁绕组23、第一输出绕组24以及第二输出绕组25由基板线圈构成的示例，但本公开不限于此。励磁绕组23、第一输出绕组24及第二输出绕组25也可以由片状线圈构成。在这种情况下，可以进一步使旋转变压器100薄型化。
实施方式6
图24是表示实施方式6所涉及的定子11E的图，是图5的C-C剖视图。在图24中，仅示出了定子11E的铁芯(芯体背部21和齿22)，省略了励磁绕组23、第一输出绕组24和第二输出绕组25。对于具有与实施方式1相同的功能和作用的构成要素，赋予相同的标号而省略其说明。
在实施方式6中，通过用模具冲压由一块磁性体构成的板，形成芯体背部21和多个齿22。通过这样的结构，能够提高旋转变压器100的制造性，降低成本。
实施方式7
图25表示实施方式7所涉及的齿22F。对于具有与实施方式1相同的功能和作用的构成要素，赋予相同的标号而省略其说明。
在实施方式7中，齿22F通过弯折一块磁性体的板而形成。通过这样的结构，能够降低转子12旋转时在齿22F产生的涡流损耗。因此，从第一输出绕组24及第二输出绕组25得到的第一、第二输出信号量增加，能够提高抗噪性。
实施方式8
在实施方式8中，旋转变压器100的旋转变压器主体1配置在旋转电机50的旋转体与保持旋转电机50的旋转体的轴51的轴承之间。通过这样的配置，旋转变压器主体1的安装位置不易偏移，旋转变压器100的旋转角度的检测精度进一步提高。
实施方式9
实施方式1～8所涉及的旋转变压器100可以适用于车辆用的电动助力转向装置。以下，参照图26来说明实施方式9所涉及的电动助力转向装置200。对于具有与实施方式1相同的功能和作用的构成要素，赋予相同的标号而省略其说明。
图26是搭载于汽车等车辆上的电动助力转向装置200的概要结构图。电动助力转向装置200包括旋转变压器100、旋转电机50、轮轴61、转矩传感器62、外壳63、前右轮用连杆64A、前左轮用连杆64B、齿条护套65、齿轮箱66。
在轮轴61的一端连接有驾驶员操作的转向盘(未图示)。驾驶员操纵转向盘，其转矩传递到轮轴61。在轮轴61上安装有转矩传感器62。当驾驶员对转向盘进行转向时，通过转矩传感器62检测转矩。
齿条轴(未图示)插通外壳63。轮轴61与齿条轴连结。在齿条轴的两端分别连结有前右轮用连杆64A和前左轮用连杆64B。右轮(未图示)经由转向节弧(未图示)与前右轮用连杆64A连结。左轮(未图示)经由转向节弧(未图示)与前左轮用连杆64B连结。根据驾驶员的方向盘操作，使左右的前轮转向。为了防止异物侵入电动助力转向装置200内，外壳63的两端部被齿条护套65覆盖。
电动助力转向装置200辅助驾驶员进行的方向盘操作。该辅助是通过在驾驶员对方向盘进行转向并产生了转向转矩时，产生辅助该转向转矩的辅助转矩来进行的。该辅助转矩以旋转电机50为动力源而产生。旋转电机50例如是永磁体型旋转电机。
当驾驶员对转向盘进行转向时，通过转矩传感器62检测转矩。检测到的转矩被传递到第一系统供电源和第二系统供电源(未图示)。另外，车速等车辆的信息也被转换成电信号，并被传输到第一系统供电源和第二系统供电源。第一系统供电源和第二系统供电源根据由转矩传感器62检测到的转矩和车速等车辆的信息，运算对操作的辅助所需的辅助转矩。第一系统供电源和第二系统供电源通过旋转电机50的控制装置(逆变器)，向旋转电机50提供与运算出的辅助转矩对应的电流。
旋转电机50配置成与插通于外壳63的齿条轴的移动方向(箭头Z)平行的方向。旋转电机50中产生的转矩传递到齿轮箱66内的皮带和滚珠丝杆(未图示)，产生使插通于外壳63中的齿条轴向箭头Z的方向移动的推力。利用该推力来辅助驾驶员的转向力。前右轮用连杆64A和前左轮用连杆64B通过旋转电机50的推力和驾驶员的转向力而动作，从而能使两轮转向并使车辆转弯。由此，利用旋转电机50的转矩来对驾驶员的操作进行辅助，因此，驾驶员能以较少的转向力来使车辆转弯。
在实施方式9所涉及的电动助力转向装置200中，将上述实施方式1～8中的任一个旋转变压器100应用于旋转电机50的旋转体的旋转角度的检测。在电动助力转向装置200中，旋转电机50产生的齿槽转矩及转矩脉动经由齿轮传递给驾驶员。因此，为了获得良好的转向感觉，期望齿槽转矩和转矩脉动较小。另外，期望旋转电机50动作时的振动和噪声也较小。通过使用旋转变压器100高精度地检测旋转电机50的旋转体的旋转角度，能够顺畅地控制旋转电机50，与旋转角度的检测精度低的情况相比，能够抑制转矩脉动的产生。同样，也可以抑制振动和噪声的产生。因此，将上述实施方式1至8中的任意一个旋转变压器100搭载在旋转电机50上的实施方式9所涉及的电动助力转向装置200能够向驾驶员提供良好的转向感。
图26表示在旋转电机50上安装了旋转变压器主体1及控制装置2双方的示例，但本公开不限于此。也可以仅将旋转变压器主体1安装在旋转电机50上，控制装置2设置在旋转电机50的外部。
另外，可以对各实施方式进行组合，或对各实施方式进行适当变形、省略。
例如，在上述实施方式中，在齿22上卷绕有励磁绕组23、第一输出绕组24及第二输出绕组25，但本公开不限于此。也可以设置不卷绕两相输出绕组24、25中的任意一相的输出绕组的齿22。
标号说明
1…旋转变压器主体，2…控制装置，11、11A、11B、11C、11D、11E…定子，12…转子，12a…凸极，21…芯体背部，22、22B、22C、22F…齿，23、23a、23b…励磁绕组，24、24a、24b…第一输出绕组，25、25a、25b…第二输出绕组，31、31a、31b…励磁电路，32、32a、32b…角度运算部，50…旋转电机，51…轴，100…旋转变压器，200…电动助力转向装置。

Claims (14)

1.一种旋转变压器，其特征在于，包括：
转子，该转子由磁性体构成，安装在旋转体的轴上，具有沿周向配置的多个凸极；
定子，该定子与所述转子在轴向上相对，具有圆环形状的芯体背部、由磁性体构成并从所述芯体背部向所述转子突出的沿周向配置的多个齿、以及卷绕在所述多个齿上的励磁绕组及两相输出绕组；
向所述励磁绕组提供励磁信号的励磁电路；以及
角度运算部，该角度运算部输入来自所述两相输出绕组的输出信号，并基于所述输出信号运算所述转子的旋转角度，
所述多个齿分别形成为从所述轴向观察时，相对于连接所述芯体背部的中心和所述齿的周向中心的线呈线对称，
当用x轴及y轴表示将所述轴的中心设定为原点的直角坐标系，将距基准轴的角度设为θ时，所述转子的轮廓由下述式(1)～(3)定义的函数Rr(x(θ)、y(θ))表示。
[数学式1]
x(θ)＝k1(Ro-Ri)sinθ+k2(Ro-Ri)cos Nxθcosθ…(1)
y(θ)＝k1(Ro-Ri)sinθ+k2(Ro-Ri)cos Nxθsinθ…(2)
k1+k2≤1…(3)
(其中，Ri是从所述芯体背部的所述中心到所述齿的最小距离，Ro是从所述芯体背部的所述中心到所述齿的最大距离，Nx是所述凸极的数量，k1、k2是正数。)
2.如权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于，
所述转子的所述轮廓形成为进一步满足k1+k2<1。
3.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，
从所述轴向观察，所述多个齿分别形成为圆弧状，该圆弧状具有：以所述芯体背部的所述中心为中心的半径Ri的圆弧即内周面；以及以所述芯体背部的所述中心为中心的半径Ro的圆弧即外周面。
4.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，
所述多个齿分别形成为从所述轴向观察时距所述芯体背部的所述中心的最小距离为Ri、距所述芯体背部的所述中心的最大距离为Ro的长方形。
5.如权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，
所述多个齿分别形成为从所述轴向观察时距所述芯体背部的所述中心最小距离为Ri、距所述芯体背部的所述中心的最大距离为Ro的圆形。
6.如权利要求1至5中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，所述励磁绕组及所述两相输出绕组由线圈构成。
7.如权利要求1至5中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，所述励磁绕组及所述两相输出绕组由基板线圈构成。
8.如权利要求1至5中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，所述励磁绕组及所述两相输出绕组由片状线圈构成。
9.如权利要求1至8中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，所述芯体背部由磁性体构成。
10.如权利要求1至9中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，
所述多个齿沿周向被分割成两部分，构成第一系统的齿组及第二系统的齿组，
所述励磁电路具有与所述第一系统的齿组对应的第一系统的励磁电路和与所述第二系统的齿组对应的第二系统的励磁电路，
所述角度运算部具有与所述第一系统的齿组对应的第一系统的角度运算部和与所述第二系统的齿组对应的第二系统的角度运算部，
所述第一系统的励磁电路及所述第一系统的角度运算部与所述第二系统的励磁电路及所述第二系统的角度运算部彼此独立地设置。
11.如权利要求10所述的旋转变压器，其特征在于，
所述第一系统的励磁电路和所述第二系统的励磁电路输出不同频率的励磁信号。
12.如权利要求11所述的旋转变压器，其特征在于，
所述第一系统的角度运算部进行从输入到所述第一系统的角度运算部的所述输出信号中除去提供给所述第二系统的励磁电路的所述励磁信号的频率分量的除去处理，
所述第二系统的角度运算部进行从输入到所述第二系统的角度运算部的所述输出信号中除去提供给所述第一系统的励磁电路的所述励磁信号的频率分量的除去处理。
13.如权利要求1至12中任一项所述的旋转变压器，其特征在于，
所述定子及所述转子配置在所述旋转体与保持所述旋转体的所述轴的轴承之间。
14.一种电动助力转向装置，
包括辅助车辆的转向转矩的辅助转矩发生用的旋转电机，该电动助力转向装置的特征在于，搭载了如权利要求1至13中任一项所述的旋转变压器。
CN202180093310.0A 2021-04-15 2021-04-15 旋转变压器及搭载该旋转变压器的电动助力转向装置 Pending CN117043552A (zh)

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