DE19908207C2

DE19908207C2 - Reduced interference inductive arrangement

Info

Publication number: DE19908207C2
Application number: DE1999108207
Authority: DE
Inventors: Hans Loge; Christian Bub
Original assignee: Tyco Electronics Logistics AG
Current assignee: TE Connectivity Solutions GmbH
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2001-09-20
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: DE19908207A1

Description

Die Erfindung betrifft eine induktive Anordnung bestehend aus einem Primärspulenkern und einem Sekundärspulenkern. In den Spulenkernen befinden sich jeweils äquidistant entlang einer ersten bzw. zweiten Kreislinie angeordnete erste Ausnehmungen, die eine Primärwicklung bzw. eine Sekundärwicklung enthalten. Die beiden Kreislinien definieren eine erste und eine zweite Drehachse bzgl. derer eine Winkelstellung des jeweiligen Spulenkerns festgelegt wird. Die Primärwicklung wird von einem zeitlich veränderlichen elektrischen Strom durchflossen, welcher in der Sekundärwicklung eine elektrische Spannung induziert. Durch geeignete Maßnahmen, wie z. B. unterschiedliche Windungszahl oder Wicklungssinn in den jeweiligen ersten Ausnehmungen kann man erreichen, daß die induzierte Spannung eindeutig einer relativen Winkelstellung der beiden Spulenkerne zueinander zugeordnet werden kann.The invention relates to an inductive arrangement consisting of a primary coil core and a secondary coil core. In the Coil cores are each equidistant along one first or second circular line arranged first Recesses that a primary winding or Secondary winding included. Define the two circular lines a first and a second axis of rotation with respect to one Angular position of the respective coil core is determined. The primary winding is changed by a time flowed through electrical current, which in the Secondary winding induces an electrical voltage. By appropriate measures such. B. different number of turns or sense of winding in the respective first recesses one can achieve that the induced voltage is clearly one relative angular position of the two coil cores to each other can be assigned.

Solche Anordnungen sind dem Fachmann unter anderem als Resolver bekannt. Die in den Spulenkernen vorhandenen ersten Ausnehmungen bewirken eine Störung der magnetischen Feldverteilung, die vor allem bei Drehung mindestens eines der beiden Spulenkern um die entsprechende Drehachse eine zusätzliche zweite Spannungskomponente in Form einer Oberwelle in der Sekundärwicklung erzeugt. Diese Oberwellenanteile (siehe z. B. Fig. 5) sind unerwünscht, da sie zu einer Abweichung zwischen der aus der induzierten Spannung berechneten und der tatsächlichen Winkelstellung der Spulenkern führen. Die steilen Anstiegsflanken der relativ hochfrequenten Störung machen sich insbesondere bei Messungen der Drehzahl bemerkbar, wo die Zeitableitung des Winkelsignals gemessen wird. Such arrangements are known to the person skilled in the art, inter alia, as a resolver. The first recesses present in the coil cores cause a disturbance in the magnetic field distribution, which generates an additional second voltage component in the form of a harmonic in the secondary winding, especially when at least one of the two coil cores rotates about the corresponding axis of rotation. These harmonic components (see, for example, FIG. 5) are undesirable since they lead to a deviation between the coil core calculated from the induced voltage and the actual angular position of the coil core. The steep rising edges of the relatively high-frequency interference are particularly noticeable when measuring the speed, where the time derivative of the angle signal is measured.

Aus der DE 196 35 040 C1 ist eine induktive Anordnung bekannt, bei der dieses Problem dadurch gelöst wird, daß die Spulenkerne jeweils in zwei Halbpakete aufgeteilt sind, die zueinander um einen geeigneten Winkel verdreht sind. Dabei wechseln sich die auf die Ausnehmungen des jeweils ersten Halbpakets zurückzuführenden Feldstörungen mit denen des zweiten Halbpakets so ab, daß sich die auf den Feldstörungen basierenden zusätzlichen Spannungskomponenten aufgrund einer geeigneten Phasenbeziehung zueinander gegenseitig schwächen, was die Oberwellenanteile reduziert.DE 196 35 040 C1 is an inductive arrangement known in which this problem is solved in that the Coil cores are each divided into two half-packs that are rotated to each other by a suitable angle. there change to the recesses of the first Half-packaged field disturbances with those of the second half-package so that the field disturbances based additional voltage components due to a weaken each other in a suitable phase relationship, which reduces the harmonic content.

Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die konventionelle Wickeltechnik für die Bewicklung der Spulenkerne um zusätzliche Prozeßschritte erweitert werden muß. Insbesondere wird für den Wickelvorgang ein Abstandhalter zwischen den Halbpaketen benötigt, der nach dem Wickelvorgang entfernt wird. Darüber hinaus erfordert diese Anordnung eine zusätzliche Verklebung für die Herstellung eines aus den beiden Halbpaketen bestehenden Spulenkerns.The disadvantage of this arrangement is that the conventional winding technology for winding the Coil cores can be expanded by additional process steps got to. In particular, for the winding process Spacer between the half-packs needed after the Winding process is removed. It also requires this Arrangement of an additional adhesive for the manufacture one coil core consisting of the two half packages.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine induktive Anordnung bereitzustellen, bei der die Kompensation der von den Ausnehmungen herrührenden Spannungskomponenten ohne zusätzliche Verfahrensschritte für Bewicklung und Montage der Spulenkern erreicht wird.The object of the present invention is therefore a provide inductive arrangement in which the compensation the stress components originating from the recesses without additional process steps for wrapping and Assembly of the coil core is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung nach Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by an arrangement Claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention are the others Claims.

Die Erfindung geht aus von einer induktiven Anordnung mit einem Primär- und einem Sekundärspulenkern. Primär- und Sekundärspulenkern enthalten eine Anzahl k bzw. eine Anzahl p erste Ausnehmungen, die jeweils äquidistant entlang einer ersten bzw. zweiten Kreislinie angeordnet sind. Die k ersten Ausnehmungen enthalten eine Primär- und die p ersten Ausnehmungen eine Sekundärwicklung. Die Spulenkerne sind um von den jeweiligen Kreislinien definierte Drehachsen herum angeordnet, wobei für jeden Spulenkern ein Verdrehungswinkel bezüglich seiner Drehachse definiert werden kann. Die beiden Verdrehungswinkel definieren zudem eine relative Winkelstellung der Spulenkerne zueinander. Die Primärwicklung ist von einem zeitveränderlichen elektrischen Strom durchflossen, der über ein Magnetfeld in der Sekundärwicklung eine erste elektrische Spannungskomponente induziert. Durch geeignete Maßnahmen bei der Gestaltung der Primär- und Sekundärwicklung (beispielsweise durch Variation der Windungszahl/Windungsrichtung) kann man erreichen, daß die erste Spannungskomponente eindeutig einer relativen Winkelstellung der beiden Spulenkerne zueinander zugeordnet werden kann. Die ersten Ausnehmungen verursachen Störungen in der magnetischen Feldverteilung der Spulenkern, die eine zusätzliche, bei Drehung mindestens eines der beiden Spulenkerne um die entsprechende Drehachse periodisch auftretende zweite Spannungskomponente induzieren, die der ersten Spannungskomponente überlagert ist. Diese zweite Spannungskomponente wird erfindungsgemäß wenigstens teilweise dadurch kompensiert, daß eine Anzahl m zweite Ausnehmungen im Primär bzw. eine Anzahl n zweite Ausnehmungen im Sekundärspulenkern vorgesehen sind, die keine Wicklungen enthalten und die äquidistant entlang der entsprechenden Kreislinie und versetzt zu den ersten Ausnehmungen angeordnet sind. Dabei verursachen die zweiten Ausnehmungen ebenfalls Störungen in der magnetischen Feldverteilung der Spulenkerne und mithin eine dritte Spannungskomponente in der Sekundärwicklung. Die zweiten Ausnehmungen sind so zu den ersten versetzt, daß die dritte Spannungskomponente aufgrund einer geeigneten Phasenlage die zweite wenigstens teilweise kompensiert.The invention is based on an inductive arrangement a primary and a secondary coil core. Primary and Secondary coil cores contain a number k or a number p first recesses, each equidistant along a first and second circular line are arranged. The k first Recesses contain a primary and the p first Recesses a secondary winding. The coil cores are over axes of rotation defined by the respective circular lines arranged, with a twist angle for each coil core can be defined with respect to its axis of rotation. The two Twist angles also define a relative Angular position of the coil cores to each other. The primary winding is of a time-varying electrical current flowed through the via a magnetic field in the secondary winding induces a first electrical voltage component. By appropriate measures in the design of the primary and Secondary winding (for example by varying the Number of turns / direction of turns) can be achieved that the first voltage component clearly a relative one Angular position of the two coil cores assigned to each other can be. The first recesses cause interference in the magnetic field distribution of the coil core, the one additional, when rotating at least one of the two Coil cores periodically around the corresponding axis of rotation induce occurring second voltage component that the first voltage component is superimposed. This second According to the invention, the stress component is at least partially compensated for in that a number m second recesses in Primarily or a number n second recesses in Secondary coil core are provided that have no windings included and the equidistant along the corresponding Circular line and offset to the first recesses are. The second recesses also cause this Disturbances in the magnetic field distribution of the coil cores and therefore a third voltage component in the Secondary winding. The second recesses are like that first offset that due to the third voltage component a suitable phase position, the second at least partially compensated.

Hält man einen der beiden Spulenkerne fest, so ergibt sich aus der Drehung des zweiten Spulenkerns um seine Achse eine zweite Spannungskomponente, die durch eine regelmäßige Abfolge von Spannungsmaxima und Spannungsminima gekennzeichnet ist. Die Anzahl dieser Maxima und Minima pro voller Spulenkernumdrehung ist direkt mit der Anzahl k oder p der ersten Ausnehmungen des bewegten Spulenkerns verknüpft. Besonders effizient ist die Kompensation dann, wenn die Anzahl der Maxima der dritten Spannungskomponente gleich derjenigen der zweiten Spannungskomponente ist. Jedem Maximum der zweiten Spannungskomponente kann dann ein Minimum der dritten Spannungskomponente zugeordnet werden. Demnach entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wenn m = k und n = 0 oder aber m = 0 und n = p ist. Aufgrund der Wechselwirkung von primär- und sekundärseitigen Ausnehmungen untereinander erhielte man für n = p und m &↙↙≽≻∵≠ 0 oder m = k und n ≠ 0 zusätzliche Störungen noch höherer Ordnung, was nicht wünschenswert wäre.If you hold one of the two coil cores, you get from the rotation of the second coil core about its axis second component of tension caused by a regular Sequence of voltage maxima and voltage minima is marked. The number of these maxima and minima per full coil core rotation is directly related to the number k or p the first recesses of the moving coil core linked. Compensation is particularly efficient when the Number of maxima of the third voltage component equal is that of the second voltage component. Any maximum the second voltage component can then be a minimum of third voltage component can be assigned. Therefore it corresponds to a preferred embodiment of the Invention if m = k and n = 0 or m = 0 and n = p is. Due to the interaction of primary and one would get secondary recesses among one another for n = p and m & ↙↙≽≻∵ ≠ 0 or m = k and n ≠ 0 additional disturbances even higher order, which would not be desirable.

Die Kompensation der zweiten Spannungskomponente kann weiterhin dadurch verbessert werden, daß man als geeignete Phasenlage zwischen zweiter und dritter Spannungskomponente eine Phasenverschiebung um 180 Grad vorgibt. In diesem Fall ist sogar eine vollständige Auslöschung möglich, vorausgesetzt die zweite und die dritte Spannungskomponente stimmen darüber hinaus in ihren Amplituden überein. Die Phasenverschiebung von 180 Grad erreicht man in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch, daß jede zweite Ausnehmung mit der am nächsten liegenden entsprechenden ersten Ausnehmung in einer senkrecht auf der jeweiligen Drehachse stehenden Ebene mit der jeweiligen Drehachse als Scheitelpunkt einen Winkel α bildet, der gleich einem ungeradzahligen Vielfachen von 2π/x ist, wobei x gleich das Doppelte des kleinsten gemeinsamen Vielfachen von k und p ist.The compensation of the second voltage component can continue to be improved by being considered suitable Phase relationship between the second and third voltage components specifies a phase shift of 180 degrees. In this case complete extinction is possible, provided the second and third voltage components also agree in their amplitudes. The Phase shift of 180 degrees can be achieved in one preferred embodiment in that every second Recess with the closest corresponding one first recess in a perpendicular to the respective Axis of rotation standing with the respective axis of rotation as The apex forms an angle α which is equal to one is an odd multiple of 2π / x, where x is equal to that Double the smallest common multiple of k and p is.

Das maschinelle Wickeln der Wicklungen wird erleichtert, wenn die ersten Ausnehmungen zum Rand der Spulenkerne hin offen sind. Es entspricht daher einer bevorzugten Ausführungsform, wenn die ersten Ausnehmungen radial zu einem der jeweiligen Ränder der Spulenkerne hin offen sind.The mechanical winding of the windings is facilitated if the first recesses to the edge of the coil cores open are. It therefore corresponds to a preferred embodiment if the first recesses are radial to one of the respective The edges of the coil cores are open.

Die erfindungsgemäße induktive Anordnung kommt vielfach in Systemen zum Einsatz, bei denen hohe Drehzahlen auftreten, . beispielsweise Motoren. Zur Schonung der Lager und zur Vermeidung von Unwucht ist es in diesem Fall besonders vorteilhaft, mindestens einen der beiden Spulenkerne in seiner Grundform rotationssymmetrisch um die entsprechende Drehachse zu gestalten.The inductive arrangement according to the invention is widely used Systems for use in which high speeds occur,. for example motors. To protect the bearings and In this case, avoiding unbalance is particularly important advantageous in at least one of the two coil cores its basic shape is rotationally symmetrical about the corresponding one To design the axis of rotation.

Rotationssymmetrische Spulenkerne sind insbesondere dann einfach zu fertigen (z. B. auf einer Drehbank), wenn sie die Form von Zylindern haben. Demnach entspricht es einer bevorzugten Ausführungsform, wenn mindestens einer der Spulenkerne in seiner Grundform ein Voll- oder Hohlzylinder ist.Rotation-symmetrical coil cores are especially then easy to manufacture (e.g. on a lathe) if they have the Have the shape of cylinders. So it corresponds to one preferred embodiment if at least one of the In its basic form, coil cores are solid or hollow cylinders is.

Die Wicklungen induzieren in den Spulenkernen Wirbelströme, die zu Energieverlusten und Erwärmung führen. Um dies zu vermindern, ist es besonders vorteilhaft, die Spulenkerne aus mehreren, elektrisch nicht gut leitend miteinander verbundenen Einzelkomponenten zusammenzusetzen. Sie sind im Fall von zylinderförmigen Spulenkernen dann besonders einfach zu fertigen, wenn man in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens einen der Spulenkerne aus mehreren, jeweils einen Gesamtspulenkern bildenden, gleichen Einzelspulenkernen zusammensetzt, die unmittelbar deckungsgleich übereinander auf einer gemeinsamen Achse liegen.The windings induce eddy currents in the coil cores, which lead to energy loss and warming. To do this reduce, it is particularly advantageous to remove the coil cores several, not electrically conductive with each other assemble connected individual components. You are in The case of cylindrical coil cores is particularly simple to manufacture if in a preferred embodiment at least one of the coil cores from several, one each Total coil cores forming the same single coil cores that is directly congruent with one another lie on a common axis.

Es sind induktive Anordnungen bekannt, bei denen die Oberwellenanteile durch Schrägstellen der ersten Ausnehmungen gegenüber der Drehachse bei mindestens einem der beiden Spulenkerne reduziert wird. Da die dritte Spannungskomponente sich von der zweiten möglichst nur in der Phase unterscheiden soll, liegt es nahe, in diesem Fall auch die zu schräg stehenden ersten Ausnehmungen gehörenden zweiten Ausnehmungen schrägzustellen. Schräg zur Drehachse stehende Ausnehmungen erhält man im Fall der zusammengesetzten Spulenkerne besonders einfach dadurch, daß die zu einem der Spulenkerne gehörenden Einzelspulenkerne sukzessive so gegeneinander um jeweils den gleichen Winkel um die entsprechende Drehachse verdreht sind, daß die jeweiligen Ausnehmungen der Einzelspulenkerne Gesamtausnehmungen des Gesamtspulenkerns bilden, die durchgängig von einem planen Rand des Gesamtspulenkerns zum anderen planen Rand des Gesamtspulenkerns und schräg zur Drehachse verlaufen.Inductive arrangements are known in which the Harmonic components due to inclination of the first recesses with respect to the axis of rotation in at least one of the two Coil cores is reduced. Because the third voltage component differ from the second if possible only in the phase it is obvious, in this case, too inclined standing first recesses belonging to second recesses slant. Recesses at an angle to the axis of rotation is obtained in the case of the composite coil cores particularly simply in that the one of the coil cores belonging individual coil cores successively so against each other each the same angle around the corresponding axis of rotation are twisted that the respective recesses of the Single coil cores Total recesses of the total coil core form that consistently from a flat edge of the Total coil core to the other plan edge of Entire coil core and run obliquely to the axis of rotation.

Zur einfacheren Handhabung der zusammengesetzten Spulenkerne ist es besonders vorteilhaft, diese vor dem Bewickeln miteinander zu verkleben.For easier handling of the assembled coil cores it is particularly advantageous to do this before winding to stick together.

Bei der Erfassung von Drehbewegungen, bei denen die beiden Drehachsen identisch sind, ist zur Einsparung von Platz eine Anordnung vorteilhaft, bei der die beiden Kreislinien in einer Ebene liegen. Besonders vorteilhafterweise liegt dabei der eine Spulenkern innerhalb des anderen.When detecting rotary movements in which the two Rotary axes are identical, is one to save space Arrangement advantageous in which the two circular lines in lie on one level. This is particularly advantageous one coil core inside the other.

Um möglichst deutliche elektrische Signale zu erhalten, ist es vorteilhaft, den Abstand zwischen Primär und Sekundärwicklung möglichst gering zu halten. Im Falle von ineinanderliegenden Spulenkernen entspricht es daher einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, wenn die Ausnehmungen des äußeren Spulenkerns sich radial nach innen und die Ausnehmungen des inneren Spulenkerns sich radial nach außen öffnen.In order to obtain the clearest possible electrical signals, it advantageous to set the distance between primary and To keep secondary winding as low as possible. In case of therefore, it corresponds to one inside the coil core particularly advantageous embodiment of the invention if the Recesses of the outer coil core extend radially inwards and the recesses of the inner coil core radially after open outside.

Die erfindungsgemäße induktive Anordnung ist besonders geeignet zur Erfassung von Drehbewegungen einer Motorwelle. Zu diesem Zweck ist eine Anordnung besonders vorteilhaft, bei der ein Spulenkern feststehend an einem Befestigungselement montiert und der zweite Spulenkern drehbar gelagert ist. The inductive arrangement according to the invention is special suitable for detecting rotary movements of a motor shaft. For this purpose, an arrangement is particularly advantageous when which is a coil core fixed to a fastener mounted and the second coil core is rotatably mounted.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist insbesondere als Resolver geeignet, wobei der Primärspulenkern und die Primärwicklung einen Stator, der Sekundärspulenkern und die Sekundärwicklung einen Rotor, die gemeinsame Drehachse eine Welle, die Einzelspulenkerne Kernbleche und die Ausnehmungen Nuten bilden. Die zweiten Ausnehmungen reduzieren dabei das bei Resolvern bekannte Nutrasten.The arrangement according to the invention is particularly a resolver suitable, with the primary coil core and the primary winding a stator, the secondary coil core and the secondary winding a rotor, the common axis of rotation a shaft, the Single coil cores core sheets and the recesses grooves form. The second recesses reduce this Resolvers known slot pegs.

Eine übliche, besonders zu bevorzugende Ausführungsform eines bekannten Resolvers hat 16 erste Nuten im Primärspulenkern und zwölf erste Nuten im Sekundärspulenkern. Dementsprechend werden in einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Resolvers bei m = 0 die zwölf zweiten Nuten im Sekundärspulenkern um ein ungeradzahliges Vielfaches von 2π/96, vorzugsweise um 5 . 2π/96 gegen die ersten Nuten verdreht.A common, particularly preferred embodiment of a known resolver has 16 first slots in the primary coil core and twelve first slots in the secondary coil core. Accordingly are in a preferred embodiment resolver according to the invention at m = 0 the twelve second grooves in the secondary coil core by an odd multiple of 2π / 96, preferably around 5. 2π / 96 against the first grooves twisted.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention based on Embodiments and the associated figures closer explained. Show it

Fig. 1: Eine erfindungsgemäße induktive Anordnung im schematischen Querschnitt; Fig. 1: An inductive arrangement of the invention in schematic cross section;

Fig. 2: Einen Detailausschnitt eines Sekundärspulenkerns im schematischen Querschnitt; FIG. 2 is a detailed section of a secondary coil core in schematic cross section;

Fig. 3: Einen erfindungsgemäßen Sekundärspulenkern in Draufsicht; Fig. 3: a secondary coil bobbin according to the invention in plan view;

Fig. 4: Einen erfindungsgemäßen Sekundärspulenkern; Fig. 4: a secondary coil bobbin according to the invention;

Fig. 5: Eine Winkelfehlerkurve bei einer induktiven Anordnung gemäß Fig. 1 ohne zweite Ausnehmungen; Fig. 5: An angular error curve in an inductive arrangement of Figure 1 without the second recesses;.

Fig. 6: Eine Winkelfehlerkurve bei einer induktiven Anordnung gemäß Fig. 1 mit zweiten Ausnehmungen; Fig. 6: An angular error curve in an inductive arrangement of Figure 1 with second recesses;.

Fig. 7: Eine Spektralanalyse der Winkelfehlerkurve aus Fig. 5 und Fig. 6 im Vergleich; Fig. 7: A spectral analysis of the angular error curve from Figures 5 and 6 in comparison;..

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße induktive Anordnung mit einem Primärspulenkern 1 und einem Sekundärspulenkern 2. Entlang einer ersten Kreislinie 7 am Primärspulenkern sind erste Ausnehmungen 3 und zweite Ausnehmungen 5 angeordnet. Entlang einer zweiten Kreislinie 8 des Sekundärspulenkerns sind erste Ausnehmungen 4 und zweite Ausnehmungen 6 angeordnet. In den jeweils ersten Ausnehmungen 3, 4 sind Primärwicklung 9 und Sekundärwicklung 10 enthalten. Die erste Kreislinie 7 definiert dabei eine erste Drehachse 13, die zweite Kreislinie 8 eine zweite Drehachse 14. Fig. 1 shows an inductive arrangement according to the invention with a primary coil bobbin 1 and a secondary coil core 2. First recesses 3 and second recesses 5 are arranged along a first circular line 7 on the primary coil core. First recesses 4 and second recesses 6 are arranged along a second circular line 8 of the secondary coil core. Primary winding 9 and secondary winding 10 are contained in the respective first recesses 3 , 4 . The first circular line 7 defines a first axis of rotation 13 , the second circular line 8 defines a second axis of rotation 14 .

Fig. 2 zeigt einen Winkelausschnitt eines erfindungsgemäßen Sekundärspulenkerns 2 mit entlang einer zweiten Kreislinie 8 angeordneten ersten Ausnehmungen 4 des Sekundärspulenkerns und einer Sekundärwicklung 10 sowie zweiten, entlang einer zweiten Kreislinie 8 angeordneten zweiten Ausnehmungen 6 des Sekundärspulenkerns 2, die um einen Winkel α1 bzw. α2 verdreht gegenüber den ersten Ausnehmungen 4 des Sekundärspulenkerns 2 angeordnet sind. Fig. 2 shows an angle section of a secondary coil bobbin 2 according to the invention having arranged along a second circular line 8 first recesses 4 of the secondary coil bobbin and a secondary winding 10 and the second, arranged along a second circular line 8 second recesses 6 of the secondary coil bobbin 2, which by an angle α1 or α2 are arranged rotated relative to the first recesses 4 of the secondary coil core 2 .

Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Sekundärspulenkern als Gesamtspulenkern 16, zusammengesetzt aus gegeneinander verdrehten Einzelspulenkernen 15 mit daraus resultierenden schräg zur zweiten Drehachse 14 im Winkel β verlaufenden ersten Ausnehmungen 4 des Sekundärspulenkerns und zweiten Ausnehmungen 6 des Sekundärspulenkerns. Fig. 3 illustrates a secondary coil bobbin according to the invention as a total coil core 16 composed of mutually rotated single coil cores 15 with resulting obliquely to the second axis of rotation 14 at an angle β extending first recesses 4 of the secondary coil bobbin and second recesses 6 of the secondary coil core.

Fig. 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Sekundärspulenkern 2 mit schräg zur zweiten Drehachse 14 verlaufenden zweiten Ausnehmungen 6 des Sekundärspulenkerns und ersten Ausnehmungen 4 des Sekundärspulenkerns, die entlang einer zweiten Kreislinie 8 angeordnet sind. Fig. 4 shows a secondary coil bobbin 2 according to the invention with inclined to the second axis of rotation 14 second recesses 6 of the secondary coil bobbin and the first recesses 4 of the secondary coil core, which are arranged along a second circular line. 8

Fig. 5 zeigt die Winkelfehlerkurve für einen Resolver gemäß Fig. 1 ohne zweite Ausnehmungen und zusammenfallender erster Drehachse 13 und zweiter Drehachse 14. Dabei ist der Fehler beim aus der induzierten Spannung bestimmten Relativwinkel des Resolvers über dem Relativwinkel aufgetragen. Dieser Fehler hat im wesentlichen drei Ursachen. Externe Streufelder und Fehljustierungen beim Einbau des Resolvers führen zu Fehlern erster bzw. zweiter Ordnung, die als niederfrequente Anteile in der Winkelfehlerkurve in Erscheinung treten. Demgegenüber ist das Nutrasten in diesem Fall ein Fehler 48ster Ordnung und daher an seiner hohen Frequenz erkennbar. Fig. 5 1 shows the angle error curve for a resolver of FIG. Without second recesses and coincident the first rotation axis 13 and second rotational axis 14. The error in the relative angle of the resolver determined from the induced voltage is plotted against the relative angle. There are three main reasons for this error. External stray fields and incorrect adjustments when installing the resolver lead to first and second order errors, which appear as low-frequency components in the angular error curve. In contrast, the latching in this case is a 48th order error and can therefore be recognized by its high frequency.

Fig. 6 zeigt die Winkelfehlerkurve für einen Resolver gemäß Fig. 1 mit zweiten Ausnehmungen, wobei k = 16, l = 12, m = 0 und n = 12 ist, und der zwischen den ersten und zweiten Nuten gebildete Winkel 5 . 2π/96 ist. Man erkennt deutlich das reduzierte Nutrasten. FIG. 6 shows the angle error curve for a resolver according to FIG. 1 with second recesses, where k = 16, l = 12, m = 0 and n = 12, and the angle 5 formed between the first and second grooves. Is 2π / 96. You can clearly see the reduced cogging.

Fig. 7 zeigt eine Spektralanalyse der Winkelfehlerkurven aus Fig. 5 und Fig. 6 im Vergleich. Man erkennt deutlich, daß mit den zweiten Ausnehmungen ausschließlich die Störung 48ster Ordnung reduziert wird. Fig. 7 shows a spectral analysis of the angular error curves of FIG. 5 and FIG. 6 in comparison. It can be clearly seen that only the 48th order disturbance is reduced with the second recesses.

Claims

1. Inductive arrangement with a primary coil core ( 1 ) with in addition to its basic shape along a first circular line ( 7 ) arranged equidistantly, a primary winding ( 9 ) containing k first recesses ( 3 ), with a secondary coil core ( 2 ) with in addition to its basic shape a second circular line ( 8 ) equidistantly arranged, containing a secondary winding ( 10 ), p first recesses ( 4 ) and with additional m, which are contained in the primary and n in the secondary coil core and contain no winding, are arranged equidistantly along the respective circular line and have second recesses ( 5 , 6 ), the coil cores being arranged around a first or second axis of rotation ( 13 , 14 ) defined by the first or by the second circular line, a magnetic field generated in the secondary winding by a time-varying electrical current flowing through the primary winding being one of by the respective twist of the two coil core e around the corresponding axis of rotation ( 13 , 14 ) defined relative angular position of the two coil cores dependent on each other induced first voltage component, primary and secondary winding are designed so that there is a clear relationship between an angular position of the two coil cores and the associated first induced voltage component, whereby the first and second recesses cause disturbances in the magnetic field distribution, which induce an additional second and third voltage component which occurs periodically when at least one of the two coil cores is rotated about the corresponding axis of rotation and which are superimposed on the first voltage component, and the second recesses are arranged in this way that the third voltage component caused by them at least partially compensates for them due to their phase relationship to the second voltage component.

2. Arrangement according to claim 1, where either m = k and n = 0 or m = 0 and n = p.

3. Arrangement according to claim 2, where every second recess is the closest corresponding first recess in a perpendicular to the respective axis of rotation with the respective plane Axis of rotation as the apex forms an angle α is equal to an odd multiple of 2π / x, where x equal to twice the smallest common multiple of is k and p.

4. Arrangement according to one of claims 1-3, in which the recesses are radial to one of the respective The edges of the coil cores are open.

5. Arrangement according to one of claims 1-4, in the case of at least one of the coil cores in its basic form is rotationally symmetrical about the corresponding axis of rotation.

6. Arrangement according to claim 5, in the case of at least one of the coil cores in its basic form is a solid or hollow cylinder.

7. Arrangement according to claim 6, in which at least one of the coil cores is composed of a plurality of identical single coil cores ( 15 ), each forming a total coil core ( 16 ), which lie directly congruently one above the other on a common axis.

8. Arrangement according to claim 6, where those belonging to one of the coil cores Single coil cores successively so against each other are rotated at the same angle about the corresponding axis of rotation, that the respective recesses of the individual coil cores Form total recesses of the total coil core, the consistently from a flat edge of the entire coil core to the others plan the edge of the entire coil core and at an angle β inclined at an angle to the axis of rotation.

9. Arrangement according to claim 7 or 8, wherein the individual coil cores ( 15 ) are glued together.

10. Arrangement according to one of claims 1-9, wherein the two circular lines ( 7 , 8 ) lie approximately in one plane.

11. The arrangement according to claim 10, where one core is inside the other core lies and in which the recesses of the outer coil core radially inward and the recesses of the inner Core open radially outwards.

12. Arrangement according to one of claims 1-11, where a coil core is fixed to one Fastener mounted and the second coil core is rotatably mounted.

13. Arrangement according to claim 12, which is a resolver, wherein the primary coil core ( 1 ) and the primary winding ( 9 ) a stator, the secondary coil core ( 2 ) and the secondary winding ( 10 ) a rotor, an identical first and second axis of rotation a shaft, the individual coil cores ( 15 ) core sheets and the recesses ( 3 , 4 , 5 , 6 ) form grooves.

14. Arrangement according to claim 13, where k = 16, l = 12, m = 0 and n = 12, the difference between the first and second grooves formed angle α odd multiple of 2π / 96, preferably 5. 2π / 96, is.