FR2830933A1 - Dispositif de detection d'angle de rotation - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de haute précision est réalisé en corrigeant une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur du diamètre interne d'un stator. Il comprend un stator (12), qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinage de sortie à deux phases, et un rotor (13) ayant des pôles saillants, dans lequel le stator (12) comprend une pluralité de dents (11), les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de la pluralité de dents, et la pluralité de dents comprend des dents à N tours des bobinages de sortie, au moins une des dents pour laquelle le nombre de tours des bobinages de sortie est N ± m, et des dents à m tours (N et m étant entiers et N > m).
Description
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DISPOSITIF DE DETECTION D'ANGLE DE ROTATION Contexte de l'invention Domaine de l'invention
La présente invention concerne un dispositif de détection d'angle de rotation et, en particulier, un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui est pourvu d'un bobinage d'excitation à une phase et de bobinages d'excitation à deux phases, et d'un rotor ayant des pôles saillants.
La présente invention concerne un dispositif de détection d'angle de rotation et, en particulier, un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui est pourvu d'un bobinage d'excitation à une phase et de bobinages d'excitation à deux phases, et d'un rotor ayant des pôles saillants.
Description de l'art antérieur
Un codeur optique a déjà été utilisé en tant que dispositif de détection d'angle de rotation. Cependant, le codeur optique présente un inconvénient en ce que son environnement de température de fonctionnement est limité et, simultanément, il est d'une structure compliquée et coûteuse. D'autre part, un dispositif de détection d'angle de rotation utilisant une variation de perméance d'un entrefer entre un rotor et un stator est conçu en tant que dispositif de détection d'angle de rotation qui est d'une structure simple et peu coûteux et, simultanément, peut même supporter un environnement à température élevée. Par exemple, un exemple de dispositif de détection d'angle de rotation comprenant des bobinages d'excitation à deux phases et un bobinage de sortie à une phase est décrit dans JP 62-58445 B. De plus, un exemple de dispositif de détection d'angle de rotation comprenant un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à
Un codeur optique a déjà été utilisé en tant que dispositif de détection d'angle de rotation. Cependant, le codeur optique présente un inconvénient en ce que son environnement de température de fonctionnement est limité et, simultanément, il est d'une structure compliquée et coûteuse. D'autre part, un dispositif de détection d'angle de rotation utilisant une variation de perméance d'un entrefer entre un rotor et un stator est conçu en tant que dispositif de détection d'angle de rotation qui est d'une structure simple et peu coûteux et, simultanément, peut même supporter un environnement à température élevée. Par exemple, un exemple de dispositif de détection d'angle de rotation comprenant des bobinages d'excitation à deux phases et un bobinage de sortie à une phase est décrit dans JP 62-58445 B. De plus, un exemple de dispositif de détection d'angle de rotation comprenant un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à
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deux phases est décrit dans JP 49-124508 A. Dans ces deux exemples connus, étant donné qu'un rotor est formé de manière à avoir des pôles saillants, la phase ou l'amplitude d'une tension induite dans un bobinage de sortie varie en fonction de l'angle du rotor, et la position du rotor peut être déterminée en mesurant la variation. De plus, ces exemples connus ont une structure dans laquelle le nombre de tours du bobinage de sortie est le même dans chaque dent.
Dans ces exemples connus, un dispositif de détection d'angle de rotation ayant une faible erreur de détection de position et une précision élevée est réalisé dans un cas idéal sans erreur d'usinage.
Cependant, étant donné qu'une erreur d'usinage se produit effectivement, l'erreur de détection de position peut augmenter et la précision souhaitée peut ne pas être obtenue. Par exemple, l'erreur de détection de position augmente si la rondeur du diamètre interne d'un rotor est altérée en raison, par exemple, d'une erreur d'agencement d'un bobinage ou de la faible précision d'un moule utilisé pour découper le noyau du stator.
Un dispositif de détection d'angle de rotation comprenant un axe à multiplicateur d'angle de 2 est décrit sur la figure 24 en tant qu'exemple connu. Plus spécifiquement, l'exemple connu de la figure 24 correspond à un dispositif de détection d'angle de rotation dans lequel le rotor décrit dans JP 49-124508 A est formé de manière à comprendre deux pôles saillants. Sur la figure 24, les numéros de référence 100-1 et 100-2 désignent des bobinages de sortie à deux
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phases (appelés ci-après bobinage de puissance (1) et bobinage de puissance (2)). De plus, le numéro de référence 101 désigne des dents et 102 désigne un stator comprenant huit dents 101. Les numéros 1 à 8 sur la figure désignent les numéros des dents. Le numéro de référence 103 désigne un rotor ; 104, des bobinages de puissance comprenant un nombre de tours N enroulés autour des dents 101 ; et 105, l'axe de rotation du rotor 103.
Comme décrit sur la figure 24, le dispositif de détection d'angle de rotation dans cet exemple connu est constitué du stator 102 comprenant les huit dents 101 et du rotor 103 comprenant deux pôles saillants et formé selon une structure dans laquelle la variation de perméance entre le rotor et une surface d'entrefer est pulsée et il existe une composante de pulsation à deux crêtes avec un angle de machine de 360 degrés. Bien qu'il ne soit pas décrit sur la figure, un bobinage d'excitation est enroulé de manière concentrique autour de chaque dent 101 sur le stator 102 de manière à avoir des polarités opposées dans des dents contiguës 101. De plus, les deux bobinages de sortie à deux phases 100 sont enroulés autour des quatre dents 101 (plus spécifiquement, le bobinage de sortie (1) est enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 1,3, 5 et 7 et le bobinage de puissance (2) est enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 2, 4, 6 et 8) avec le même nombre de tours N, respectivement. Cependant, les polarités des dents sont configurées de manière alternée. Comme décrit sur la figure 24, le bobinage de puissance (1) est enroulé autour des dents ayant les
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numéros de dent 1,3, 5 et 7 de sorte que les polarités des dents soient alternées, c'est-à-dire, de manière à avoir la même polarité dans les dents ayant les numéros de dent 1 et 5 et dans les dents ayant les numéros de dent 3 et 7 et avoir des polarités opposées dans les dents 1 et 3. De plus, comme décrit sur la figure 24, le bobinage de puissance (2) est enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 2,4, 6 et 8 de telle sorte que les polarités des dents soient alternées, c'est-à-dire, de manière à avoir la même polarité dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 6 et dans les dents ayant les numéros de dent 4 et 8 et avoir des polarités opposées dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 4. De plus, ces quatre bobinages 104 sont connectés en série. La figure 25 représente le nombre de tours du bobinage de puissance dans chaque dent. De cette manière, dans l'exemple connu décrit sur la figure 24, le nombre de tours du bobinage de puissance est le même N dans chaque dent autour de laquelle les bobinages de puissance sont enroulés. Ensuite, l'erreur de détection de position est faible et le dispositif de détection d'angle de rotation fonctionne comme un dispositif ayant une précision élevée dans un cas idéal sans erreur d'usinage.
Cependant, comme décrit précédemment, l'erreur de détection de position peut augmenter et la précision souhaitée peut ne pas être obtenue parce qu'une erreur d'usinage est effectivement présente. Par exemple, l'erreur de détection de position peut augmenter si la rondeur du diamètre interne d'un stator est altérée en
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raison de la faible précision d'un moule utilisé pour découper le noyau du stator.
L'augmentation de l'erreur de détection de position due à une erreur d'usinage est décrite ciaprès en référence à un exemple spécifique. A titre d'exemple, un cas est décrit dans lequel un dispositif de détection d'angle de rotation ayant un diamètre interne de stator de 20 mm et un angle multiple d'axe de 2 est conçu. De plus, une spécification de bobinage est définie comme étant la même que l'exemple connu mentionné précédemment.
Un cas dans lequel la rondeur du diamètre interne du stator est altérée et le diamètre interne est déformé en une forme elliptique est examiné. La figure 31 représente les erreurs de détection de position dans un cas dans lequel le diamètre interne est déformé en s'écartant de 50 um d'une forme parfaitement ronde et dans un état idéal sans erreur d'usinage et la forme du diamètre interne est un cercle parfait. L'axe horizontal indique la position du rotor en terme d'angle de machine et l'axe vertical indique une erreur de détection de position en terme d'angle de machine. Il apparaît sur cette figure que l'erreur de détection de position augmente lorsque le diamètre interne du stator est légèrement déformé par rapport à une forme parfaitement ronde. De plus, il est également observé que la période de l'erreur de détection de position est un angle de machine de 180 degrés, ce qui représente 360 degrés en terme d'angle électrique.
Cependant, l'angle électrique est défini de manière à avoir une valeur obtenue en multipliant l'angle de
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machine par un angle multiple d'axe. De plus, la phase de cette erreur avec une période de l'angle électrique de 360 degrés prend différentes valeurs suivant l'erreur d'usinage qui s'est produite.
Ensuite, un cas dans lequel la rondeur du diamètre interne d'un stator est altérée et le diamètre interne est déformé en une forme carrée est examiné. La figure 26 représente les erreurs de détection de position dans un cas dans lequel le diamètre interne est déformé en s'écartant de 20 um d'une forme parfaitement arrondie et un état idéal sans erreur d'usinage et la forme du diamètre interne est un cercle parfait. L'axe horizontal indique la position d'un rotor en terme d'angle de machine et l'axe vertical indique une erreur de détection de position en terme d'angle de machine. Il apparaît sur cette figure que l'erreur de détection de position augmente lorsque le diamètre interne du stator est légèrement déformé par rapport à une forme parfaitement ronde. De plus, il est également observé que la période de l'erreur de détection de position est un angle de machine de 90 degrés, ce qui représente 180 degrés en terme d'angle électrique. Cependant, l'angle électrique est défini de manière à avoir une valeur obtenue en multipliant l'angle de machine par un angle multiple d'axe. De plus, la phase de cette erreur avec la période de l'angle électrique de 180 degrés prend différentes valeurs suivant l'erreur d'usinage qui s'est produite.
Comme décrit ci-dessus, le dispositif de détection d'angle de rotation connu est conçu pour fonctionner
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comme un dispositif de détection d'angle de rotation ayant une erreur de détection de position faible et une précision élevée dans un cas idéal sans erreur d'usinage. Cependant, dans la réalité, étant donné qu'une erreur d'usinage se produit inévitablement en raison d'une erreur dans l'agencement d'un bobinage, une faible précision d'un moule utilisé pour découper le noyau du stator, ou similaire, l'erreur de détection de position peut augmenter et la précision souhaitée peut ne pas être obtenue.
RESUME DE L'INVENTION
La présente invention a été conçue pour résoudre ces problèmes, et il est un objet de la présente invention de proposer un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases, et un rotor ayant des pôles saillants, dans lequel l'erreur de détection de position due à une erreur d'usinage est corrigée en ajustant le nombre de tours du bobinage de sortie pour obtenir une précision élevée.
La présente invention a été conçue pour résoudre ces problèmes, et il est un objet de la présente invention de proposer un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases, et un rotor ayant des pôles saillants, dans lequel l'erreur de détection de position due à une erreur d'usinage est corrigée en ajustant le nombre de tours du bobinage de sortie pour obtenir une précision élevée.
En vue de l'objet ci-dessus, le dispositif de détection d'angle de rotation de la présente invention comprend : un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases ; et un rotor ayant des pôles saillants, dans lequel le stator comprend une pluralité de dents et les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de la pluralité de dents et dans lequel la pluralité de dents comprend des dents pour lesquelles
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le nombre de tours des bobinages de puissance est N et au moins une des dents pour laquelle le nombre de tours des bobinages de puissance est N + m (N et m sont des entiers positifs et N > m) et des dents pour lesquelles le nombre de tours est m. Par conséquent, avec une telle structure, étant donné qu'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une altération de la rondeur du diamètre interne du stator peut être corrigée, il existe un effet selon lequel un dispositif de détection d'angle de rotation ayant une faible erreur de détection de position, c'est-à-dire une précision élevée, peut être réalisé.
D'autres objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, dans lesquels des caractères de référence similaires désignent des parties identiques ou similaires dans l'ensemble des figures de celle-ci.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Dans les dessins annexés : la figure 1 est un schéma représentant une spécification de bobinage d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 décrit la spécification de bobinage du dispositif de détection d'angle de rotation dans le premier mode de réalisation sous forme de tableau ; la figure 3 décrit la comparaison des erreurs de détection de position dans un exemple connu et le
Dans les dessins annexés : la figure 1 est un schéma représentant une spécification de bobinage d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 décrit la spécification de bobinage du dispositif de détection d'angle de rotation dans le premier mode de réalisation sous forme de tableau ; la figure 3 décrit la comparaison des erreurs de détection de position dans un exemple connu et le
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premier mode de réalisation de la présente invention à l'aide d'un graphique ; la figure 4 est un schéma représentant une spécification de bobinage d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 5 décrit la spécification de bobinage du dispositif de détection d'angle de rotation dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention sous forme de tableau ; la figure 6 décrit une modification de la spécification de bobinage du dispositif de détection d'angle de rotation dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention sous forme de tableau ; la figure 7 décrit la relation entre une association de composantes de courant direct (Xl et a2 d'une variation des tensions des bobinages de sortie à
deux phases et une phase d'une erreur de détection de position ss générée intentionnellement dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention sous forme de tableau ; la figure 8 décrit la comparaison des erreurs de détection de position dans un exemple connu et le deuxième mode de réalisation de la présente invention à l'aide d'un graphique ; la figure 9 est un schéma représentant une spécification de bobinage d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans un troisième mode de réalisation de la présente invention ;
deux phases et une phase d'une erreur de détection de position ss générée intentionnellement dans le deuxième mode de réalisation de la présente invention sous forme de tableau ; la figure 8 décrit la comparaison des erreurs de détection de position dans un exemple connu et le deuxième mode de réalisation de la présente invention à l'aide d'un graphique ; la figure 9 est un schéma représentant une spécification de bobinage d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans un troisième mode de réalisation de la présente invention ;
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la figure 10 décrit la spécification de bobinage du dispositif de détection d'angle de rotation dans le troisième mode de réalisation de la présente invention sous forme de tableau ; la figure 11 décrit la comparaison des erreurs de détection de position dans un exemple connu et le troisième mode de réalisation de la présente invention à l'aide d'un graphique ; la figure 12 est un schéma représentant une spécification de bobinage d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans un quatrième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 13 décrit la spécification de bobinage du dispositif de détection d'angle de rotation dans le quatrième mode de réalisation de la présente invention sous forme de tableau ; la figure 14 décrit la comparaison des erreurs de détection de position dans un exemple connu et le quatrième mode de réalisation de la présente invention à l'aide d'un graphique ; la figure 15 est un schéma représentant une spécification de bobinage d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans un cinquième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 16 décrit la spécification de bobinage du dispositif de détection d'angle de rotation dans le cinquième mode de réalisation de la présente invention sous forme de tableau ; la figure 17 décrit une modification de la spécification de bobinage du dispositif de détection
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d'angle de rotation dans le cinquième mode de réalisation sous forme de tableau ; la figure 18 décrit la comparaison des erreurs de détection de position dans un exemple connu et le cinquième mode de réalisation de la présente invention à l'aide d'un graphique ; la figure 19 décrit la comparaison des erreurs de détection de position dans un exemple connu et la modification d'un cinquième mode de réalisation de la présente invention à l'aide d'un graphique ; la figure 20 décrit une spécification de bobinage d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans un sixième mode de réalisation de la présente invention sous forme de tableau ; la figure 21 décrit la comparaison des erreurs de détection de position dans un exemple connu et le sixième mode de réalisation de la présente invention à l'aide d'un graphique ; la figure 22 est un schéma représentant la structure d'une machine dynamo-électrique de type à aimant permanent dans un huitième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 23 est un schéma représentant la structure d'une direction à alimentation électrique dans un neuvième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 24 est un schéma représentant une spécification de bobinage d'un dispositif de détection d'angle de rotation connu ;
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la figure 25 décrit la spécification de bobinage du dispositif de détection d'angle de rotation connu sous forme de tableau ; la figure 26 décrit les variations d'erreur de détection de sortie dans le cas dans lequel le diamètre interne d'un bobinage d'un stator est déformé en une forme carrée et s'écarte de la forme parfaitement arrondie de 20 um ; la figure 27 décrit les variations des tensions de bobinages de puissance à deux phases (dans le cas dans lequel l'angle multiple d'axe est 2) à l'aide d'un graphique ; la figure 28 décrit comment un flux magnétique du deuxième ordre spatial embrasse les bobinages de sortie ; la figure 29 décrit comment un flux magnétique du sixième ordre spatial embrasse les bobinages de sortie ; la figure 30 décrit comment un flux magnétique du quatrième ordre spatial embrasse les bobinages de sortie ; et la figure 31 explique une variation de l'erreur de détection de position dans le cas dans lequel le diamètre interne d'un bobinage de stator est déformé en une forme elliptique pour s'écarter d'une forme parfaitement ronde de 50 um.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES
Les modes de réalisation préférés de la présente invention sont décrits ci-après en référence aux dessins annexés.
Les modes de réalisation préférés de la présente invention sont décrits ci-après en référence aux dessins annexés.
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Premier mode de réalisation
La figure 1 est un schéma représentant la structure d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans ce mode de réalisation. Sur la figure 1, le numéro de référence 11 désigne des dents et 12 désigne un stator comprenant huit dents 11. Les numéros 1 à 8 sur la figure désignent les numéros de dent des dents 11. Le numéro de référence 13 désigne un rotor et 14a et 14b désignent des bobinages de sorite enroulés autour des dents 11. Le nombre de tours est N m pour le bobinage de sortie 14a (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 3 et 7) et N pour le bobinage de puissance 14b (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 1 et 5). De plus, le numéro de référence 15 désigne l'axe de rotation du rotor 13. De plus, dans ce mode de réalisation, bien que les bobinages de sortie soient effectivement fournis à deux phases, uniquement celui à une phase (uniquement le bobinage de puissance (1) ) est décrit sur la figure 1. La figure 2 présente le nombre de tours des bobinages de sortie dans chaque dent. Le nombre de tours pour le bobinage de puissance (1) est comme décrit ci-dessus (cependant, seul N + m est indiqué et N-m est omis pour les dents ayant les numéros de dent 3 et 7). Dans le bobinage de puissance (2), le nombre de tours des bobinages de sorite autour des dents ayant les numéros de dent 2,4, 6 et 8 est N et le nombre de tours des bobinages de sortie enroulés
autour des dents ayant les numéros de dent 3 et 7 est m.
La figure 1 est un schéma représentant la structure d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans ce mode de réalisation. Sur la figure 1, le numéro de référence 11 désigne des dents et 12 désigne un stator comprenant huit dents 11. Les numéros 1 à 8 sur la figure désignent les numéros de dent des dents 11. Le numéro de référence 13 désigne un rotor et 14a et 14b désignent des bobinages de sorite enroulés autour des dents 11. Le nombre de tours est N m pour le bobinage de sortie 14a (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 3 et 7) et N pour le bobinage de puissance 14b (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 1 et 5). De plus, le numéro de référence 15 désigne l'axe de rotation du rotor 13. De plus, dans ce mode de réalisation, bien que les bobinages de sortie soient effectivement fournis à deux phases, uniquement celui à une phase (uniquement le bobinage de puissance (1) ) est décrit sur la figure 1. La figure 2 présente le nombre de tours des bobinages de sortie dans chaque dent. Le nombre de tours pour le bobinage de puissance (1) est comme décrit ci-dessus (cependant, seul N + m est indiqué et N-m est omis pour les dents ayant les numéros de dent 3 et 7). Dans le bobinage de puissance (2), le nombre de tours des bobinages de sorite autour des dents ayant les numéros de dent 2,4, 6 et 8 est N et le nombre de tours des bobinages de sortie enroulés
autour des dents ayant les numéros de dent 3 et 7 est m.
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Comme décrit en utilisant l'exemple connu de la figure 24 et comme décrit sur le graphique mentionné ci-dessus de la figure 31, la période de l'erreur de détection de position est un angle de machine de 180 degrés, ce qui représente 360 degrés en terme d'angle électrique. Cependant, l'angle électrique est défini de manière à avoir une valeur obtenue en multipliant l'angle de machine par l'angle multiple d'axe. De plus, la phase de cette erreur avec une période d'un angle électrique de 360 degrés prend différentes valeurs suivant l'erreur d'usinage qui s'est produite.
D'après ce qui précède, il est supposé qu'une erreur de détection de position provoquée par une erreur d'usinage de la forme d'un stator peut être réduite et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé si une spécification de bobinages de puissance est définie à partir de l'exemple connu décrit sur la figure 24 et modifiée de telle sorte qu'une erreur avec une période d'un angle électrique de 360 degrés puisse être corrigée. De plus, si une telle erreur se produit en raison de la précision d'un moule pour découper le noyau d'un stator, une erreur de détection de position d'une tendance similaire se produirait tant que le même moule est utilisé, et la possibilité qu'une spécification de bobinage pour corriger une erreur doive être modifiée dans des dispositifs de détection d'angle de rotation respectifs même en cas de production à grande échelle serait réduite.
Par conséquent, un procédé de génération intentionnelle d'une erreur avec une période d'un angle
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électrique de 360 degrés par conception de bobinages de puissance est examiné ci-après. En tant que première étape de la description, une cause d'erreur avec une période d'un angle électrique de 360 degrés est examinée. Dans le dispositif de détection d'angle de rotation ayant la structure mentionnée ci-dessus, lorsque la position du rotor est modifiée en appliquant un courant alternatif à un bobinage d'excitation, la tension générée dans les bobinages de puissance à deux phases change en une forme d'onde sinusoïdale, et ses phases modifiées s'écartent d'un angle électrique de 90 degrés dans les bobinages de puissance à deux phases l'une par rapport à l'autre. Par conséquent, lorsque l'amplitude de la tension générée dans les bobinages de puissance à deux phases est tracée dans chaque position de rotor, un graphique comme décrit sur la figure 27 peut être obtenu. Cependant, une amplitude négative de la tension d'un bobinage de puissance signifie qu'une phase est inversée par rapport au moment auquel l'amplitude est positive. De cette manière, si la tension générée dans le bobinage de puissance change idéalement en forme d'onde sinusoïdale par rapport à un angle de rotation, lorsque son amplitude est définie comme étant el et e2 dans les bobinages de puissance à deux phases, les bobinages de puissance (1) et (2), respectivement, et l'angle de rotation (angle de machine) du rotor est défini comme étant y [rad], étant donné que le dispositif de détection d'angle de rotation ayant la structure mentionnée ci-dessus a un angle multiple d'axe de 2, el et e2 peuvent être représentés comme suit :
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Cependant, l'amplitude de la tension est normalisée avec une valeur maximale de un. La forme d'onde de la figure 27 est idéalement une onde sinusoïdale mais elle contient une composante harmonique. Lorsque les amplitudes des tensions des bobinages de puissance à deux phases dans le cas dans lequel la sème harmonique d'une amplitude aq est incluse dans la variation d'une amplitude d'une tension de sortie sont définies comme étant el'et e2', el'et e2' peuvent être représentés comme suit :
Dans le cas présent, en supposant que
l'erreur de détection de position e [rad] (angle électrique) est déterminée comme suit à partir des expressions (1) à (6) : tan e = tan (2 (p-2 (p')
Dans le cas présent, en supposant que
l'erreur de détection de position e [rad] (angle électrique) est déterminée comme suit à partir des expressions (1) à (6) : tan e = tan (2 (p-2 (p')
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Si aq < < 1, l'expression (7) peut être définie approximativement dans l'expression suivante :
De plus, si e est suffisamment petit, l'expression suivante est obtenue : tan e z e
Par conséquent, l'erreur de détection de position e est obtenue comme suit :
Par conséquent, l'erreur de détection de position e est obtenue comme suit :
A partir de la description ci-dessus, la relation entre la composante harmonique contenue dans la variation de tension d'un bobinage de puissance et la période de l'erreur de détection de position est élucidée.
Il peut être déduit de l'expression (9) que, lorsque q = 0, c'est-à-dire, lorsqu'une composante de courant direct est contenue dans une variation de tension d'un bobinage de puissance, une erreur de période d'un angle de machine de 180 degrés* (période d'un angle électrique de 360 degrés) se produit. Par conséquent, il est supposé que si une spécification de bobinage pour contenir intentionnellement une composante de courant direct dans une variation de tension d'un bobinage de puissance est utilisée, une erreur de détection de position avec la période d'un angle électrique de 360 degrés peut être générée et, si une phase est définie de manière appropriée, une erreur due à une erreur d'usinage peut être corrigée pour réduire une erreur de détection de position et réaliser un appareil de détection d'angle de rotation de haute précision. Cependant, il doit être noté qu'une
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composante de courant direct présentement référencée est une composante de courant direct sur le graphique de la figure 27 et désigne une composante pour laquelle l'amplitude et la phase d'une tension de sortie sont constantes sans dépendre de la position du rotor.
Un procédé consistant à contenir intentionnellement une composante de courant direct dans une variation de tension d'un bobinage de puissance est examiné ci-après. Dans le dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle multiple d'axe à multiplication par 2 ayant la structure mentionnée ci-dessus, un bobinage d'excitation est enroulé de manière concentrique autour de chaque dent pour avoir des polarités opposées dans des dents contiguës. Ainsi, une force magnétomotrice générée par un courant électrique circulant vers le bobinage d'excitation devient une composante de huit pôles, c'est-à-dire, une composante de quatrième ordre spatial. D'autre part, le rotor comprend deux pôles saillants et a une composante de deuxième ordre spatial en tant que composante de pulsation de perméance. Par conséquent, il peut être considéré que l'ordre spatial d'un flux magnétique généré dans un entrefer a des composantes d'une somme et d'une différence de l'ordre de la force magnétomotrice et l'ordre de la perméance, c'est-à-dire, 4+2=6 et 4-2=2 en tant que composante principale et, de plus, comprend également une grande quantité de la composante qui est la même que la force magnétomotrice générée par le courant électrique du bobinage d'excitation, c'est-à-dire la composante de quatrième ordre spatial. Les composantes de la somme et
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la différence de l'ordre de la force magnétomotrice et l'ordre de la perméance, c'est-à-dire, la composante de deuxième ordre spatial et la composante de sixième ordre spatial dans ce contexte varient suivant la position du rotor. Le bobinage de puissance fonctionne comme étant le dispositif de détection d'angle de rotation en collectant la variation de flux magnétique.
D'autre part, la même composante que la force magnétomotrice générée par le courant électrique du bobinage d'excitation, c'est-à-dire, la composante de quatrième ordre spatial varie très peu suivant la position du rotor et reste sensiblement constante. De plus, dans la spécification de bobinage du bobinage de puissance de l'exemple connu décrit sur la figure 25, il peut être déduit de la figure 30 que cette variation du flux magnétique de la composante de quatrième ordre spatial n'est pas collectée. La figure 30 représente schématiquement les bobinages de puissance 104-1,104- 3,104-5 et 104-7 (appelés ci-après collectivement bobinages de puissance 104) et un flux magnétique 108 du quatrième ordre spatial de l'exemple connu. Il peut être noté que chaque dent 101 autour de laquelle les bobinages de puissance 104 sont enroulés a une structure dans laquelle le nombre de tours est le même N et les polarités sont alternées, et la somme des flux embrassés par les quatre dents 101 devient égale à zéro. Cependant, si le nombre de tours de chaque dent 101 est légèrement modifié ou si un bobinage d'un faible nombre de tours est appliqué sur une dent contiguë 101 autour de laquelle le bobinage 104 n'est pas enroulé, un flux magnétique 106 d'un ordre de
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composante de quatrième ordre spatial peut être collecté et ce flux magnétique 108 ne varie pas suivant la position du rotor 103. Ainsi, en conséquence, il devient possible d'inclure une composante de courant direct dans la variation de tension des bobinages de puissance 104. A savoir, si le dispositif de détection d'angle de rotation comprend les dents 101 pour lesquelles le nombre de tours des bobinages de puissance 104 est N et est constitué d'une ou des deux parmi les dents 101 pour lesquelles le nombre de tours est N + m (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et que N > m) et les dents 101 pour lesquelles le nombre de tours est m, il devient possible d'inclure une composante de courant direct dans une variation de tension des bobinages de puissance 104, et une erreur de détection de position d'une période d'un angle électrique de 360 degrés peut être générée intentionnellement. Si cette erreur corrige une erreur de détection de position due à une erreur d'usinage, l'erreur de détection de position peut être réduite et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
Par conséquent, ce mode de réalisation a la structure de la spécification de bobinage décrite sur les figures 1 et 2. Dans le cas présent, N = 158 et m = 1. La figure 3 représente des formes d'onde d'erreurs de détection de position. Sur la figure 3, une forme d'onde d'une erreur de détection de position au moment de la spécification de bobinage connue de la figure 24 (trait discontinu sur la figure) et une forme d'onde dans le cas de la spécification de bobinage de la
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figure 1 (trait plein sur la figure) sont décrites.
Avec la spécification de bobinage de l'exemple connu, l'erreur de détection de position est faible comme décrit précédemment par le trait plein sur la figure 31 et une précision suffisante est obtenue dans un état idéal. Cependant, une erreur d'un angle de machine de 180 degrés, c'est-à-dire, un angle électrique de 360 degrés est observé dans la pratique. Avec la spécification de bobinage de la présente invention, cette erreur est réduite et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
L'exemple du dispositif de détection d'angle de rotation présentement décrit comprend à la fois les dents pour lesquelles le nombre de tours est N m (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et que N > m) et les dents pour lesquelles le nombre de tours est m. Cependant, même si le dispositif de détection d'angle de rotation est constitué d'une des dents, une erreur d'un angle électrique de 360 degrés peut être générée intentionnellement comme décrit précédemment.
Par conséquent, une erreur d'un angle électrique de 360 degrés causée par une erreur d'usinage peut être corrigée. De plus, bien que le dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle d'axe multiplié par 2 soit décrit dans ce mode de réalisation, la même description peut être appliquée à ceux ayant un angle d'axe multiplié par 1 ou 3 ou plus.
Comme décrit ci-dessus, dans un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et
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des bobinages de sortie à deux phases, et d'un rotor ayant des pôles saillants, le dispositif de détection d'angle de rotation a la structure dans laquelle les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour d'une pluralité de dents du stator et des dents pour lesquelles le nombre de tours d'un bobinage de sortie est N est fournie, et il est constitué par une ou les deux parmi les dents pour lesquelles le nombre de tours est N m (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et que N > m) et les dents pour lesquelles le nombre de tours est m. Par conséquent, il existe un effet selon lequel une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage peut être réduite et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
Deuxième mode de réalisation
Dans le premier mode de réalisation, un procédé de modification du nombre de bobinages de sortie par rapport à l'exemple connu de la figure 24, de manière à corriger une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage est décrit. Une spécification de bobinage est définie et une composante de courant direct est incluse dans une variation de tension d'un bobinage de sortie, de telle manière qu'un bobinage pour générer intentionnellement une erreur de détection de position d'un angle électrique de 360 degrés soit formé pour corriger une erreur causée par une erreur d'usinage.
Dans le premier mode de réalisation, un procédé de modification du nombre de bobinages de sortie par rapport à l'exemple connu de la figure 24, de manière à corriger une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage est décrit. Une spécification de bobinage est définie et une composante de courant direct est incluse dans une variation de tension d'un bobinage de sortie, de telle manière qu'un bobinage pour générer intentionnellement une erreur de détection de position d'un angle électrique de 360 degrés soit formé pour corriger une erreur causée par une erreur d'usinage.
Dans ce mode de réalisation, il est décrit qu'un dispositif de détection d'angle de rotation est
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constitué de telle sorte que des bobinages de sortie soient enroulés autour d'une pluralité de dents d'un stator, et un certain bobinage de puissance à une phase est enroulé de manière à avoir un nombre de tours dans chaque dent de N + m, 0, N et 0 (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et que N > m) ou à répéter ce motif de nombre de tours et un autre bobinage de sortie à une phase est enroulé de manière à avoir un nombre de tours dans chaque dent de 0, N, 0 et N ou à répéter ce motif de nombre de tours, de telle manière que la phase et l'amplitude d'une erreur générée intentionnellement puissent être réglées dans une certaine mesure et qu'une erreur de détection de position puisse être réduite plus efficacement. De plus, un exemple de dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle d'axe multiplié par 2 est examiné comme dans le premier mode de réalisation.
La figure 4 est un schéma représentant une structure du dispositif de détection d'angle de rotation dans ce mode de réalisation. Sur la figure 4, le numéro de référence 11 désigne des dents et 12 désigne un stator comprenant huit dents 11. Les numéros 1 à 8 sur la figure désignent les numéros de dent des dents 11. Le numéro de référence 13 désigne un rotor et 15 désigne l'axe de rotation du rotor 13. Les numéros de référence 24a, 24b, 24c et 24d sont des bobinages de sortie enroulés autour des dents 11. Les bobinages de sortie 24a et 24b appartiennent à un bobinage de sortie (1) (désigné par le numéro de référence 21 sur la figure) et les bobinages de sortie 24c et 24d appartiennent à un bobinage de sortie (2) (désigné par
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le numéro de référence 22 sur la figure). Dans le bobinage de sortie (1), le nombre de tours du bobinage de sortie 24a (bobinage de puissance enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 3 et 7) est N et le nombre de tours du bobinage de puissance 24b (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 1 et 5) est N + m. De plus, dans le bobinage de sortie (2), le nombre de tours de bobinage de sortie 24c (bobinage de puissance enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 2 et 6) et du bobinage de sortie 24d (bobinage de puissance enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 4 et 8) est N. La figure 5 décrit le nombre de tours du bobinage de sortie dans chaque dent de la figure 4.
Dans le premier mode de réalisation, il est décrit qu'il devient possible de collecter un flux magnétique du quatrième ordre spatial et une composante de courant direct peut être ajoutée à une variation de la tension du bobinage de sortie pour générer intentionnellement une erreur d'un angle électrique de 360 degrés en modifiant le nombre de tous du bobinage de sortie de chaque dent. Ainsi, les variations de l'amplitude de la tension de chaque bobinage de sortie suivant la position du rotor (valeur normalisée) sont calculées comme suit, respectivement :
Dans le cas présent, (Xi et a2 sont des composantes de courant direct des variations de tension du bobinage de sortie (1) et du bobinage de sortie (2), respectivement, et leurs valeurs absolues sont
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suffisamment plus petites que 1. Lorsqu'une erreur de détection de position e [rad] (angle électrique) est observée comme décrite dans le premier mode de réalisation, celle-ci peut être évaluée approximativement comme suit :
A partir des expressions (12) et (13), il est considéré qu'une erreur peut être réduite efficacement en ajustant (Xi et a2 de manière appropriée.
Les bobinages de sortie de ce mode de réalisation sont décrits ci-après en référence aux figures 4 et 5.
Il doit être noté, bien qu'un bobinage d'excitation ne soit pas représenté sur les figures, que celui-ci est effectivement enroulé autour de chaque dent de manière concentrique de manière à avoir des polarités opposées dans des dents contiguës comme dans le premier mode de réalisation. Comme décrit ci-dessus, le nombre de tours
du bobinage de puissance (1) 21 est N + m, 0, N, 0, N m, 0, N et 0 dans l'ordre des numéros de dent 1, 2, 3,4, 5,6, 7 et 8, et le nombre de tours du bobinage de puissance (2) 22 est 0, N, 0, N, 0, N, 0 et N dans
du bobinage de puissance (1) 21 est N + m, 0, N, 0, N m, 0, N et 0 dans l'ordre des numéros de dent 1, 2, 3,4, 5,6, 7 et 8, et le nombre de tours du bobinage de puissance (2) 22 est 0, N, 0, N, 0, N, 0 et N dans
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l'ordre des numéros de dent 1,2, 3,4, 5, 6,7 et 8. De plus, comme décrit dans le premier mode de réalisation, les polarités des bobinages sont alternées. Le bobinage de sortie (1) 21 est enroulé de manière à avoir la même polarité dans les dents ayant les numéros de dent 1 et 5 et dans les dents ayant les numéros de dent 3 et 7 et à avoir des polarités opposées dans les dents ayant les numéros de dent 1 et 3. Le bobinage de sortie (2) 22 est enroulé de manière à avoir la même polarité dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 6 et dans les dents ayant les numéros de dent 4 et 8 et à avoir des polarités opposées dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 4.
De plus, la figure 5 représente sous forme de tableau le cas dans lequel le nombre de tours du bobinage de sortie (1) 21 est modifié par rapport à celui de l'exemple connu et le nombre de tours du bobinage de puissance (2) 22 est équivalent à celui de l'exemple connu, c'est-à-dire, la spécification de bobinage de la figure 4. La figure 6 représente le cas contraire, c'est-à-dire, le cas dans lequel le nombre de tours du bobinage de sortie (2) 22 est modifié par rapport à celui de l'exemple connu et le nombre de tours du bobinage de puissance (1) 21 est équivalent à celui de l'exemple connu. Cependant, dans le bobinage de sortie (1) 21 de la figure 5, le double signe du nombre de tours s'applique dans le même ordre que celui indiqué dans les numéros de dent 1 et 5 et, dans le bobinage de sortie (2) 22 de la figure 6, le double signe du nombre de tours s'applique dans le même ordre
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que celui indiqué dans les numéros de dent 2 et 6. En ajustant le nombre de tours de cette manière, il devient possible de modifier (Xi et a2 de l'expression (12) en valeur positive, négative et égale à zéro. Cela est dû au fait que, si les spécifications de bobinage du bobinage de sortie (1) 21 et du bobinage de sortie (2) 22 sont les mêmes que celles dans l'exemple connu,
(Xi et a2 deviennent égaux à zéro et, si les dents ayant un nombre de tours de N m sont incluses, le bobinage de sortie collecte une composante de quatrième ordre spatial comme décrit précédemment et (Xi et a2 ne sont plus égaux à zéro, et leurs signes sont inversés suivant que le nombre de tours est ajusté à N + m ou N-m. L'inversion des signes est décrite ci-après de manière plus détaillée. La phase d'un flux embrassé par une composante de quatrième ordre spatial devant être une composante de courant direct apparaissant dans une variation d'amplitude du bobinage de sortie est inversée suivant que le nombre de tours est ajusté à N + m ou N-m. Les signes de al et a2 varient en fonction de cette inversion de la phase.
(Xi et a2 deviennent égaux à zéro et, si les dents ayant un nombre de tours de N m sont incluses, le bobinage de sortie collecte une composante de quatrième ordre spatial comme décrit précédemment et (Xi et a2 ne sont plus égaux à zéro, et leurs signes sont inversés suivant que le nombre de tours est ajusté à N + m ou N-m. L'inversion des signes est décrite ci-après de manière plus détaillée. La phase d'un flux embrassé par une composante de quatrième ordre spatial devant être une composante de courant direct apparaissant dans une variation d'amplitude du bobinage de sortie est inversée suivant que le nombre de tours est ajusté à N + m ou N-m. Les signes de al et a2 varient en fonction de cette inversion de la phase.
Il a été observé que Ki et a2 peuvent être ajustés à zéro et leurs signes peuvent être modifiés en concevant la spécification de bobinage comme décrit cidessus. Plus spécifiquement, après avoir ajusté al à zéro à l'aide du bobinage de la figure 5, a2 peut être rendu positif ou négatif. La figure 7 représente des associations de ai et a2 qui sont possibles dans ce mode de réalisation et ss de l'expression (12), c'est-à-dire, les phases d'une erreur de détection de position
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pouvant être générées intentionnellement. Il peut être déduit de la figure 7 que les phases d'une erreur de détection de position peuvent être ajustées à un intervalle d'un angle électrique de 90 degrés. De plus, il apparaît que, étant donné que la quantité de flux magnétique d'une composante de quatrième ordre spatial collectée par les bobinages de sortie peut être ajustée en modifiant m, l'amplitude d'une erreur de détection de position devant être générée intentionnellement peut également être réglée. Cependant, si N n'est pas supérieur à m, cela est inapproprié parce que
- 1 1 l'amplitude d'une erreur devant être générée intentionnellement devient trop élevée. De plus, il est inutile de mentionner que, même si le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 1 et 5 est modifié à N et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 3 et 7 est modifié à N + m dans le bobinage de sortie (1) de la figure 5 et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 6 est modifié à N et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 4 et 8 est modifié à N m dans le bobinage de sortie (2) de la figure 6, le bobinage de sortie (1) et le bobinage de sortie (2) sont équivalents.
- 1 1 l'amplitude d'une erreur devant être générée intentionnellement devient trop élevée. De plus, il est inutile de mentionner que, même si le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 1 et 5 est modifié à N et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 3 et 7 est modifié à N + m dans le bobinage de sortie (1) de la figure 5 et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 6 est modifié à N et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 4 et 8 est modifié à N m dans le bobinage de sortie (2) de la figure 6, le bobinage de sortie (1) et le bobinage de sortie (2) sont équivalents.
Compte tenu de ce qui précède, l'amplitude et la phase d'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage peuvent être réglés, une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage peut être corrigée en choisissant le nombre de tours approprié, et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
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En tant qu'exemple spécifique, la figure 6 représente une spécification de bobinage dans le cas dans lequel N = 158 et m = 2 et + est choisi en tant que signe. La figure 8 représente une erreur de détection de position dans le cas dans lequel la rondeur du diamètre interne du stator est altérée. L'axe horizontal indique la position du rotor en terme d'angle de machine et l'axe vertical indique une erreur de détection de position en terme d'angle de machine.
Comme dans l'exemple connu, si le nombre de tours des bobinages de sortie est défini comme dans l'exemple connu (trait discontinu sur la figure), une erreur de détection de position ayant une période d'un angle de machine de 180 degrés, c'est-à-dire, un angle électrique de 360 degrés, est générée. L'amplitude de l'erreur est approximativement de 0,7 degré en angle de machine. D'autre part, si le nombre de tours est défini comme étant celui selon ce mode de réalisation (trait plein sur la figure), il apparaît que l'erreur peut être réduite et son amplitude devient approximativement de 0,4 degré, et le dispositif de détection d'angle de rotation fonctionne comme celui ayant une précision supérieure à celui de l'exemple connu. De plus, dans ce mode de réalisation, étant donné que le nombre de tours est le même dans les bobinages de puissance de dents opposées, il existe un effet selon lequel le dispositif n'est probablement pas affecté par l'excentricité du rotor.
Bien que l'exemple du dispositif de détection d'angle de rotation avec l'angle multiple d'axe de 2 soit décrit dans ce mode de réalisation, étant donné
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que le nombre de dents est quatre si l'angle multiple d'axe est 1, il est suffisant d'ajuster le nombre de tours à, par exemple, N + m, 0, N et 0 dans l'ordre des numéros de dent 1,2, 3 et 4 dans le bobinage de puissance (1) et 0, N, 0 et N dans l'ordre des numéros de dent 1,2, 3 et 4 dans le bobinage de sortie (2). De plus, cela est également vrai pour un dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle multiple d'axe de 3 ou plus. Par exemple, il est suffisant, par exemple, de répéter le motif de nombre de tours N m, 0, N et 0 par l'angle multiple d'axe dans le bobinage de puissance (1) et de répéter le motif de nombre de tours 0, N, 0 et N par l'angle multiple d'axe dans le bobinage de sortie (2).
Comme décrit ci-dessus, dans un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases, et d'un rotor ayant des pôles saillants, le dispositif de détection d'angle de rotation a la structure dans laquelle les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour d'une pluralité de dents du stator, et un certain bobinage de sortie à une phase est enroulé de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent soit N + m, 0, N et 0 (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et que N > m) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et un autre bobinage de sortie à une phase est enroulé de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent soit 0, N, 0 et N ou bien ce motif de nombre de tours est répété. Ainsi, Par conséquent, il existe un effet selon lequel une erreur
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de détection de position causée par une erreur d'usinage peut être réduite et, étant donné que la phase d'une erreur de détection de position devant être générée intentionnellement peut être contrôlée à un intervalle d'un angle électrique de 90 degrés et que son amplitude peut être réglée, une erreur de détection de position peut être réduite efficacement et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
Troisième mode de réalisation
Dans ce mode de réalisation, il est décrit qu'une erreur de détection de position peut être réduite plus efficacement que dans le deuxième mode de réalisation en constituant un dispositif de détection d'angle de rotation de manière à avoir une structure dans laquelle des bobinages de sortie sont enroulés autour d'une pluralité de dents d'un stator, un certain bobinage de sortie à une phase est enroulé de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent devienne N, 0, N+ml et 0 (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et que N > m) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et un autre bobinage de sortie à une phase est enroulé de façon que le nombre de tours à chaque dent devienne 0, N+m2, 0 et N (on suppose que N et m2 sont des entiers positifs et que N > m2) ou bien ce motif de nombre de tours est répété.
Dans ce mode de réalisation, il est décrit qu'une erreur de détection de position peut être réduite plus efficacement que dans le deuxième mode de réalisation en constituant un dispositif de détection d'angle de rotation de manière à avoir une structure dans laquelle des bobinages de sortie sont enroulés autour d'une pluralité de dents d'un stator, un certain bobinage de sortie à une phase est enroulé de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent devienne N, 0, N+ml et 0 (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et que N > m) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et un autre bobinage de sortie à une phase est enroulé de façon que le nombre de tours à chaque dent devienne 0, N+m2, 0 et N (on suppose que N et m2 sont des entiers positifs et que N > m2) ou bien ce motif de nombre de tours est répété.
Dans le deuxième mode de réalisation, il est décrit que, dans le but de corriger une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage, la phase d'une erreur de détection de position devant
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être générée intentionnellement peut être modifiée d'une unité d'angle électrique de 90 degrés et il est même possible de régler son amplitude. Cependant, si (Xi et a2 peuvent être ajustés à des valeurs arbitraires à partir des expressions (12) et (13), la phase et l'amplitude d'une erreur de détection de position devant être générée intentionnellement peuvent être réglées arbitrairement, et une erreur de détection de position peut être réduite plus efficacement.
La figure 9 est un schéma représentant une structure de dispositif de détection d'angle de rotation selon ce mode de réalisation. Sur la figure 9, le numéro de référence 12 désigne un stator comprenant huit dents 11. Les numéros 1 à 8 sur la figure désignent les numéros de dent des dents 11. Les numéros de référence 34a, 34b, 34c et 34d désignent des bobinages de sortie enroulés autour des dents 11. Les bobinages de sortie 34a et 34b appartiennent à un bobinage de sortie (1) (désigné par le numéro de référence 21 sur la figure) et les bobinages de sortie 34c et 34d appartiennent à un bobinage de sortie (2) (désigné par le numéro de référence 22 sur la figure).
Dans le bobinage de sortie (1), le nombre de tours du bobinage de sortie 34a (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 3 et 7) est N mi et le nombre de tours du bobinage de sortie 34b (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 1 et 5) est N. De plus, dans le bobinage de sortie (2), le nombre de tours de bobinage de sortie 34c (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 2 et 6) est N m2 et
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le nombre de tours du bobinage de sortie 34d (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 4 et 8) est N. La figure 10 décrit le nombre de tours du bobinage de sortie dans chaque dent de la figure 9.
Ce mode de réalisation est décrit ci-après en référence aux figures 9 et 10. De nouveau, un dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle d'axe multiplié par 2 est décrit comme dans les premier et deuxième modes de réalisation. Sur la figure 9, un bobinage d'excitation n'est pas représenté mais est effectivement enroulé autour de chaque dent de manière concentrique de manière à avoir des polarités opposées dans des dents contiguës comme dans les premier et deuxième modes de réalisation. Dans le cas présent, le nombre de tours du bobinage de sortie (1) 21 est N, 0, N mi, 0, N, 0, N mi et 0 dans l'ordre des numéros de dent 1,2, 3,4, 5,6, 7 et 8. Le nombre de tours du bobinage de sortie (2) 22 est 0, N m2, 0, N, 0, N + m2, 0 et N dans l'ordre des numéros de dent 1,2, 3,4, 5, 6,7 et 8. Il est présentement supposé que N, mi et m2 sont des entiers positifs et que N > ml et N > m2. De plus, comme décrit dans le premier mode de réalisation, les polarités des bobinages sont alternées. Le bobinage de sortie (1) 21 est enroulé de manière à avoir la même polarité dans les dents ayant les numéros de dent 1 et 5 et dans les dents ayant les numéros de dent 3 et 7 et avoir des polarités opposées dans les dents ayant les numéros de dent 1 et 3. Le bobinage de sortie (2) 22 est enroulé de manière à avoir la même polarité dans les dents ayant les numéros
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de dent 2 et 6 et dans les dents ayant les numéros de dent 4 et 8 et avoir des polarités opposées dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 4. Il est examiné ci-après comment les bobinages de sortie constitués de cette manière collectent un flux magnétique d'une composante de quatrième ordre spatial. Un flux magnétique de composante de quatrième ordre spatial embrassé par le nombre de tours d"un des bobinages dans chaque dent est défini comme étant (D. Ensuite, le flux magnétique de composante de quatrième ordre spatial embrassé par le bobinage de sortie (1) peut être représenté comme suit si les polarités et le nombre de
tours dans les dents ayant les numéros de dent 1, 3, 5 et 7 sont pris en compte : (D (N2 + Nmi-N) = jmiC (14) En ce qui concerne le bobinage de sortie (2), le flux magnétique d'une composante de quatrième ordre spatial est représenté comme suit si le nombre de tours et les polarités sont pris en compte de manière similaire et il est tenu compte du fait que les phases du flux magnétique d'une composante de quatrième ordre spatial sont inversées par rapport aux positions des dents autour desquelles le bobinage de sortie (1) est enroulé : -#(N+m2 - N + N+m2 - N) = +m2# (15)
Cependant, bien que le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué dans chacune des expressions (14) et (15), il ne s'applique pas toujours dans le même ordre que celui indiqué dans les deux expressions (14) et (15). Etant donné que ces flux magnétiques et une composante de courant direct incluse
tours dans les dents ayant les numéros de dent 1, 3, 5 et 7 sont pris en compte : (D (N2 + Nmi-N) = jmiC (14) En ce qui concerne le bobinage de sortie (2), le flux magnétique d'une composante de quatrième ordre spatial est représenté comme suit si le nombre de tours et les polarités sont pris en compte de manière similaire et il est tenu compte du fait que les phases du flux magnétique d'une composante de quatrième ordre spatial sont inversées par rapport aux positions des dents autour desquelles le bobinage de sortie (1) est enroulé : -#(N+m2 - N + N+m2 - N) = +m2# (15)
Cependant, bien que le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué dans chacune des expressions (14) et (15), il ne s'applique pas toujours dans le même ordre que celui indiqué dans les deux expressions (14) et (15). Etant donné que ces flux magnétiques et une composante de courant direct incluse
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dans une variation d'amplitude d'une tension des bobinages de puissance sont en relation proportionnelle, c'est-à-dire que les côtés droits des expressions (10) et (11) et (Xi et a2 sont en relation proportionnelle, respectivement, l'expression (13) peut être réécrite comme suit :
Cependant, le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué. Il peut être déduit de cette expression que la phase d'une erreur de détection de position devant être générée intentionnellement pour corriger une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage peut être définie arbitrairement en modifiant mi et m2. De plus, l'amplitude de l'erreur de détection de position est calculée comme suit à partir de l'expression (12) :
Par conséquent, il peut être observé que l'amplitude de l'erreur de détection de position devant être générée intentionnellement peut également être définie arbitrairement. Bien que l'exemple dans lequel le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 1 et 5 est ajusté à N mi et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 3 et 7 est ajusté à N soit décrit sur la figure 9, le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 1 et 5 peut être N et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 3 et 7 peut être N mi. Cela est dû au fait que le flux magnétique d'une composante de quatrième ordre spatial embrassé par le bobinage de
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sortie (1) 21 est le même en ce que la phase et l'amplitude d'une erreur de détection de position devant être générée intentionnellement peuvent être ajustés avec seulement un signe du côté droit de l'expression (14) inversée. De manière similaire, cela est vrai pour le bobinage de sortie (2) 22, et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 6 peut être N et le nombre de tours dans les dents ayant les numéros de dent 4 et 8 peut être N + m2. Etant donné que la phase et l'amplitude d'une erreur de détection de position devant être générée intentionnellement dans le but de corriger une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage peuvent être définies arbitrairement, il apparaît que la correction d'une erreur peut être effectuée plus efficacement et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
En tant qu'exemple spécifique de ce mode de réalisation, comme décrit sur la figure 10, il est possible de réduire l'erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage dans le cas dans lequel N = 158, mi = 1, m2 = 1 et + est choisi en tant que signe dans chaque cas. La figure 11 représente une erreur de détection de position dans le cas dans lequel la rondeur du diamètre interne du stator est altérée.
L'axe horizontal indique la position du rotor en terme d'angle de machine et l'axe vertical indique l'erreur de détection de position en terme d'angle de machine.
Comme dans l'exemple connu, si le nombre de tours des bobinages de puissance est défini comme dans l'exemple
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connu (trait discontinu sur la figure), une erreur de détection de position ayant une période d'un angle de machine de 180 degrés, c'est-à-dire, un angle électrique de 360 degrés, est générée. L'amplitude de l'erreur est approximativement de 0,6 degré en angle de machine. D'autre part, si le nombre de tours est défini comme étant celui selon ce mode de réalisation (trait plein sur la figure), il apparaît que l'erreur peut être considérablement réduite et son amplitude devient approximativement de 0,2 degré, et le dispositif de détection d'angle de rotation fonctionne comme celui ayant une précision supérieure à celui de l'exemple connu. De plus, dans ce mode de réalisation, étant donné que le nombre de tours est le même dans les bobinages de puissance de dents opposées, il existe un effet selon lequel le dispositif n'est probablement pas affecté par l'excentricité du rotor.
Bien que l'exemple du dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle multiple d'axe de 2 soit décrit dans ce mode de réalisation, étant donné que le nombre de dents est quatre si l'angle multiple d'axe est 1, il est suffisant d'ajuster le nombre de tours à, par exemple, N + mi, 0, N et 0 dans l'ordre des numéros de dent 1,2, 3 et 4 dans le bobinage de sortie (1) et 0, N m2, 0 et N dans l'ordre des numéros de dent 1,2, 3 et 4 dans le bobinage de sortie (2). De plus, cela est également vrai pour un dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle d'axe multiplié par 3 ou plus. Par exemple, il est suffisant, par exemple, de répéter le motif de N mi, 0, N et 0 par l'angle d'axe multiplié dans le
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bobinage de sortie (1) et répéter le motif de 0, N m2, 0 et N par l'angle d'axe multiplié dans le bobinage de sortie (2).
Comme décrit ci-dessus, dans un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases, et d'un rotor ayant des pôles saillants, le dispositif de détection d'angle de rotation a une structure dans laquelle les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour d'une pluralité de dents du stator, et un certain bobinage de sortie à une phase est enroulé de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent soit N mi, 0, N et 0 (il est supposé que N et mi sont des entiers positifs et que N > mi) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et un autre bobinage de sortie à une phase est enroulé de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent soit 0, N m2, 0 et N
(il est supposé que N et m2 sont des entiers positifs et que N > m2) ou bien ce motif de nombre de tours est répété. Par conséquent, il existe un effet selon lequel une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage peut être réduite et, étant donné que la phase d'une erreur de détection de position devant être générée intentionnellement afin de corriger cette erreur de détection de position peut être réglée arbitrairement et que son amplitude peut également être réglée arbitrairement, une erreur de détection de position peut être réduite efficacement et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
(il est supposé que N et m2 sont des entiers positifs et que N > m2) ou bien ce motif de nombre de tours est répété. Par conséquent, il existe un effet selon lequel une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage peut être réduite et, étant donné que la phase d'une erreur de détection de position devant être générée intentionnellement afin de corriger cette erreur de détection de position peut être réglée arbitrairement et que son amplitude peut également être réglée arbitrairement, une erreur de détection de position peut être réduite efficacement et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
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Quatrième mode de réalisation
La figure 12 est un schéma représentant une structure de dispositif de détection d'angle de rotation selon ce mode de réalisation. Sur la figure 12, le numéro de référence 11 désigne des dents et 12 désigne un stator comprenant huit dents 11. Les numéros 1 à 8 sur la figure désignent les numéros de dent des dents 11. Le numéro de référence 13 désigne un rotor, le symbole de référence 44a désigne un bobinage de puissance (1) enroulé autour des dents 11, et 44b et 44c désignent des bobinages de sortie (2) enroulés autour des dents 11. Le nombre de tours est N pour le bobinage de sortie 44a (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 1,3, 5 et 7), N + m pour le bobinage de sortie 44b (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 2 et 4), et N pour le bobinage de sortie 44c (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 6 et 8). De plus, le numéro de référence 15 désigne l'axe de rotation du rotor 13. La figure 13 représente collectivement les nombres de tours des bobinages de sortie dans les dents respectives comme décrit ci-dessus.
La figure 12 est un schéma représentant une structure de dispositif de détection d'angle de rotation selon ce mode de réalisation. Sur la figure 12, le numéro de référence 11 désigne des dents et 12 désigne un stator comprenant huit dents 11. Les numéros 1 à 8 sur la figure désignent les numéros de dent des dents 11. Le numéro de référence 13 désigne un rotor, le symbole de référence 44a désigne un bobinage de puissance (1) enroulé autour des dents 11, et 44b et 44c désignent des bobinages de sortie (2) enroulés autour des dents 11. Le nombre de tours est N pour le bobinage de sortie 44a (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 1,3, 5 et 7), N + m pour le bobinage de sortie 44b (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 2 et 4), et N pour le bobinage de sortie 44c (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 6 et 8). De plus, le numéro de référence 15 désigne l'axe de rotation du rotor 13. La figure 13 représente collectivement les nombres de tours des bobinages de sortie dans les dents respectives comme décrit ci-dessus.
Comme décrit en utilisant l'exemple connu de la figure 24 et comme décrit dans le graphique mentionné ci-dessus de la figure 26 lorsque le diamètre interne du stator s'écarte d'une forme parfaitement ronde de 20 pm et est déformé en une forme carrée, la période d'une erreur de détection de position est un angle de machine de 90 degrés, ce qui correspond à 180 degrés en
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terme d'angle électrique. Cependant, un angle électrique est défini de manière à avoir une valeur obtenue en multipliant un angle de machine par un angle d'axe multiplié. De plus, la phase de cette erreur avec la période de l'angle électrique de 180 degrés prend différentes valeurs suivant l'erreur d'usinage qui s'est produite.
Compte tenu de ce qui précède dans ce mode de réalisation, une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage de la forme du stator pourrait être réduite et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé si une spécification des bobinages de sortie est définie à partir de l'exemple connu décrit sur la figure 24 et modifié de telle sorte qu'une erreur avec la période de l'angle électrique de 180 degrés puisse être corrigée.
De plus, comme décrit ci-dessus dans le premier mode de réalisation, si une telle erreur se produit en raison de la précision d'un moule utilisé pour découper le noyau d'un stator, une erreur de détection de position d'une tendance similaire se produirait tant que le même moule est utilisé, et la possibilité qu'une spécification de bobinage pour corriger une erreur doive être modifiée dans des dispositifs de détection d'angle de rotation respectifs même en cas de production à grande échelle serait réduite.
Par conséquent, un procédé de génération intentionnelle d'une erreur avec une période d'un angle électrique de 180 degrés par conception de bobinages de puissance est examiné ci-après. En tant que première étape de la description, une cause d'erreur avec une
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période d'un angle électrique de 180 degrés est examinée. Dans le dispositif de détection d'angle de rotation ayant la structure mentionnée ci-dessus, lorsque la position du rotor est modifiée en appliquant un courant alternatif à un bobinage d'excitation, la tension générée dans les bobinages de sortie à deux phases change en une forme d'onde sinusoïdale, et ses phases modifiées s'écartent d'un angle électrique de 90 degrés dans les bobinages de sortie à deux phases, l'une par rapport à l'autre. Par conséquent, lorsque l'amplitude de la tension générée dans les bobinages de sortie à deux phases est tracée dans chaque position de rotor, un graphique comme décrit sur la figure 27 peut être obtenu. Cependant, une amplitude négative de la tension d'un bobinage de sortie signifie qu'une phase est inversée par rapport au moment auquel l'amplitude est positive. De cette manière, si la tension générée dans le bobinage de sortie change idéalement en forme d'onde sinusoïdale par rapport à un angle de rotation, lorsque son amplitude est définie comme étant el et e2 dans les bobinages de sortie à deux phases, c'est-àdire les bobinages de puissance (1) et (2), respectivement, et l'angle de rotation (angle de machine) du rotor est défini comme étant [rad], étant donné que le dispositif de détection d'angle de rotation ayant la structure mentionnée ci-dessus a un angle multiple d'axe multiplié par 2, el et e2 peuvent être représentés comme suit :
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Cependant, l'amplitude de la tension est normalisée avec une valeur maximale de un. La forme d'onde de la figure 27 est idéalement une onde sinusoïdale avec la même amplitude mais dans la réalité, dans certains cas, l'amplitude diffère dans les bobinages de sortie à deux phases en raison d'une erreur d'usinage ou similaire. Lorsque les amplitudes des tensions de sortie diffèrent d'une manière telle que l'amplitude de la tension de sortie du bobinage de sortie (2) devienne (1 + a) fois celle du bobinage de sortie (1), à condition que les amplitudes des tensions des bobinages de sortie à deux phases soient définies comme étant el'et e2', el'et e2'peuvent être représentés comme suit :
Dans le cas présent, en supposant que
l'erreur de détection de position e [rad] (angle électrique) est déterminée comme suit à partir des expressions (18) à (23) :
Dans le cas présent, en supposant que
l'erreur de détection de position e [rad] (angle électrique) est déterminée comme suit à partir des expressions (18) à (23) :
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Si a < < 1, l'expression (24) peut être définie approximativement dans l'expression suivante :
De plus, si e est suffisamment petit, l'expression suivante est obtenue : tan e z e
Par conséquent, l'erreur de détection de position e est obtenue comme suit :
Par conséquent, l'erreur de détection de position e est obtenue comme suit :
A partir de ce qui précède, les effets d'une différence de tension des bobinages de sortie à deux phases sur une erreur de détection de position sont élucidés.
Par exemple, dans le dispositif de détection d'angle de rotation connu de la figure 24, si le diamètre interne du stator i02 est déformé en une forme carrée, les dents 101 autour desquelles le bobinage de puissance à une phase est enroulé sont proches du côté du rotor 103, et les dents 101 autour desquelles le bobinage de sortie de l'autre phase est enroulé sont séparées du rotor 103. Ainsi, une différence apparaît dans les flux magnétiques embrassés par les bobinages de sortie à deux phases. Par conséquent, une erreur d'une période d'un angle électrique de 180 degrés apparaît compte tenu de ce qui précède. Cependant, si les bobinages sont conçus de telle sorte qu'une différence apparaisse dans les tensions des bobinages
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de sortie à deux phases dans un état idéal sans erreur d'usinage, une erreur de détection de position causée par la déformation d'un diamètre interne peut être corrigée et réduite.
Un bobinage de sortie pour réduire une erreur
d'une période d'un angle électrique de 180 degrés, c'est-à-dire, un bobinage de sortie dans lequel une différence apparaît dans les tensions des bobinages de sortie à deux phases dans un état idéal sans erreur d'usinage, est examiné ci-après. Dans le dispositif de détection d'angle de rotation connu avec un angle d'axe multiplié par 2 de la figure 24, un bobinage d'excitation (non représenté) est enroulé autour de chaque dent 101 de manière concentrique de manière à avoir des polarités opposées dans des dents contiguës
- 1 1 101. Ainsi, une force magnétomotrice générée par un courant électrique circulant dans le bobinage d'excitation devient une composante de huit pôles, c'est-à-dire, une composante de quatrième ordre spatial.
d'une période d'un angle électrique de 180 degrés, c'est-à-dire, un bobinage de sortie dans lequel une différence apparaît dans les tensions des bobinages de sortie à deux phases dans un état idéal sans erreur d'usinage, est examiné ci-après. Dans le dispositif de détection d'angle de rotation connu avec un angle d'axe multiplié par 2 de la figure 24, un bobinage d'excitation (non représenté) est enroulé autour de chaque dent 101 de manière concentrique de manière à avoir des polarités opposées dans des dents contiguës
- 1 1 101. Ainsi, une force magnétomotrice générée par un courant électrique circulant dans le bobinage d'excitation devient une composante de huit pôles, c'est-à-dire, une composante de quatrième ordre spatial.
D'autre part, le rotor 103 comprend deux pôles saillants et a une composante de deuxième ordre spatial en tant que composante de pulsation de perméance. Par conséquent, il peut être considéré que l'ordre spatial d'un flux magnétique généré dans un entrefer a des composantes de la somme et la différence de l'ordre de la force magnétomotrice et l'ordre de la perméance, c'est-à-dire, 4+2=6 et 4-2=2 en tant que composantes principales et, de plus, comprend une grande quantité des composantes qui sont les mêmes que la force magnétomotrice générée par le courant électrique du
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bobinage d'excitation, c'est-à-dire la composante de quatrième ordre spatial. Les composantes de la somme et la différence de l'ordre de la force magnétomotrice et l'ordre de la perméance, c'est-à-dire, la composante de deuxième ordre spatial et la composante de sixième ordre spatial dans ce contexte varient suivant la position du rotor 103. Le bobinage de puissance fonctionne comme étant le dispositif de détection d'angle de rotation en collectant la variation de flux magnétique. D'autre part, la même composante que la force magnétomotrice générée par le courant électrique du bobinage d'excitation, c'est-à-dire, la composante de quatrième ordre spatial varie très peu suivant la position du rotor et reste sensiblement constante.
Afin de réaliser des bobinages de sortie dans lesquels une différence est générée dans les tensions des bobinages de sortie à deux phases dans l'état idéal sans erreur d'usinage, les bobinages de sortie doivent être agencés de telle sorte que les bobinages de sortie à deux phases ne collectent pas un flux magnétique du quatrième ordre spatial, et qu'une différence doive être générée entre les bobinages de sortie à deux phases pour les flux magnétiques du deuxième ordre spatial et du quatrième ordre spatial. Par conséquent, le flux embrassé par les bobinages de sortie est examiné ci-après pour une composante de deuxième ordre spatial, une composante de sixième ordre spatial et une composante de quatrième ordre spatial. La figure 28 est une vue expliquant comment un flux magnétique du deuxième ordre spatial embrasse les bobinages de sortie. Seul le bobinage de sortie (1) (numéro de
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référence 100-1) est représenté en tant que bobinage.
Le flux magnétique du deuxième ordre spatial est indiqué par un trait plein de forme elliptique. La figure 29 est une vue pour le sixième ordre spatial, et la figure 30 est une vue pour le quatrième ordre spatial. Dans le cas présent, les nombres de tours dans les dents ayant les numéros de dent 1 à 8 sont définis comme étant N1 à Na, respectivement. Lorsque la composante de deuxième ordre spatial, la composante de sixième ordre spatial et la composante de quatrième ordre spatial d'une densité de flux magnétique d'entrefer sont définies comme étant (pus, type et (p, respectivement, si les flux magnétiques de deuxième ordre spatial, sixième ordre spatial et quatrième ordre spatial embrassés par le bobinage de sortie (1) sont définis comme étant (psi, #61 et qi, il apparaît que les expressions suivantes sont établies en référence aux figures 28,29 et 30 et en tenant compte des polarités du bobinage :
Cela est également vrai pour le bobinage de sortie (2). Si les flux magnétiques du deuxième ordre spatial, du sixième ordre spatial et du quatrième ordre spatial embrassés par le bobinage de sortie (1) sont définis comme étant (P22, #62 et #42, les expressions suivantes sont établies :
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Etant donné que tous les nombres de tours N1 à Na sont égaux à N dans la spécification de bobinage de l'exemple connu comme décrit sur la figure 13, les expressions suivantes sont établies à partir des expressions (27) à (32) :
Les flux magnétiques pour le deuxième ordre spatial et le quatrième ordre spatial sont collectés dans la spécification de bobinage connue, et leurs amplitudes sont égales dans les bobinages de sortie à deux phases et, de plus, le flux magnétique du quatrième ordre spatial n'est pas collecté. Cependant, dans la présente invention, si les nombres de tours dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 4 du bobinage de puissance (2) sont modifiés à N + m (m est un entier positif et N > m) comme décrit sur la figure 14, les expressions suivantes sont établies à partir des expressions (27) à (32) :
Une différence est générée pour les composantes de flux magnétique du deuxième ordre spatial et du sixième ordre spatial requises pour connaître la position d'un rotor, et le flux magnétique n'est pas collecté pour le quatrième ordre spatial comme dans l'exemple connu. Par conséquent, une différence peut être générée dans les tensions de sortie des bobinages de sortie (1) et (2), et une erreur d'une période d'un angle électrique de 180 degrés peut être générée intentionnellement.
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Le rapport des flux embrassés par les bobinages de sortie, c'est-à-dire le rapport des tensions de sortie peut être déduit des expressions (34) et (35). Il est évident à partir des expressions (34) et (35) que la tension du bobinage de sortie (2) est aussi élevée que la tension du bobinage de sortie (1) multipliée par l'expression suivante si elle est normalisée par la tension du bobinage de sortie (1) :
Cela correspond au cas dans lequel a = m/2N dans l'expression (21), et l'erreur e devant être générée intentionnellement est déterminée comme suit :
Par conséquent, il peut être entendu qu'une erreur d'une période d'un angle électrique de 180 degrés causée par une erreur d'usinage peut être corrigée et réduite en choisissant N et m de manière appropriée.
Le cas dans lequel N = 158 et m = 2 sur la figure 13 est décrit dans un exemple spécifique de la présente invention. La figure 14 représente des formes d'onde d'erreurs de détection de position. Si la spécification de bobinage connue (N = 158 sur la figure 25) est utilisée, l'erreur de détection de position est faible comme indiqué par le trait plein de la figure 26. Cependant, l'erreur de détection de position d'une période d'un angle de machine de 90 degrés, c'est-à-dire, une période d'un angle électrique de 180 degrés est augmentée par une erreur d'usinage. Ainsi, il peut être dit que la spécification
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de bobinage de la présente invention (N = 158 et m = 2 sur la figure 13) réduit l'erreur de détection de position d'une période d'un angle électrique de 180 degrés comme indiqué par le trait plein et le dispositif de détection d'angle de rotation fonctionne comme un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision.
Bien que le cas dans lequel les nombres de tours dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 4 du bobinage de puissance (2) sont modifiés à N + m soit présentement décrit, il peut être déduit de l'expression (37) qu'une erreur peut être réduite de manière similaire si les nombres de tours sont modifiés à N-m lorsque la phase d'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage est inversée.
De plus, il est inutile de mentionner que le même effet est obtenu si les nombres de tours dans les dents ayant les numéros de dent 6 et 8 ou les numéros de dent 4 et 6 sont modifiés plutôt que les nombres de tours dans les dents ayant les numéros de dent 2 et 4. De plus, bien que le cas dans lequel le nombre de tours du bobinage de sortie (2) soit décrit, il est inutile de mentionner que le même effet peut être obtenu si le nombre de tours du bobinage de sortie (2) reste le même que dans l'exemple connu et le nombre de tours du bobinage de sortie (1) est modifié. De plus, bien que le cas dans lequel un bobinage de sortie comprend au moins un motif N + m, 0, N + m et 0 soit décrit sur la figure 13, il est inutile de mentionner que le même effet est obtenu dans le cas dans lequel un bobinage de sortie a au moins un motif N-m, 0, N-m et 0. De
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plus, bien qu'un dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle d'axe multiplié par 2 soit présentement décrit, étant donné que le nombre de dents est quatre dans le cas d'un angle d'axe multiplié par 1, le même effet est obtenu si, par exemple, le nombre de tours du bobinage de sortie (1) est modifié en N + m, 0, N + m et 0 (le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué) dans l'ordre des dents 1 à 4 et le nombre de tours du bobinage de sortie (2) est modifié en 0, N, 0 et N. De plus, en ce qui concerne un dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle d'axe multiplié par 3 ou plus, il est inutile de mentionner que le même effet de réduction d'une erreur de détection de position est obtenu en conservant un nombre de tours d'un bobinage de sortie identique à celui de l'exemple connu et en fournissant au moins un motif de nombre de tours N + m, 0, N + m et 0 (le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué) dans l'autre bobinage de sortie.
Comme décrit ci-dessus, dans un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases, et d'un rotor ayant des pôles saillants, le dispositif de détection d'angle de rotation a une structure dans laquelle les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour d'une pluralité de dents du stator, au moins un motif de nombre de tours N + m, 0, N + m et 0 (le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué) est disposé dans un bobinage de sortie (N et m sont des entiers positifs et N > m), et l'autre bobinage de
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sortie comprend un motif de nombre de tours 0, N, 0 et N ou est constitué par répétition de ce motif. Par conséquent, étant donné qu'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle que la détérioration de la rondeur du diamètre interne du stator, ou similaire peut être corrigée, il existe un effet selon lequel un dispositif de détection d'angle de rotation avec une erreur de détection de position faible, c'est-à-dire, de haute précision peut être réalisé.
Cinquième mode de réalisation
Dans le quatrième mode de réalisation, le cas dans lequel une partie du nombre de tours des bobinages de sortie est modifié comme décrit sur la figure 13 et les bobinages de sortie ont au moins un motif de nombre de tours N m, 0, N m et 0 (le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué) est décrit. Dans ce mode de réalisation, un cas dans lequel un bobinage de sortie à une phase parmi deux phases est constitué par répétition du motif de nombre de tours N m, 0, N + m et 0 (le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué) est examiné ci-après.
Dans le quatrième mode de réalisation, le cas dans lequel une partie du nombre de tours des bobinages de sortie est modifié comme décrit sur la figure 13 et les bobinages de sortie ont au moins un motif de nombre de tours N m, 0, N m et 0 (le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué) est décrit. Dans ce mode de réalisation, un cas dans lequel un bobinage de sortie à une phase parmi deux phases est constitué par répétition du motif de nombre de tours N m, 0, N + m et 0 (le double signe s'applique dans le même ordre que celui indiqué) est examiné ci-après.
La figure 15 est un schéma représentant la structure d'un dispositif de détection d'angle de rotation dans ce mode de réalisation. Sur la figure 15, le numéro de référence 11 désigne des dents et 12 désigne un stator ayant huit dents 11. Les numéros 1 à 8 sur la figure désignent les numéros de dent des dents 11. Le numéro de référence 13 désigne un rotor et 54a et 54b désignent respectivement des bobinages de sortie
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(1) et (2) enroulés autour des dents 11. Le nombre de tours est N pour le bobinage de sortie 54a (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 1,3, 5 et 7) et N-m pour le bobinage de sortie 54b (bobinage de sortie enroulé autour des dents ayant les numéros de dent 2,4, 6 et 8). De plus, le numéro de référence 15 désigne l'axe de rotation du rotor 13. La figure 16 représente collectivement le nombre de tours des bobinages de sortie dans les dents respectives comme décrit ci-dessus.
Le bobinage de sortie (1) est ajusté de manière à avoir un nombre de tours N qui soit le même que dans l'exemple connu, et tous les nombres de tours sont
ajustés à N + m pour le bobinage de sortie (2). Dans ce cas,'1 > 21''1 > 61,'1 > 22''1 > 62 et'1 > 42 sont obtenus comme suit :
ajustés à N + m pour le bobinage de sortie (2). Dans ce cas,'1 > 21''1 > 61,'1 > 22''1 > 62 et'1 > 42 sont obtenus comme suit :
Ensuite, le rapport des tensions de sortie des bobinages de sortie (1) et (2) est obtenu comme suit :
Cela correspond au cas dans lequel a = +m/N dans l'expression (21). Par conséquent, l'erreur e [rad] (angle électrique) devant être générée intentionnellement est obtenue comme suit :
De plus, si le bobinage de sortie (2) est défini comme ayant le nombre de tours N qui est le même que dans l'exemple connu, et que tous les nombres de tours sont définis comme étant N + m pour le bobinage de
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connu (1), < i, 6if < t'4if < )) 22f < t'62 et 42 sont obtenus de manière similaire comme suit :
Par conséquent, le rapport des tensions de sortie du bobinage de sortie (1) et (2) est obtenu comme suit :
Cela correspond au cas dans lequel a = +m/N dans l'expression (21) (à condition que m N). Par conséquent, l'erreur s [rad] (angle électrique) devant être générée intentionnellement est déterminée comme suit :
Ainsi, une erreur de détection de position pour le cas dans lequel N = 158 et m = 1 dans la spécification de bobinage de la figure 16 est obtenue par analyse de champ magnétique en tant qu'exemple spécifique. La figure 18 présente les résultats de l'analyse. Il est observé que, dans le bobinage connu, une erreur d'une période d'un angle électrique de 180 degrés avec une amplitude d'un angle de machine d'environ 0, 19 (0,38 en angle électrique) est observée, tandis que cette erreur est réduite dans la spécification de bobinage de la figure 16 et le dispositif de détection d'angle de rotation fonctionne comme un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision.
De plus, la figure 16 représente le cas dans lequel le nombre de tours du bobinage de sortie (1) 21
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est équivalent à l'exemple connu et le nombre de tours du bobinage de sortie (2) 22 est modifié par rapport à l'exemple connu, à savoir, la spécification de bobinage de la figure 15 sous forme de tableau. La figure 17 décrit le cas contraire, c'est-à-dire, le cas dans lequel le nombre de tours du bobinage de sortie (1) 21 est modifié par rapport à l'exemple connu et le nombre de tours du bobinage de sortie (2) 22 est équivalent à l'exemple connu. Il doit être noté que le nombre de tours modifié est décrit comme étant N-m dans chaque dent sur la figure 16, alors que le nombre de tours modifié est décrit comme étant N+m dans chaque dent sur la figure 17. Cependant, cela n'est pas limité aux exemples décrits sur les figures. Dans ce mode de réalisation, il est suffisant que le nombre de tours soit N + m, 0, N + m et 0 dans un bobinage de sortie ou soit constitué par répétition du motif du nombre de tours N m, 0, N m et 0 (N et m sont des entiers positifs et N > m) et que le nombre de tours soit 0, N, 0 et N dans l'autre bobinage de sortie ou soit constitué par répétition de ce motif.
Le cas dans lequel N = 158 et m = 1 dans la spécification de bobinage de la figure 17 est décrit sur la figure 19. Il est observé que, bien qu'une erreur d'une période d'un angle électrique de 180 degrés avec une amplitude d'un angle de machine d'environ 0,19 (0,38 en angle électrique) soit également observée dans la spécification de bobinage connue dans ce cas, cette erreur est réduite dans la spécification de bobinage de la figure 17 et le dispositif de détection d'angle de rotation fonctionne
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comme un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision.
Bien que le dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle d'axe multiplié par 2 soit présentement décrit, cela est également vrai pour un dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle d'axe multiplié par 3 ou plus. Par exemple, dans le cas d'un dispositif de détection d'angle de rotation avec un angle d'axe multiplié par 3, le même effet est obtenu, par exemple, si une spécification est utilisée dans laquelle le motif de nombre de tours N m, 0, N + m et 0 est répété trois fois pour le bobinage de sortie (1) et le motif de nombre de tours 0, N, 0 et N est répété trois fois pour le bobinage de sortie (2) dans douze dents. De plus, il est également évident que les expressions (41) et (45) ne changent pas suivant l'angle d'axe multiplié, et l'effet de réduction d'une erreur de détection de position est obtenu quel que soit l'angle d'axe multiplié.
Comme décrit ci-dessus, dans un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases, et d'un rotor ayant des pôles saillants, le dispositif de détection d'angle de rotation a la structure dans laquelle les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour d'une pluralité de dents du stator, le nombre de tours d'un bobinage de sortie est N m, 0, N m et 0 ou est constitué par répétition du motif de nombre de tours N m, 0, N m et 0 (m est un entier positif et N > m) et le nombre de tours de l'autre bobinage de sortie est
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0, N, 0 et N ou est constitué par répétition de ce motif. Par conséquent, étant donné qu'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur du diamètre interne du stator, ou similaire peut être corrigée, il existe un effet selon lequel un dispositif de détection d'angle de rotation avec une erreur de détection de position faible, c'est-à-dire, de haute précision peut être réalisé. De plus, bien que le nombre de tours d'un bobinage de sortie soit déséquilibré dans sa direction périphérique, le déséquilibre n'est pas généré et le bobinage de sortie a une propriété de symétrie dans sa direction périphérique dans ce mode de réalisation. Par conséquent, il existe un autre effet selon lequel l'erreur n'augmente pas grandement en fonction de l'excentricité.
Sixième mode de réalisation
Les procédés de modification du nombre de tours des bobinages de puissance par rapport à l'exemple connu afin de réduire une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage et réaliser un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision ont été décrits ci-dessus. Dans ce mode de réalisation, un procédé de réduction d'une erreur de détection de position plus efficace en ajustant le nombre de tours de manière plus appropriée est décrit ci-après.
Les procédés de modification du nombre de tours des bobinages de puissance par rapport à l'exemple connu afin de réduire une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage et réaliser un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision ont été décrits ci-dessus. Dans ce mode de réalisation, un procédé de réduction d'une erreur de détection de position plus efficace en ajustant le nombre de tours de manière plus appropriée est décrit ci-après.
La relation entre une erreur de détection de position, qui est générée intentionnellement afin de corriger une erreur de détection de position causée par
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une erreur d'usinage, et le nombre de tours des bobinages de sortie est représentée par les expressions (41) et (28) comme calculé précédemment. Cela indique qu'une erreur de détection de position d'une période d'un angle électrique de 180 degrés peut être générée intentionnellement à une amplitude de m/2N dans un état idéal sans erreur d'usinage dans la spécification de bobinage du cinquième mode de réalisation. C'est-à-dire que si N et m sont choisis de telle sorte que l'amplitude c d'une erreur de détection de position générée dans la spécification de bobinage connue dans un état avec une erreur d'usinage et l'amplitude de cette erreur devant être générée intentionnellement coïncident l'une avec l'autre, l'erreur peut être réduite plus efficacement.
En tant qu'exemple spécifique, lorsque m est ajusté à 2 dans le cas dans lequel une erreur d'une amplitude d'un angle électrique de 0,38 degré, c'est-àdire, 0,0066 [rad] est générée lorsque N = 158 dans la spécification de bobinage connue décrite sur la figure 25, un effet de mise en correspondance de l'amplitude de l'erreur de détection de position devant être générée intentionnellement et de l'amplitude d'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage comme dans l'expression suivante est examiné ci-après :
Une spécification de bobinage dans ce mode de réalisation correspond au cas dans lequel N = 158 et m = 2 sur la figure 20. La figure 21 représente un graphique d'une erreur de détection de position dans ce
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cas. Il peut être dit que, selon ce mode de réalisation, une erreur de détection de position est réduite plus efficacement et un dispositif de détection d'angle de rotation plus précis peut être réalisé par rapport aux modes de réalisation précédemment décrits.
Bien que le cas dans lequel m/2N et e sont sensiblement égaux soit présentement décrit, il est inutile de mentionner que l'erreur peut être réduite plus avant dans le cas suivant :
Comme décrit ci-dessus, dans un dispositif de détection d'angle de rotation dans lequel une erreur de détection de position est générée à un angle électrique de e [rad] dans le cas de la spécification de bobinage de l'exemple connu, N et m sont définis de telle sorte que m/2N et e soient sensiblement égaux, de préférence m/2N = e, afin de corriger l'erreur. Par conséquent, une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur du diamètre interne d'un stator peut être corrigée. Par conséquent, étant donné que l'amplitude d'une erreur devant être générée intentionnellement, pour réduire l'erreur et l'amplitude d'une erreur causée par une erreur d'usinage peuvent être rendues sensiblement égales ou égales, il existe un effet selon lequel une erreur de détection de position peut être réduite plus efficacement, et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
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Septième mode de réalisation
Dans les modes de réalisation mentionnés cidessus, la forme du rotor n'est pas spécifiquement limitée. Cependant, même si une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage peut être réduite par les bobinages de la présente invention, l'erreur de détection de position peut augmenter si la forme du rotor n'est pas appropriée. La présente invention concerne un dispositif de détection d'angle de rotation qui utilise une composante de variation de perméance causée par la forme d'un rotor, et l'erreur de détection de position diminue si la composante de variation de perméance a une forme d'onde sinusoïdale et le dispositif de détection d'angle de rotation devient très précis.
Dans les modes de réalisation mentionnés cidessus, la forme du rotor n'est pas spécifiquement limitée. Cependant, même si une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage peut être réduite par les bobinages de la présente invention, l'erreur de détection de position peut augmenter si la forme du rotor n'est pas appropriée. La présente invention concerne un dispositif de détection d'angle de rotation qui utilise une composante de variation de perméance causée par la forme d'un rotor, et l'erreur de détection de position diminue si la composante de variation de perméance a une forme d'onde sinusoïdale et le dispositif de détection d'angle de rotation devient très précis.
Par conséquent, lorsqu'un angle ayant le centre de l'axe de rotation d'un rotor en tant qu'origine et représentant une position sur la circonférence externe du rotor est 0, si la perméance entre la circonférence interne d'un stator et la circonférence externe du rotor est définie comme suit, comprenant une composante de courant direct dans l'angle 0, le dispositif de détection d'angle de rotation fonctionne comme un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision :
à condition que A et B soient des constantes positives et A > B, et M est l'angle multiple d'axe du dispositif de détection d'angle de rotation. Si la forme du rotor est définie de telle sorte que la longueur d'entrefer dans la position de l'angle 0 est
à condition que A et B soient des constantes positives et A > B, et M est l'angle multiple d'axe du dispositif de détection d'angle de rotation. Si la forme du rotor est définie de telle sorte que la longueur d'entrefer dans la position de l'angle 0 est
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comme suit compte tenu du fait que la longueur d'entrefer est inversement proportionnelle à la perméance et de l'expression (31), une composante de pulsation de perméance de l'entrefer prend une forme d'onde sinusoïdale, et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé :
Par conséquent, il existe un effet selon lequel une erreur de détection de position peut être réduite plus avant et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé en définissant le nombre de tours des bobinages de puissance comme décrit dans l'un quelconque des premier à sixième modes de réalisation et en formant le rotor selon une forme déterminée par l'expression (49).
Huitième mode de réalisation
La figure 22 représente une machine dynamo- électrique de type à aimant permanent comprenant le dispositif de détection d'angle de rotation de la présente invention mentionné ci-dessus. Sur la figure 22, le numéro de référence 140 désigne une machine dynamo-électrique de type à aimant permanent ; 141, le stator de la machine dynamo-électrique 140 ; 142, un noyau d'armature constituant le stator 141 ; 143, un bobinage d'armature constituant également le
stator 141 ; 144, le rotor de la machine dynamo- électrique i 145, un noyau de rotor constituant le rotor 144 ; 146, un aimant permanent constituant
La figure 22 représente une machine dynamo- électrique de type à aimant permanent comprenant le dispositif de détection d'angle de rotation de la présente invention mentionné ci-dessus. Sur la figure 22, le numéro de référence 140 désigne une machine dynamo-électrique de type à aimant permanent ; 141, le stator de la machine dynamo-électrique 140 ; 142, un noyau d'armature constituant le stator 141 ; 143, un bobinage d'armature constituant également le
stator 141 ; 144, le rotor de la machine dynamo- électrique i 145, un noyau de rotor constituant le rotor 144 ; 146, un aimant permanent constituant
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également le rotor 144 ; et 147, un axe sur lequel le noyau de rotor 145 est fixé. De plus, les numéros de référence 12,13 et 14 désignent les mêmes éléments que ceux décrits ci-dessus, c'est-à-dire, le stator, le rotor et le bobinage de sortie du dispositif de détection d'angle de rotation. Bien que le numéro de référence 14 dans le premier mode de réalisation soit utilisé pour le bobinage de sortie, le bobinage de sortie n'est pas limité à celui-ci et peut être le bobinage de sortie de l'un quelconque des modes de réalisation mentionnés ci-dessus. De plus, le numéro de référence 16 désigne le bobinage d'excitation du dispositif de détection d'angle de rotation.
Cette machine dynamo-électrique de type à aimant permanent comprend le stator 141, qui est constitué par le noyau induit 142 et le bobinage induit 143 contenu dans le noyau induit 142, et le rotor 144, qui est constitué par le noyau de rotor 145 et l'aimant permanent 146. Le rotor 144 est fixé à l'axe 147. Le rotor 144 peut tourner librement grâce à un roulement 148.
Dans le dispositif de détection d'angle de rotation décrit dans les premier à septième modes de réalisation, le rotor 144 est fixé à l'axe 147, par exemple, par pression rentrante. Le dispositif de détection d'angle de rotation est fixé au côte de stator 141 du côté de la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent 140 autour du rotor 144 dans une position couverte par le stator 141. Le rotor 13 du dispositif de détection d'angle de rotation tourne avec le rotor 144 de la machine dynamo-électrique de type à
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aimant permanent 140. Lorsqu'un courant d'excitation est appliqué au bobinage d'excitation du dispositif de détection d'angle de rotation, une tension est générée dans le bobinage de sortie, et le dispositif de détection d'angle de rotation détecte une variation de la tension afin de détecter un angle de rotation.
Dans les premier à septième modes de réalisation, des procédés de correction d'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage afin de rendre un dispositif de détection d'angle de rotation très précis ont été décrits. Si le dispositif de détection d'angle de rotation auquel la technique de la présente invention est appliquée est utilisé dans une application pour détecter l'angle de rotation du rotor 144 de la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent 140 comme décrit sur la figure 22, il existe un effet selon lequel le dispositif de détection d'angle de rotation réduit une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage et la précision de positionnement du rotor 144 de la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent 140 est améliorée parce que le dispositif de détection d'angle de rotation est rendu très précis.
De plus, si l'erreur de détection de position est importante, la position du rotor 144 de la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent 140 ne peut pas être contrôlée précisément. Par conséquent, étant donné que la phase d'un courant électrique s'écarte d'une phase qui devrait être excitée, une différence apparaît entre une valeur de commande de couple et un couple effectivement généré. Comme il peut
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être déduit des exemples décrits ci-dessus, étant donné que l'erreur de détection de position d'un dispositif de détection d'angle de rotation varie périodiquement en fonction de l'angle de rotation, la valeur de couple est également pulsée en fonction de celui-ci. C'est-àdire que lorsque l'erreur de détection de position du dispositif de détection d'angle de rotation est élevée, la pulsation de couple augmente, ce qui diminue les performances de la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent 140. Par conséquent, si les dispositifs de détection d'angle de rotation décrits dans les premier à septième modes de réalisation sont utilisés, étant donné que l'erreur de détection de position est réduite, il existe un effet selon lequel la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent 140 peut être entraînée avec une faible pulsation de couple. De plus, étant donné qu'un codeur optique ou similaire qui est complexe en terme de structure et coûteux n'est pas utilisé, il existe un autre effet selon lequel une machine dynamo-électrique de type à aimant permanent peut être réalisée qui est simple en terme de structure, économique et excellente en terme de résistance à l'environnement.
L'exemple dans lequel le dispositif de détection d'angle de rotation est agencé du côté de la charge de la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent est décrit dans ce mode de réalisation. Il est inutile de mentionner que le même effet peut être obtenu dans le cas dans lequel le dispositif de détection d'angle de rotation est agencé dans la direction opposée de la charge ou dans le cas dans lequel le dispositif de
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détection d'angle de rotation est agencé à l'intérieur de la machine dynamo-électrique.
Neuvième mode de réalisation
De plus, la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent décrite dans le huitième mode de réalisation est adaptée pour une application dans laquelle la pulsation de couple d'un moteur utilisé en tant que source d'entraînement doit être faible telle que dans un dispositif de direction à alimentation électrique. La figure 23 représente un schéma conceptuel d'un dispositif de direction à alimentation électrique. Sur la figure 23, le numéro de référence 140 désigne la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent décrite dans le huitième mode de réalisation. De plus, le numéro de référence 151 désigne un volant de direction ; 152, un axe de colonne ; 153, une transmission à vis sans fin ; 154, une jonction de poignée ; 155, un organe de direction ; et 156, une crémaillère.
De plus, la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent décrite dans le huitième mode de réalisation est adaptée pour une application dans laquelle la pulsation de couple d'un moteur utilisé en tant que source d'entraînement doit être faible telle que dans un dispositif de direction à alimentation électrique. La figure 23 représente un schéma conceptuel d'un dispositif de direction à alimentation électrique. Sur la figure 23, le numéro de référence 140 désigne la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent décrite dans le huitième mode de réalisation. De plus, le numéro de référence 151 désigne un volant de direction ; 152, un axe de colonne ; 153, une transmission à vis sans fin ; 154, une jonction de poignée ; 155, un organe de direction ; et 156, une crémaillère.
Une force de direction est transmise depuis le volant de direction 151 à la vis sans fin 153 (seule la boite de vitesses est représentée et la vis sans fin n'est pas représentée sur la figure) par l'intermédiaire de l'axe de colonne 152. Cette vis sans fin transmet l'énergie d'un moteur (couple, nombre de rotations) tout en modifiant sa direction de rotation à angle droit, décélère le moteur simultanément et augmente le couple d'assistance. De plus, la force de direction est transmise par l'intermédiaire de la jonction de poignée 154 et sa direction est également
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modifiée. L'organe de direction 155 (seule la boite de vitesses est représentée et l'organe de direction n'est pas représenté sur la figure) décélère la rotation de l'axe de colonne 152, convertit simultanément la rotation de la crémaillère 156 en un mouvement linéaire et obtient le déplacement requis. Les roues sont déplacées par ce mouvement linéaire de la crémaillère 156, de telle manière qu'une automobile puisse être amenée à tourner.
Dans le dispositif de direction à alimentation électrique mentionné ci-dessus, la pulsation du couple généré par le moteur est transmise au volant de direction 151 par l'intermédiaire de la vis sans fin 153 et de l'axe de colonne 152. Par conséquent, si le moteur génère une pulsation de couple importante, une sensation de manoeuvre en douceur ne peut pas être obtenue. De plus, étant donné qu'un codeur optique ou similaire qui est complexe en terme de structure et coûteux n'est pas utilisé, il existe un autre effet selon lequel un dispositif de direction à alimentation électrique peut être réalisé qui est simple en terme de structure, économique et excellent en terme de résistance à l'environnement.
De plus, bien qu'un dispositif de direction à alimentation électrique d'un système d'assistance de colonne pour assister un axe de colonne à l'aide du couple d'un moteur soit décrit dans ce mode de réalisation, il est inutile de mentionner que la présente invention peut être appliquée à un dispositif de direction à alimentation électrique d'un système
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d'assistance de crémaillère pour assister une crémaillère à l'aide du couple d'un moteur.
Par conséquent, le dispositif de direction à alimentation électrique comprenant la machine dynamo- électrique de type à aimant permanent décrite dans le huitième mode de réalisation en tant que source d'entraînement a un effet selon lequel la pulsation du couple est faible et une sensation de manoeuvre en douceur peut être obtenue.
La présente invention concerne un dispositif de détection d'angle de rotation, comprenant : un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de puissance à deux phases ; et un rotor ayant deux pôles saillants, dans lequel le stator comprend une pluralité de dents et les bobinages de puissance à deux phases sont enroulés autour de la pluralité de dents et les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de la pluralité de dents et dans lequel la pluralité de dents comprennent des dents pour lesquelles le nombre de tours des bobinages de sortie est N et au moins une des dents pour lesquelles le nombre de tours des bobinages de sortie est N m (N et m sont des entiers positifs et N > m) et des dents pour lesquelles le nombre de tours est m. Par conséquent, avec une telle structure, étant donné qu'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur du diamètre interne du stator peut être corrigée, il existe un effet selon lequel un dispositif de détection d'angle de rotation avec une erreur de
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détection de position faible, c'est-à-dire de haute précision, peut être réalisé.
De plus, la présente invention concerne un dispositif de détection d'angle de rotation constitué d'un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases, et un rotor ayant des pôles saillants, dans lequel le stator comprend une pluralité de dents, les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de la pluralité de dents de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent d'un bobinage de sortie d'une phase prédéterminée parmi les bobinages de sortie à deux phases soit N m, 0, N et 0 (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et N > m) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et le nombre de tours dans chaque dent d'un bobinage de sortie d'une autre phase parmi les bobinages de sortie à deux phases est 0, N, 0 et N ou bien ce motif de nombre de tours est répété. Par conséquent, avec une telle structure, étant donné qu'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur du diamètre interne du stator peut être corrigée, il existe un effet selon lequel un dispositif de détection d'angle de rotation ayant une erreur de détection de position faible, c'est-à-dire de haute précision, peut être réalisé. De plus, étant donné que la phase et l'amplitude de l'erreur de détection de position devant être générée intentionnellement afin de corriger une erreur peuvent être réglées, il existe un effet selon lequel une erreur de détection de position peut être réduite
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efficacement et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
De plus, la présente invention concerne un dispositif de détection d'angle de rotation, comprenant : un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases ; et un rotor ayant des pôles saillants, dans lequel le stator comprend une pluralité de dents et les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de la pluralité de dents de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent d'un bobinage de sortie d'une phase prédéterminée parmi les bobinages de sortie à deux phases soit N, 0, N m et 0 (il est supposé que N et mi sont des entiers positifs et N > mi) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent d'un bobinage de sortie de l'autre phase parmi les bobinages de sortie à deux phases soit 0, N m2, 0 et N (il est supposé que N et m2 sont des entiers positifs et N > m2) ou bien ce motif de nombre de tours est répété. Par conséquent, avec une telle structure, étant donné qu'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur du diamètre interne du stator peut être corrigée, il existe un effet selon lequel un dispositif de détection d'angle de rotation avec une erreur de détection de position faible, c'est-à-dire de haute précision, peut être réalisé. De plus, étant donné que la phase et l'amplitude de l'erreur de détection de position devant être générée intentionnellement afin de corriger une erreur peuvent être réglées
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arbitrairement, il existe un effet selon lequel une erreur de détection de position peut être réduite efficacement et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
De plus, la présente invention concerne un dispositif de détection d'angle de rotation, comprenant : un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases ; et un rotor ayant des pôles saillants, dans lequel le stator comprend une pluralité de dents et les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de la pluralité de dents de telle sorte que dans un bobinage de sortie d'une phase prédéterminée parmi les bobinages de à deux phases, au moins un motif soit inclus de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie de l'autre phase soit N + m, 0, N m, et 0 (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et N > m) et de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie parmi les bobinages de sortie à deux phases soit 0, N, 0, et N ou bien ce motif de nombre de tours est répété.
Par conséquent, avec une telle structure, étant donné qu'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur du diamètre interne du stator peut être corrigée, il existe un effet selon lequel un dispositif de détection d'angle de rotation avec une erreur de détection de position faible, c'est-à-dire de haute précision, peut être réalisé.
De plus, la présente invention concerne un dispositif de détection d'angle de rotation,
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comprenant : un stator, qui comprend un bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de puissance à deux phases ; et un rotor ayant des pôles saillants, dans lequel le stator comprend une pluralité de dents et les bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de la pluralité de dents de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent d'un bobinage de sortie d'une phase prédéterminée parmi les bobinages de sortie à deux phases soit N + m, 0, N + m, et 0 (il est supposé que N et m sont des entiers positifs et N > m) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie de l'autre phase parmi les bobinages de sortie à deux phases est 0, N, 0 et N ou bien ce motif de nombre de tours est répété. Par conséquent, avec une telle structure, étant donné qu'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur du diamètre interne du stator peut être corrigée, il existe un effet selon lequel un dispositif de détection d'angle de rotation ayant une erreur de détection de position faible, c'est-à-dire de haute précision, peut être réalisé. De plus, il existe un autre effet selon lequel l'erreur n'augmente pas grandement en fonction de l'excentricité.
De plus, dans le cas de la spécification de bobinage dans laquelle m est ajusté à zéro, un dispositif de détection d'angle de rotation dans lequel une erreur de détection de position produite est de e [rad] en angle électrique, m/2N et e sont sensiblement égaux, de préférence m/2N = e, afin de corriger
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l'erreur. Avec une telle structure, étant donné qu'une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur du diamètre interne d'un stator peut être corrigée, il existe un effet selon lequel un dispositif de détection d'angle de rotation avec une erreur de détection de position faible, c'est-à-dire de haute précision, peut être réalisé. De plus, étant donné que l'amplitude d'une erreur devant être générée intentionnellement pour la réduction d'une erreur et l'amplitude d'une erreur causée par une erreur d'usinage peuvent être rendues sensiblement égales, il existe un effet selon lequel une erreur de détection de position peut être réduite plus efficacement.
De plus, lorsqu'un angle ayant le centre de l'axe de rotation du rotor en tant qu'origine et représentant la position de la circonférence externe du rotor est 0, il est fourni un rotor dont la longueur d'entrefer dans la position de l'angle 6 est l/ {A+Bcos (Me)} (à condition que A et B soient des constantes positives et A > B, et M est l'angle multiple d'axe du dispositif de détection d'angle de rotation). Etant donné qu'un tel rotor est fourni, il existe un effet selon lequel la variation de perméance d'un entrefer adopte une forme d'onde sinusoïdale et un dispositif de détection d'angle de rotation de haute précision peut être réalisé.
De plus, étant donné que la présente invention concerne une machine dynamo-électrique de type à aimant permanent comprenant l'un quelconque des dispositifs de détection d'angle de rotation mentionnés ci-dessus, une
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erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de la rondeur d'un stator et l'écart de positionnement des dents est corrigé. Par conséquent, il existe un effet selon lequel la précision de positionnement est améliorée en utilisant un dispositif de détection d'angle de rotation ayant une erreur de détection de position faible, c'est-à-dire, de haute précision en tant que détecteur de position de rotation d'une machine dynamo- électrique de type à aimant permanent. De plus, étant donné que la pulsation de couple due à une erreur de détection de position peut être réduite, il existe un effet selon lequel une forme d'onde de couple lisse peut être obtenue. Etant donné qu'un codeur optique ou similaire qui est complexe en terme de structure et coûteux n'est pas utilisé, il existe un autre effet selon lequel une machine dynamo-électrique de type à aimant permanent qui est simple en terme de structure, économique et excellente en terme de résistance à l'environnement peut être réalisée.
De plus, étant donné que la présente invention concerne un dispositif de direction à alimentation électrique utilisant, en tant que source d'entraînement, la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent comprenant le dispositif de détection d'angle de rotation mentionné ci-dessus ayant une faible erreur de détection de position, c'est-à-dire, de haute précision, qui est réalisé en corrigeant une erreur de détection de position causée par une erreur d'usinage telle qu'une détérioration de rondeur du diamètre interne d'un stator et l'écart de
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positionnement des dents. La pulsation de couple de la machine dynamo-électrique de type à aimant permanent ci-dessus est faible, de telle manière qu'il existe un effet selon lequel une sensation de manoeuvre en douceur puisse être obtenue. Etant donné qu'un codeur optique ou similaire qui est complexe en terme de structure et coûteux n'est pas utilisé, il existe un autre effet selon lequel un dispositif de direction à alimentation électrique qui est simple en terme de structure, économique et excellent en terme de résistance à l'environnement peut être réalisé.
Claims (9)
1. Dispositif de détection d'angle de rotation comprenant : un stator (12) comprenant une bobinage d'excitation à une phase et des enroulements de sortie à deux phases ; et un rotor (13) ayant des pôles saillants, où ledit stator (12) comprend une pluralité de dents (11) et lesdits bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de ladite pluralité de dents, et caractérisé en ce que ladite pluralité de dents (11) comprend des dents pour lesquelles le nombre de tours desdits bobinages de sortie est N et au moins une des dents pour laquelle le nombre de tours desdits bobinages de sortie est N m (N et m sont des entiers positifs et N > m) et des dents pour lesquelles le nombre de tours est m.
2. Dispositif de détection d'angle de rotation comprenant : un stator (12) comprenant une bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases ; et un rotor (13) ayant des pôles saillants, où ledit stator (12) comprend une pluralité de dents (11) et lesdits bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de ladite pluralité de dents de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie d'une phase prédéterminée parmi lesdits bobinages de sortie à deux phases soit N + m,
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0, N et 0 (N et m sont des entiers positifs et N > m) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie de l'autre phase parmi lesdits bobinages de sortie à deux phases soit 0, N, 0 et N ou bien ce motif de nombre de tours est répété.
3. Dispositif de détection d'angle de rotation comprenant : un stator (12) comprenant une bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases ; et un rotor (13) ayant des pôles saillants, caractérisé en ce que ledit stator (12) comprend une pluralité de dents (11) et lesdits bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de ladite pluralité de dents de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie d'une phase prédéterminée parmi lesdits bobinages de sortie à deux phases soit N, 0, N + mi, et 0 (N et mi sont des entiers positifs et N > mi) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie de l'autre phase parmi lesdits bobinages de sortie à deux phases soit 0, N m2, 0 et N (N et m2 sont des entiers positifs et N > m2) ou bien ce motif de nombre de tours est répété.
4. Dispositif de détection d'angle de rotation comprenant :
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un stator (12) comprenant une bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases ; et un rotor (13) ayant des pôles saillants, caractérisé en ce que ledit stator (12) comprend une pluralité de dents (11) et lesdits bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de ladite pluralité de dents de telle sorte que dans un bobinage de sortie d'une phase prédéterminée parmi lesdits bobinages de sortie à deux phases, il soit inclus au moins un motif dans lequel le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie est N m, 0, N m, et 0 (N et m sont des entiers positifs et N > m) et de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie de l'autre phase parmi lesdits bobinages de sortie à deux phases soit 0, N, 0 et N ou bien ce motif de nombre de tours est répété.
5. Dispositif de détection d'angle de rotation comprenant : un stator (12) comprenant une bobinage d'excitation à une phase et des bobinages de sortie à deux phases ; et un rotor (13) ayant des pôles saillants, caractérisé en ce que ledit stator (12) comprend une pluralité de dents (11) et lesdits bobinages de sortie à deux phases sont enroulés autour de ladite pluralité de dents de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie d'une phase prédéterminée parmi lesdits bobinages de sortie à deux phases soit N m, 0, N m, et 0 (N et m sont des
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entiers positifs et N > m) ou bien ce motif de nombre de tours est répété et de telle sorte que le nombre de tours dans chaque dent du bobinage de sortie de l'autre phase parmi lesdits bobinages de sortie à deux phases soit 0, N, 0 et N, ou bien ce motif de nombre de tours est répété.
6. Dispositif de détection d'angle de rotation selon la revendication 5, caractérisé en ce que, si m est ajusté à zéro, une erreur de détection de position se produit de t [rad] en angle électrique, et caractérisé en ce que m/2N et e sont ajustés de manière à être sensiblement égaux, de préférence N/2N = e, afin de corriger l'erreur.
7. Dispositif de détection d'angle de rotation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant également un rotor dont la longueur d'entrefer dans la position d'un angle 8 est 1/ {A+Bcos (M8)} (à condition que A et B soient des constantes positives et A > B, et M est l'angle de multiplication d'axe du dispositif de détection d'angle de rotation), où 8 est un angle ayant le centre de l'axe de rotation dudit rotor en tant qu'origine et représentant une position sur la circonférence externe dudit rotor.
8. Machine dynamo-électrique de type à aimant permanent comprenant un dispositif de détection d'angle
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de rotation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Dispositif de direction à alimentation électrique, le dispositif de direction à alimentation électrique utilisant une machine dynamo-électrique de type à aimant permanent selon la revendication 8 en tant que source d'entraînement.
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49124508A (fr) * | 1973-04-02 | 1974-11-28 | ||
| JPS62144022A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | レゾルバリツプル補償装置 |
| JPH01218344A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-31 | Toshiba Corp | レゾルバ |
| US5394042A (en) * | 1991-08-09 | 1995-02-28 | Gec Alsthom Sa | Angular position homopolar reluctance sensor |
| US5446966A (en) * | 1993-01-19 | 1995-09-05 | Ishizaki; Akira | Angular position transducer |
| EP0709648A2 (fr) * | 1994-10-26 | 1996-05-01 | Trw Inc. | Appareil et procédé pour la détection de la position relative entre deux pièces qui tournent l'une par rapport à l'autre utilisant des anneaux concentriques |
| EP0802398A1 (fr) * | 1994-12-27 | 1997-10-22 | Tamagawa Seiki Kabushiki Kaisha | Capteur de position angulaire à réluctance variable |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49124508A (fr) * | 1973-04-02 | 1974-11-28 | ||
| JPS62144022A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | レゾルバリツプル補償装置 |
| JPH01218344A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-31 | Toshiba Corp | レゾルバ |
| US5394042A (en) * | 1991-08-09 | 1995-02-28 | Gec Alsthom Sa | Angular position homopolar reluctance sensor |
| US5446966A (en) * | 1993-01-19 | 1995-09-05 | Ishizaki; Akira | Angular position transducer |
| EP0709648A2 (fr) * | 1994-10-26 | 1996-05-01 | Trw Inc. | Appareil et procédé pour la détection de la position relative entre deux pièces qui tournent l'une par rapport à l'autre utilisant des anneaux concentriques |
| EP0802398A1 (fr) * | 1994-12-27 | 1997-10-22 | Tamagawa Seiki Kabushiki Kaisha | Capteur de position angulaire à réluctance variable |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 373 (P - 643) 5 December 1987 (1987-12-05) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 534 (E - 852) 29 November 1989 (1989-11-29) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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