JP2001165703A - 巻線型回転検出器 - Google Patents
巻線型回転検出器Info
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- JP2001165703A JP2001165703A JP34885399A JP34885399A JP2001165703A JP 2001165703 A JP2001165703 A JP 2001165703A JP 34885399 A JP34885399 A JP 34885399A JP 34885399 A JP34885399 A JP 34885399A JP 2001165703 A JP2001165703 A JP 2001165703A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ロータに両端を直接又はコンデン
サを介して短絡したロータ巻線を設け、輪状ステータと
ロータを同軸として高精度の１回転検出信号を得ること
を目的とする。 【解決手段】 本発明による巻線型回転検出器は、励磁
巻線(4)、ｓｉｎ出力巻線(6)及びｃｏｓ出力巻線(7)を
有する輪状ステータ(1)の内側にロータ(5)を回転自在に
有し、両端を直接又はコンデンサ(C)を介して短絡した
ロータ巻線(22)を有し、輪状ステータ(1)とロータ(5)を
同軸配置とした構成である。
サを介して短絡したロータ巻線を設け、輪状ステータと
ロータを同軸として高精度の１回転検出信号を得ること
を目的とする。 【解決手段】 本発明による巻線型回転検出器は、励磁
巻線(4)、ｓｉｎ出力巻線(6)及びｃｏｓ出力巻線(7)を
有する輪状ステータ(1)の内側にロータ(5)を回転自在に
有し、両端を直接又はコンデンサ(C)を介して短絡した
ロータ巻線(22)を有し、輪状ステータ(1)とロータ(5)を
同軸配置とした構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、巻線型回転検出器
に関し、特に、ロータに設けたロータ巻線の両端を直接
又はコンデンサを介して短絡させ、１回転検出信号の検
出精度を向上させるための新規な改良に関する。
に関し、特に、ロータに設けたロータ巻線の両端を直接
又はコンデンサを介して短絡させ、１回転検出信号の検
出精度を向上させるための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の巻線型回
転検出器の代表的構成としては、例えば、図３及び図４
で示す第１従来構成、図５から図８で示す第２従来構成
を挙げることができる。すなわち、図３及び図４におい
て符号１で示されるものは、１２個の突極３間に各々形
成された１２個のスロット２を有する輪状の固定子であ
り、各突極３には、各スロット２内に位置するように１
相の励磁巻線４が巻回されている。なお、この励磁巻線
４の極数はスロット２の数と同一である。この固定子１
の中心位置には、巻線を有しない鉄心のみよりなる回転
子が回転自在に設けられ、この回転子５の中心が固定子
１の中心とずれて偏心しているため、この回転子５と固
定子１の突極３との間のギャップパーミアンスは角度θ
に対して正弦波状に変化するように前記回転子５は構成
されている。なお、この回転子５は、偏心構成に限ら
ず、同心で形状が円でなく変形して凹凸形等とした場合
も同じ作用を有するものである。
転検出器の代表的構成としては、例えば、図３及び図４
で示す第１従来構成、図５から図８で示す第２従来構成
を挙げることができる。すなわち、図３及び図４におい
て符号１で示されるものは、１２個の突極３間に各々形
成された１２個のスロット２を有する輪状の固定子であ
り、各突極３には、各スロット２内に位置するように１
相の励磁巻線４が巻回されている。なお、この励磁巻線
４の極数はスロット２の数と同一である。この固定子１
の中心位置には、巻線を有しない鉄心のみよりなる回転
子が回転自在に設けられ、この回転子５の中心が固定子
１の中心とずれて偏心しているため、この回転子５と固
定子１の突極３との間のギャップパーミアンスは角度θ
に対して正弦波状に変化するように前記回転子５は構成
されている。なお、この回転子５は、偏心構成に限ら
ず、同心で形状が円でなく変形して凹凸形等とした場合
も同じ作用を有するものである。
【０００３】また、２相で互いに電気角が９０°異なっ
て各スロット２に１スロットピッチ（スロット飛びを伴
うことなく、各スロットに順次巻線を入れる状態）で巻
かれたＳＩＮ出力巻線６及びＣＯＳ出力巻線７は、図３
には示していないが図４で示される状態のように、その
誘起電圧分布が各々正弦波分布となるように分布巻き
（その巻線の巻き数（量）も正弦波分布状となる）で構
成されている。前記各出力巻線６，７の巻数は、ＳＩＮ
θ（ＣＯＳθ）に比例したターン数でかつその極性（正
極又は逆巻）は、ＳＩＮ出力電圧８とＣＯＳ出力電圧９
の各スロット２位置での極性に合うように、励磁巻線４
の極性を考慮しつつ決定する。
て各スロット２に１スロットピッチ（スロット飛びを伴
うことなく、各スロットに順次巻線を入れる状態）で巻
かれたＳＩＮ出力巻線６及びＣＯＳ出力巻線７は、図３
には示していないが図４で示される状態のように、その
誘起電圧分布が各々正弦波分布となるように分布巻き
（その巻線の巻き数（量）も正弦波分布状となる）で構
成されている。前記各出力巻線６，７の巻数は、ＳＩＮ
θ（ＣＯＳθ）に比例したターン数でかつその極性（正
極又は逆巻）は、ＳＩＮ出力電圧８とＣＯＳ出力電圧９
の各スロット２位置での極性に合うように、励磁巻線４
の極性を考慮しつつ決定する。
【０００４】すなわち、図４に示すように、励磁巻線４
が正巻で出力巻線６，７が正巻の場合は同相出力、励磁
巻線４が正巻で出力巻線６，７が逆巻の場合は逆相出
力、励磁巻線４が逆巻で出力巻線６，７が正巻の場合は
逆相出力、励磁巻線４が逆巻で出力巻線６，７が逆巻の
場合は同相出力となる巻線構造を前提として、ＳＩＮ出
力電圧８及びＣＯＳ出力電圧９がＳＩＮ状及びＣＯＳ状
となるように各出力巻線６，７の極性（正巻か逆巻）を
決める。
が正巻で出力巻線６，７が正巻の場合は同相出力、励磁
巻線４が正巻で出力巻線６，７が逆巻の場合は逆相出
力、励磁巻線４が逆巻で出力巻線６，７が正巻の場合は
逆相出力、励磁巻線４が逆巻で出力巻線６，７が逆巻の
場合は同相出力となる巻線構造を前提として、ＳＩＮ出
力電圧８及びＣＯＳ出力電圧９がＳＩＮ状及びＣＯＳ状
となるように各出力巻線６，７の極性（正巻か逆巻）を
決める。
【０００５】なお、前述の図３の構成は、２相出力の１
Ｘ（Ｘは軸倍角）の場合を示しているが、ｎ相出力及び
多極出力型（２Ｘ以上）も可能であることは述べるまで
もなく、前述の１２スロットの場合に限ることなく、１
２以外の何れのスロット数も可能である。また、図３の
構成は、１相励磁／ｎ相（２相）出力の場合を示してい
るが、励磁側と出力側を逆とし、ｎ相（２相）励磁／１
相出力とすることも可能であった。
Ｘ（Ｘは軸倍角）の場合を示しているが、ｎ相出力及び
多極出力型（２Ｘ以上）も可能であることは述べるまで
もなく、前述の１２スロットの場合に限ることなく、１
２以外の何れのスロット数も可能である。また、図３の
構成は、１相励磁／ｎ相（２相）出力の場合を示してい
るが、励磁側と出力側を逆とし、ｎ相（２相）励磁／１
相出力とすることも可能であった。
【０００６】次に、図５から図８で示される第２従来構
成の場合、図５において符号１で示されるものは、４個
の突極３間に形成された４個のスロット２を有する輪状
の固定子であり、各突極３には、各スロット２内に位置
するように１相の励磁巻線４が巻回されている。この固
定子１の中心位置には、巻線を有しない鉄心のみよりな
る回転子５が回転自在に設けられ、この回転子５の中心
が固定子１の中心とずれて偏心しているため、この回転
子５と固定子１の突極３との間のギャップパーミアンス
は角度θに対して正弦波状に変化するように前記回転子
は構成されている。
成の場合、図５において符号１で示されるものは、４個
の突極３間に形成された４個のスロット２を有する輪状
の固定子であり、各突極３には、各スロット２内に位置
するように１相の励磁巻線４が巻回されている。この固
定子１の中心位置には、巻線を有しない鉄心のみよりな
る回転子５が回転自在に設けられ、この回転子５の中心
が固定子１の中心とずれて偏心しているため、この回転
子５と固定子１の突極３との間のギャップパーミアンス
は角度θに対して正弦波状に変化するように前記回転子
は構成されている。
【０００７】前記固定子１の各突極３には、互いに電気
角で９０°ずれた構成のＳＩＮ，ＣＯＳ出力巻線６，７
が各スロット２に対して各々位置して巻かれた１スロッ
トピッチで巻かれ、ＳＩＮ出力巻線６からはＳＩＮ波の
ＳＩＮ出力電圧８が出力され、ＣＯＳ出力巻線７からは
ＣＯＳ波のＣＯＳ出力電圧９が出力される。なお、前記
ＳＩＮ出力巻線６とＣＯＳ出力巻線７は、図６で示すよ
うに、各スロット２に１スロット励磁して設けられ、前
記励磁巻線４は各スロット２に順次すなわち１スロット
ピッチで設けられている。従って、図７で示すように、
励磁巻線４を介して供給された励磁電圧により、回転子
５の回転と共に、ＳＩＮ出力巻線６及びＣＯＳ出力巻線
７からは、図５の略記号ａ，Ｂ，ｃ，Ｄに応じた波形を
図８で示すように、回転子５の回転に応じて、ａ＋Ｂの
ＣＯＳ出力電圧９及びｃ＋ＤのＳＩＮ出力電圧８が出力
されていた。
角で９０°ずれた構成のＳＩＮ，ＣＯＳ出力巻線６，７
が各スロット２に対して各々位置して巻かれた１スロッ
トピッチで巻かれ、ＳＩＮ出力巻線６からはＳＩＮ波の
ＳＩＮ出力電圧８が出力され、ＣＯＳ出力巻線７からは
ＣＯＳ波のＣＯＳ出力電圧９が出力される。なお、前記
ＳＩＮ出力巻線６とＣＯＳ出力巻線７は、図６で示すよ
うに、各スロット２に１スロット励磁して設けられ、前
記励磁巻線４は各スロット２に順次すなわち１スロット
ピッチで設けられている。従って、図７で示すように、
励磁巻線４を介して供給された励磁電圧により、回転子
５の回転と共に、ＳＩＮ出力巻線６及びＣＯＳ出力巻線
７からは、図５の略記号ａ，Ｂ，ｃ，Ｄに応じた波形を
図８で示すように、回転子５の回転に応じて、ａ＋Ｂの
ＣＯＳ出力電圧９及びｃ＋ＤのＳＩＮ出力電圧８が出力
されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の巻線型回転検出
器は、以上のように構成されていたため、次のような課
題が存在していた。すなわち、前述の各従来構成におい
ては、何れも回転子の軸心を固定子の軸心から、図３で
示すように偏心量ε0分だけ偏心させていたため、この
偏心によって回転子が１回転すると、１回転検出信号１
Ｘ（Ｘは軸倍角）が得られるが、この偏心時の機械誤差
との区別がつけにくく、高精度な１Ｘの回転検出信号と
して得ることは極めて困難で、いわゆる高精度で安定的
な１Ｘ回転検出信号を得ることは不可能であった。
器は、以上のように構成されていたため、次のような課
題が存在していた。すなわち、前述の各従来構成におい
ては、何れも回転子の軸心を固定子の軸心から、図３で
示すように偏心量ε0分だけ偏心させていたため、この
偏心によって回転子が１回転すると、１回転検出信号１
Ｘ（Ｘは軸倍角）が得られるが、この偏心時の機械誤差
との区別がつけにくく、高精度な１Ｘの回転検出信号と
して得ることは極めて困難で、いわゆる高精度で安定的
な１Ｘ回転検出信号を得ることは不可能であった。
【０００９】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ロータに設けたロータ巻線
の両端を直接又はコンデンサを介して短絡させ、１回転
検出信号の検出精度を向上させるようにした巻線型回転
検出器を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、ロータに設けたロータ巻線
の両端を直接又はコンデンサを介して短絡させ、１回転
検出信号の検出精度を向上させるようにした巻線型回転
検出器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による巻線型回転
検出器は、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線及びｃｏｓ出力巻
線を有する輪状ステータの内側にロータを回転自在に有
する巻線型回転検出器において、前記ロータは、両端を
直接又はコンデンサを介して短絡したロータ巻線を有す
ると共に輪状に形成され、前記輪状ステータとロータと
は同軸配置されている構成である。
検出器は、励磁巻線、ｓｉｎ出力巻線及びｃｏｓ出力巻
線を有する輪状ステータの内側にロータを回転自在に有
する巻線型回転検出器において、前記ロータは、両端を
直接又はコンデンサを介して短絡したロータ巻線を有す
ると共に輪状に形成され、前記輪状ステータとロータと
は同軸配置されている構成である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による巻
線型回転検出器の好適な実施の形態について説明する。
なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して
説明する。図１において符号１で示されるものは輪状ス
テータであり、この輪状ステータ１は、従来構成と同様
に複数の突極とスロットとを有しているが、ここでは等
価的に示しているため、省略して図示している。
線型回転検出器の好適な実施の形態について説明する。
なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して
説明する。図１において符号１で示されるものは輪状ス
テータであり、この輪状ステータ１は、従来構成と同様
に複数の突極とスロットとを有しているが、ここでは等
価的に示しているため、省略して図示している。
【００１２】前記輪状ステータ１には、励磁巻線４及び
ｓｉｎ出力巻線６並びにｃｏｓ出力巻線７が設けられて
いる。前記輪状ステータ１の内側には、図２で示される
ように複数のロータスロット２０及びロータ突極２１を
有するロータ５が輪状ステータ１と同軸に回転自在に設
けられており、この各スロット２０には図１のロータ５
で示す等価回路のロータ巻線２２が設けられている。こ
のロータ巻線２２は、その両端がコンデンサＣを介して
短絡されているが、このコンデンサＣを用いることな
く、この両端を直接短絡させる場合もある。また、この
ロータ巻線２２は、予め巻回したものを各ロータスロッ
ト２０内に直接挿入することもできるが、各突極２１の
周囲に巻回してロータスロット２０に設けることもでき
る。
ｓｉｎ出力巻線６並びにｃｏｓ出力巻線７が設けられて
いる。前記輪状ステータ１の内側には、図２で示される
ように複数のロータスロット２０及びロータ突極２１を
有するロータ５が輪状ステータ１と同軸に回転自在に設
けられており、この各スロット２０には図１のロータ５
で示す等価回路のロータ巻線２２が設けられている。こ
のロータ巻線２２は、その両端がコンデンサＣを介して
短絡されているが、このコンデンサＣを用いることな
く、この両端を直接短絡させる場合もある。また、この
ロータ巻線２２は、予め巻回したものを各ロータスロッ
ト２０内に直接挿入することもできるが、各突極２１の
周囲に巻回してロータスロット２０に設けることもでき
る。
【００１３】次に、前述の状態において、励磁巻線４に
所定の周波数の励磁信号を入力した状態で、ロータ５を
回転させると、ロータ５に設けられた各ロータ巻線２２
が励磁信号による磁束と磁気結合し、９０度位相が異な
るｓｉｎ出力巻線６及びｃｏｓ出力巻線７から２相の回
転検出信号（レゾルバ信号）が周知のように得られる。
なお、前述の場合、１相励磁の２相出力としたが、２相
励磁の２相出力等任意に可能である。
所定の周波数の励磁信号を入力した状態で、ロータ５を
回転させると、ロータ５に設けられた各ロータ巻線２２
が励磁信号による磁束と磁気結合し、９０度位相が異な
るｓｉｎ出力巻線６及びｃｏｓ出力巻線７から２相の回
転検出信号（レゾルバ信号）が周知のように得られる。
なお、前述の場合、１相励磁の２相出力としたが、２相
励磁の２相出力等任意に可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明による巻線型回転検出器は、以上
のように構成されているため、次のような効果を得るこ
とができる。すなわち、ロータに両端を直接あるいはコ
ンデンサを介して短絡したロータ巻線を設けているた
め、ロータ自在の形状を真円として輪状ステータと同軸
配置することができ、かつ、短絡したロータ巻線により
磁気結合を得ることができ、その結果、従来の偏心構造
と比較すると、高精度でかつ高利得の回転検出信号を得
ることができる。
のように構成されているため、次のような効果を得るこ
とができる。すなわち、ロータに両端を直接あるいはコ
ンデンサを介して短絡したロータ巻線を設けているた
め、ロータ自在の形状を真円として輪状ステータと同軸
配置することができ、かつ、短絡したロータ巻線により
磁気結合を得ることができ、その結果、従来の偏心構造
と比較すると、高精度でかつ高利得の回転検出信号を得
ることができる。
【図１】本発明による巻線型回転検出器を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】図１のロータを示す具体的構成図である。
【図３】第１従来構成のレゾルバを示す構成図である。
【図４】図３の出力波形図である。
【図５】第２従来構成のレゾルバを示す構成図である。
【図６】図５の出力波形図である。
【図７】図５の出力波形図である。
【図８】図５の出力波形図である。
１ 輪状ステータ ４ 励磁巻線 ５ ロータ Ｃ コンデンサ ６ ｓｉｎ出力巻線 ７ ｃｏｓ出力巻線 ２２ ロータ巻線
Claims (1)
- 【請求項１】 励磁巻線(4)、ｓｉｎ出力巻線(6)及びｃ
ｏｓ出力巻線(7)を有する輪状ステータ(1)の内側にロー
タ(5)を回転自在に有する巻線型回転検出器において、
前記ロータ(5)は、両端を直接又はコンデンサ(C)を介し
て短絡したロータ巻線(22)を有すると共に輪状に形成さ
れ、前記輪状ステータ(1)とロータ(5)とは同軸配置され
ていることを特徴とする巻線型回転検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34885399A JP2001165703A (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 巻線型回転検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34885399A JP2001165703A (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 巻線型回転検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001165703A true JP2001165703A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18399835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34885399A Withdrawn JP2001165703A (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 巻線型回転検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001165703A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017326A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Siemens Kk | 自走移動体の高精度位置決めのための位置検出方法とそのための機構 |
| CN100370218C (zh) * | 2004-11-17 | 2008-02-20 | 三菱电机株式会社 | 可变磁阻型角度检测器 |
| KR100895765B1 (ko) * | 2008-12-15 | 2009-04-30 | 박천수 | 단극 정현파를 구동소스로 하는 다극 가변 리액턴스형 리졸버의 구동방법 및 그 방법을 이용한 고해상도 위치검출장치 |
| JP2018189464A (ja) * | 2017-05-01 | 2018-11-29 | 多摩川精機株式会社 | 並列巻線レゾルバ |
-
1999
- 1999-12-08 JP JP34885399A patent/JP2001165703A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100370218C (zh) * | 2004-11-17 | 2008-02-20 | 三菱电机株式会社 | 可变磁阻型角度检测器 |
| JP2007017326A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Siemens Kk | 自走移動体の高精度位置決めのための位置検出方法とそのための機構 |
| KR100895765B1 (ko) * | 2008-12-15 | 2009-04-30 | 박천수 | 단극 정현파를 구동소스로 하는 다극 가변 리액턴스형 리졸버의 구동방법 및 그 방법을 이용한 고해상도 위치검출장치 |
| JP2018189464A (ja) * | 2017-05-01 | 2018-11-29 | 多摩川精機株式会社 | 並列巻線レゾルバ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060320 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |