JP2012117862A - Resolver - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resolver which is hardly affected by a magnetic field from the outside and the magnetic flux gushing from a sensor rotor side to a sensor stator side.SOLUTION: In the resolver regarding to the invention, the number of teeth is M (M is a positive integral number) and the number of salient poles is N (N is a positive integral number). Each output winding possesses output winding parts 4b1 and 4c1 in which lead wires are wound around each tooth. In each output winding, two or more output winding parts in which lead wires are wound in the same direction are placed consecutively in a circumferential direction. The output winding parts are connected in series and constitute a single winding part group 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 2-1, 2-2, 2-3 and 2-4 as a pair output winding. When the number of the winding part group is defined as P, P is an even number of four or larger, and the value of (P/2) and the value of M±(P/2) differ from |M±N±1|, |N±1| and any value of N.

Description

この発明は、回転電機の回転子の回転角度等を検出するレゾルバに関するものである。   The present invention relates to a resolver that detects a rotation angle of a rotor of a rotating electrical machine.

近年、光学式エンコーダに比べると、安価で使用温度範囲が広いなど耐環境性が有利という理由で、バリアブルリラクタンス型のレゾルバが電動機、発電機等の回転子の回転角度検出等の用途として広く用いられている。
このレゾルバを用いた場合、レゾルバの出力巻線は外部からの磁界の影響を受けることがあるが、この影響を抑制すべく各種の対策が講じられている(例えば、特許文献1,2)。
In recent years, variable reluctance type resolvers are widely used for applications such as detecting the rotation angle of rotors of motors, generators, etc., because they are less expensive and have a wider operating temperature range than the optical encoders. It has been.
When this resolver is used, the output winding of the resolver may be affected by an external magnetic field, and various measures have been taken to suppress this effect (for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2004−69374号公報JP 2004-69374 A 特開2007−285856号公報JP 2007-285856 A

しかしながら、特許文献1、特許文献2のレゾルバにあっては、外部からの磁界の影響を受けにくいものの、センサロータ側からセンサステータ側へ湧き出す磁束等の影響を受けやすい場合があるという問題点があった。   However, the resolvers of Patent Document 1 and Patent Document 2 are less susceptible to the influence of an external magnetic field, but may be susceptible to the influence of magnetic flux that flows from the sensor rotor side to the sensor stator side. was there.

この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、外部からの磁界の影響を受けにくく、かつセンサロータ側からセンサステータ側へ湧き出す磁束等の影響が受けにくいレゾルバを得ることを目的としている。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and is not easily affected by an external magnetic field, and is also affected by magnetic flux that swells from the sensor rotor side to the sensor stator side. The purpose is to obtain a difficult resolver.

この発明に係るレゾルバは、径内側方向に突出し周方向に間隔を空けて形成された複数個のティースを有するセンサステータコア、及び前記ティースに導線が巻回されて構成された、励磁巻線及び出力巻線を含むセンサステータと、
このセンサステータの内側に設けられ、複数個の径外側方向に突出した突極が周方向に間隔を空けて形成されたセンサロータとを備えたレゾルバであって、
前記ティースの数をM(Mは正の整数)、前記突極の数をN(Nは正の整数)とし、
さらに各前記出力巻線は、前記ティースに前記導線が巻回された出力巻線部を1つの巻線部群とし、または各前記ティースに前記導線が同一方向に巻回された出力巻線部が2個以上周方向に連続して配置されているとともに互いに直列に接続されて1つの巻線部群として1相の出力巻線を構成しており、
前記巻線部群は、数をPとしたとき、
Pは4以上の偶数であり、かつ(P/2)の値及びM±(P/2)の値が、|M±N±1|、|N±1|及びNの何れの値とも異なる。
The resolver according to the present invention includes a sensor stator core having a plurality of teeth formed in a radially inward direction and spaced apart in the circumferential direction, and an excitation winding and an output formed by winding a conductive wire around the teeth. A sensor stator including windings;
A resolver provided with a sensor rotor provided inside the sensor stator and having a plurality of salient poles protruding in the radially outward direction and spaced apart in the circumferential direction,
The number of teeth is M (M is a positive integer), the number of salient poles is N (N is a positive integer),
Furthermore, each said output winding makes the output winding part by which the said conducting wire was wound by the said teeth into one winding part group, or the output winding part by which the said conducting wire was wound by the same direction on each said tooth Are arranged continuously in the circumferential direction and connected to each other in series to form a one-phase output winding as one winding unit group,
When the number of winding portions is P,
P is an even number of 4 or more, and the values of (P / 2) and M ± (P / 2) are different from any of | M ± N ± 1 |, | N ± 1 |, and N .

この発明によるレゾルバによれば、巻線部群の数をPとしたとき、Pは4以上の偶数であり、かつ(P/2)の値及びM±(P/2)の値が、|M±N±1|、|N±1|及びNの何れの値とも異なるので、出力巻線が外部からの磁界の影響を受けにくく、かつセンサロータ側からセンサステータ側へ湧き出す磁束の影響が受けにくいレゾルバを得ることができる。   According to the resolver of the present invention, when the number of winding part groups is P, P is an even number of 4 or more, and the value of (P / 2) and the value of M ± (P / 2) are | Since it is different from any of M ± N ± 1 |, | N ± 1 |, and N, the output winding is not easily affected by the magnetic field from the outside, and the influence of the magnetic flux that flows from the sensor rotor side to the sensor stator side Can be obtained.

この発明の実施の形態1のレゾルバが組み込まれた車両用交流発電電動機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the alternating current generator motor for vehicles in which the resolver of Embodiment 1 of this invention was integrated. 図1の12スロット8Xのレゾルバを示す構成図である。It is a block diagram which shows the resolver of 12 slots 8X of FIG. 図1のレゾルバに対する外部磁界を示す図である。It is a figure which shows the external magnetic field with respect to the resolver of FIG. 図1のレゾルバに対する湧き出し磁束を示す図である。It is a figure which shows the spring magnetic flux with respect to the resolver of FIG. 図1のレゾルバが偏心したときの構成図である。It is a block diagram when the resolver of FIG. 1 is eccentric. 図1のレゾルバの巻線仕様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the coil | winding specification of the resolver of FIG. 図1のレゾルバと異なる仕様の巻線仕様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the coil | winding specification of a specification different from the resolver of FIG. 図1のレゾルバとさらに異なる仕様の巻線仕様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the coil | winding specification of a specification further different from the resolver of FIG. 図9(a)は従来例と図1のレゾルバとにおける、湧き出し磁束の影響を示す対比図、図9(b)は従来例と図1のレゾルバとにおける、外部磁界の影響を示す対比図である。FIG. 9A is a comparison diagram showing the effect of the magnetic flux from the conventional example and the resolver in FIG. 1, and FIG. 9B is a comparison diagram showing the effect of the external magnetic field in the conventional example and the resolver in FIG. It is. 図10(a)は図1のレゾルバの第1の出力巻線及び第2の出力巻線の出力電圧波形図、図10(b)は従来のものの第1の出力巻線及び第2の出力巻線の出力電圧波形図である。10A is an output voltage waveform diagram of the first output winding and the second output winding of the resolver in FIG. 1, and FIG. 10B is a conventional first output winding and second output. It is an output voltage waveform diagram of a winding. この発明の実施の形態2の12スロット2Xのレゾルバを示す構成図である。It is a block diagram which shows the resolver of 12 slots 2X of Embodiment 2 of this invention. 図11のレゾルバの仕様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the specification of the resolver of FIG. この発明の実施の形態3の12スロット4Xのレゾルバを示す構成図である。It is a block diagram which shows the resolver of 12 slots 4X of Embodiment 3 of this invention. 図13のレゾルバの巻線仕様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the winding specification of the resolver of FIG. この発明の実施の形態1〜3のレゾルバを含む各レゾルバの仕様の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the specification of each resolver containing the resolver of Embodiment 1-3 of this invention. この発明のレゾルバが組み込まれた、制御回路部一体型の車両用交流発電電動機を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the alternating current generator motor for vehicles integrated with the control circuit part in which the resolver of this invention was incorporated. 6相の発電電動機の各スイッチング素子と実施の形態1のレゾルバとの位置関係を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the positional relationship of each switching element of a 6-phase generator motor, and the resolver of Embodiment 1. FIG. 6相の発電電動機の各スイッチング素子と実施の形態1のレゾルバとの別の位置関係を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically another positional relationship of each switching element of a 6-phase generator motor, and the resolver of Embodiment 1. FIG. 6相の発電電動機の各スイッチング素子と実施の形態1のレゾルバとのさらに別の位置関係を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically another positional relationship of each switching element of a 6-phase generator motor, and the resolver of Embodiment 1. FIG.

以下、この発明の各実施の形態のレゾルバ1について、図に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。   Hereinafter, the resolver 1 according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1のレゾルバ1が組み込まれた回転電機である車両用交流発電電動機(以下、発電電動機と略称する。)を示す断面図、図2は図1のレゾルバ1を示す構成図である。
この発電電動機は、発電電動機本体10と、界磁巻線17に電流を供給するパワー回路部30と、パワー回路部30の駆動を制御する制御回路部(図示せず)と、この制御回路部に電気的に接続されたレゾルバ1を備えている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view showing a vehicular AC generator motor (hereinafter abbreviated as a generator motor) that is a rotating electrical machine in which a resolver 1 according to Embodiment 1 of the present invention is incorporated. FIG. 2 shows the resolver 1 of FIG. FIG.
The generator motor includes a generator motor main body 10, a power circuit unit 30 that supplies current to the field winding 17, a control circuit unit (not shown) that controls driving of the power circuit unit 30, and the control circuit unit. The resolver 1 is electrically connected to.

上記発電電動機本体10は、アルミニウム製のフロントブラケット16a及びリアブラケット16bからなるハウジング16と、このハウジング16の内側に設けられ先端にプーリ24が固定されているとともに、フロントベアリング14により回転自在に支持されたシャフト13と、このシャフト13に固定され界磁巻線17を有する回転子11と、この回転子11の両側面に取付けられたファン20と、シャフト13に取付けられ、回転子11に電流を供給するスリップリング21と、先端面がスリップリング21に摺動しているとともに、ブラシホルダ23に収納されたブラシ22と、フロントブラケット16a及びリアブラケット16bにより挟まれて固定され固定子鉄心18及び固定子巻線19からなる固定子12とを備えている。   The generator motor main body 10 includes a housing 16 made of an aluminum front bracket 16a and a rear bracket 16b, and a pulley 24 fixed to the tip provided inside the housing 16 and rotatably supported by a front bearing 14. Shaft 13, rotor 11 fixed to this shaft 13 and having field windings 17, fans 20 attached to both side surfaces of this rotor 11, and shaft 13. The stator ring 18 is fixed by being sandwiched between the front ring 16a and the rear bracket 16b, and the slip ring 21 that supplies the slip ring 21 and the front end surface thereof slides on the slip ring 21 and the brush 22 accommodated in the brush holder 23. And a stator 12 comprising a stator winding 19.

上記パワー回路部30は、固定子巻線19と電気的に接続された直流交流相互変換回路31と、ブラシ22と電気的に接続されているとともに界磁巻線17と電気的に接続され界磁巻線17への電流を制御する界磁電流スイッチング回路32とを備えている。   The power circuit unit 30 is electrically connected to the DC-AC mutual conversion circuit 31 electrically connected to the stator winding 19 and the brush 22 and electrically connected to the field winding 17 and the field. And a field current switching circuit 32 for controlling a current to the magnetic winding 17.

上記レゾルバ1は、センサステータ51と、シャフト13に固定されギャップパーミアンスが角度に対して正弦波状に変化する突極6を有するセンサロータ5とを備えている。
センサステータ51は、薄板状の珪素鋼板を積層し周方向に間隔を空けて形成された複数個のティース3を有するセンサステータコア2と、内径側に先端部が突出したティース3に導線が複数回巻回されて装着されたセンサコイル4とを備えている。
センサコイル4は、各ティース3の最内径側に導線が巻回された励磁巻線4aと、この励磁巻線4aの外径側に導線が巻回された2相の第1の出力巻線4b及び第2の出力巻線4cとから構成されている。
The resolver 1 includes a sensor stator 51 and a sensor rotor 5 having a salient pole 6 that is fixed to the shaft 13 and whose gap permeance changes sinusoidally with respect to the angle.
The sensor stator 51 is composed of a sensor stator core 2 having a plurality of teeth 3 formed by laminating thin silicon steel plates and spaced apart in the circumferential direction, and a plurality of times of conducting wires on the teeth 3 whose tips protrude from the inner diameter side. The sensor coil 4 is wound and mounted.
The sensor coil 4 includes an excitation winding 4a in which a conducting wire is wound on the innermost diameter side of each tooth 3, and a two-phase first output winding in which a conducting wire is wound on the outer diameter side of the excitation winding 4a. 4b and a second output winding 4c.

ハウジング16から離れ別体の制御回路部は、制御基板と、この制御基板に搭載され界磁電流スイッチング回路32の駆動を制御する電子部品と、この制御基板に搭載されレゾルバ1の検出信号を角度信号に変換するセンサ変換器とを備えている。   A separate control circuit unit away from the housing 16 is configured to control the control board, the electronic components mounted on the control board to control the driving of the field current switching circuit 32, and the detection signal of the resolver 1 mounted on the control board. A sensor converter for converting the signal into a signal.

次に、上記構成の発電電動機を電動機として使用した場合について説明する。
エンジンの始動時には、バッテリ(図示せず)からの直流電流がブラシ22を介して直流交流相互変換回路31で三相交流電流に変換されて固定子巻線19に供給される。また、界磁電流が、バッテリ(図示せず)、ブラシ22、スリップリング21を介して界磁巻線17に供給されて磁束が発生し、回転子11はN極、S極が交互に着磁される。そして、固定子巻線19及び回転子11が電磁石として作用し、回転子11がシャフト13とともに固定子12の内で回転する。
このシャフト13の回転力がプーリ24を介してエンジンの出力軸(図示せず)に伝達され、エンジンが始動する。
Next, the case where the generator motor of the said structure is used as an electric motor is demonstrated.
When the engine is started, a direct current from a battery (not shown) is converted into a three-phase alternating current by the direct current alternating current conversion circuit 31 via the brush 22 and supplied to the stator winding 19. Further, the field current is supplied to the field winding 17 through the battery (not shown), the brush 22 and the slip ring 21 to generate a magnetic flux, and the rotor 11 has N and S poles alternately attached. Magnetized. The stator winding 19 and the rotor 11 act as electromagnets, and the rotor 11 rotates with the shaft 13 within the stator 12.
The rotational force of the shaft 13 is transmitted to the engine output shaft (not shown) via the pulley 24, and the engine is started.

一方、シャフト13に固定されたレゾルバ1は、センサステータ51が制御回路部と電気的に接続されており、センサステータ51の出力信号は、第1の出力巻線4b及び第2の出力巻線4cの各導線を介して制御基板に実装されたセンサ変換器へ供給される。
センサ変換器では角度信号に変換されて、この角度信号が制御回路部に供給され、この制御回路部からの信号により、直流交流相互変換回路31が駆動されて固定子巻線19への電流が制御され、また界磁電流スイッチング回路32が駆動されて界磁巻線17への電流制御が行われる。
On the other hand, in the resolver 1 fixed to the shaft 13, the sensor stator 51 is electrically connected to the control circuit unit, and the output signal of the sensor stator 51 is the first output winding 4b and the second output winding. It is supplied to the sensor converter mounted on the control board via each lead 4c.
In the sensor converter, it is converted into an angle signal, and this angle signal is supplied to the control circuit unit, and the DC / AC mutual conversion circuit 31 is driven by the signal from this control circuit unit, and the current to the stator winding 19 is changed. In addition, the field current switching circuit 32 is driven to control the current to the field winding 17.

次に、上記構成の発電電動機を発電機として使用した場合について説明する。
バッテリからブラシ22、ブラシ22、スリップリング21を介して界磁巻線17に供給されて磁束が発生し、回転子11はN極、S極が交互に着磁される。一方、エンジンによってプーリ24は駆動され、シャフト13によって回転子11が回転するため、固定子巻線19には回転磁界が与えられ、固定子巻線19には起電力が生じる。この交流の起電力は、直流交流相互変換回路31で直流に整流され、バッテリに充電される。
Next, a case where the generator motor having the above configuration is used as a generator will be described.
A magnetic flux is generated from the battery via the brush 22, brush 22, and slip ring 21 to generate magnetic flux, and the rotor 11 is alternately magnetized with N and S poles. On the other hand, since the pulley 24 is driven by the engine and the rotor 11 is rotated by the shaft 13, a rotating magnetic field is applied to the stator winding 19, and an electromotive force is generated in the stator winding 19. This alternating electromotive force is rectified to direct current by the direct current alternating current mutual conversion circuit 31 and charged to the battery.

次に、上記発電電動機のレゾルバ1に対する外部磁界及び湧き出し磁束の影響について説明する。
レゾルバ1において、検出角度誤差へ影響を及ぼすノイズの一つにパワー回路部30で生じるスイッチングノイズ等による外部磁界がある。
発電電動機の駆動時にパワー回路部30の直流交流相互変換回路31のスイッチング素子、例えばMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)をON、OFFをすることで電流を直流、または交流に切り替えるが、パワー回路部30を流れる電流が急峻に変化した場合、磁束が大きく変化する。この時、以下の式で表される磁束がレゾルバ1を貫通しており、電流の変化により磁束が変化する。
Next, the influence of the external magnetic field and the magnetic flux generated on the resolver 1 of the generator motor will be described.
In the resolver 1, one of the noises affecting the detection angle error is an external magnetic field due to switching noise generated in the power circuit unit 30.
When the generator motor is driven, the current is switched to direct current or alternating current by turning on and off the switching element of the DC / AC mutual conversion circuit 31 of the power circuit unit 30 such as a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). When the current flowing through the power circuit unit 30 changes abruptly, the magnetic flux changes greatly. At this time, the magnetic flux represented by the following formula penetrates the resolver 1, and the magnetic flux changes due to a change in current.

Figure 2012117862
Figure 2012117862

なお、上式において、B:磁束密度[Wb/m]、C:空間上の閉回路、P:パーミアンス[H]、φ:磁束[Wb]、R:磁場の位置[m]、I:電流[A]、S:導線断面積[m]、μ0:真空の透磁率 [H/m]、N:各ティース3の導線ターン数、l:電流素片の位置、V:電圧[V]である。 In the above equation, B: magnetic flux density [Wb / m 2 ], C: closed circuit in space, P: permeance [H], φ: magnetic flux [Wb], R: position of magnetic field [m], I: Current [A], S: Conductor cross-sectional area [m 2 ], μ 0 : Vacuum permeability [H / m], N: Number of conductor turns of each tooth 3, l: Current element position, V: Voltage [ V].

ここで、レゾルバ1の軸線方向の成分磁束は、センサコイル4と鎖交しないので、センサコイル4に電圧は発生しないが、図3に示すようにレゾルバ1の軸線に対して垂直な方向に貫通する成分磁束はセンサコイル4と鎖交するため、センサコイル4に電圧が発生する。
また、各ティース3に鎖交する磁束の周方向分布は正弦波状になる。
このレゾルバ1のノイズとなる電圧は「鎖交磁束×各ティース3の導線のターン数」の総和に比例するため、次式で表すことが出来る。
Here, since the component magnetic flux in the axial direction of the resolver 1 is not linked to the sensor coil 4, no voltage is generated in the sensor coil 4, but penetrates in a direction perpendicular to the axis of the resolver 1 as shown in FIG. Since the component magnetic flux to be linked to the sensor coil 4, a voltage is generated in the sensor coil 4.
Moreover, the circumferential direction distribution of the magnetic flux interlinking with each tooth 3 is sinusoidal.
Since the voltage which becomes the noise of the resolver 1 is proportional to the sum total of “linkage magnetic flux × number of turns of the conductive wire of each tooth 3”, it can be expressed by the following equation.

Figure 2012117862
Figure 2012117862

なお、上式において、Vnoise:ノイズ電圧 [V]、φ:磁束[Wb]、i:ティース番号、θi:各ティース3における位相、T:各ティース3の導線ターン数、L:出力巻線次数である。   In the above equation, Vnoise: noise voltage [V], φ: magnetic flux [Wb], i: teeth number, θi: phase in each tooth 3, T: number of turns of each tooth 3, L: output winding order It is.

上式は直交関数である点に注意すると、出力巻線次数Lが1のとき、ノイズ電圧はゼロとならないことが分かる。
センサステータコア51のティース3に巻回された導線の内、1個の出力巻線部を1つの巻線部群とし、あるいは導線の巻回方向が同一であり、かつ複数個の周方向に隣接して配置されているとともに互いに直列に接続された各出力巻線部を1つの巻線部群とする。
そして、その巻線部群の数をPとすると、
L=(P/2)=1つまり、出力巻線次数Lが1であるP=2のときには、巻線分布が1次の正弦波になり、ノイズ電圧はゼロとならず、スイッチングノイズが発生することになる。
Note that the above equation is an orthogonal function, and it can be seen that when the output winding order L is 1, the noise voltage does not become zero.
Of the conductive wires wound around the teeth 3 of the sensor stator core 51, one output winding portion is used as one winding portion group, or the winding direction of the conductive wires is the same and is adjacent to a plurality of circumferential directions. The output windings arranged in series and connected in series to each other are defined as one winding unit group.
And if the number of winding part groups is P,
L = (P / 2) = 1 That is, when the output winding order L is 1 and P = 2, the winding distribution becomes a first-order sine wave, the noise voltage does not become zero, and switching noise is generated. Will do.

また、他のノイズとして、湧き出し磁束による影響が挙げられる。
発電電動機の駆動時に回転子11を磁化するために界磁巻線17に電流を流すが、界磁電流による回転子磁束は、図1の矢印イに示すように磁性体であるシャフト13を伝わって、センサロータ5から放射状にセンサステータ51へ漏れている。
この漏れ磁束は、図4の矢印ロに示すようにセンサコイル4に鎖交するため、巻線仕様によりキャンセルされない場合はノイズとなる。
In addition, as another noise, there is an influence due to the magnetic flux that has erupted.
A current is passed through the field winding 17 in order to magnetize the rotor 11 when the generator motor is driven. The rotor magnetic flux generated by the field current is transmitted through the shaft 13 which is a magnetic material as shown by the arrow A in FIG. Thus, the sensor rotor 5 leaks radially to the sensor stator 51.
Since this leakage magnetic flux is linked to the sensor coil 4 as shown by the arrow b in FIG. 4, it becomes noise when it is not canceled by the winding specification.

レゾルバ1のこのノイズとなる電圧も、外部磁界により生じるスイッチングノイズと同様に、「鎖交磁束×各ティース3の導線のターン数」の総和に比例する。
但し、ターン数は右巻きを+とすれば左巻きを−とする。
The voltage that becomes the noise of the resolver 1 is also proportional to the sum of “linkage magnetic flux × number of turns of the conductive wire of each tooth 3”, similarly to the switching noise generated by the external magnetic field.
However, if the number of turns is + for right-handed winding, it will be-for left-handed winding.

Figure 2012117862
Figure 2012117862

ここで、Vnoise:ノイズ電圧 [V]、φ:磁束[Wb]、i:ティース番号、θi:各ティース3における位相、T:各ティース3の導線ターン数、L:出力巻線次数F:起磁力[A]、P:パーミアンス[H]である。   Here, Vnoise: noise voltage [V], φ: magnetic flux [Wb], i: teeth number, θi: phase in each tooth 3, T: number of turns of each conductor wire 3, L: output winding order F: origin Magnetic force [A], P: Permeance [H].

起磁力は周方向で一律なので定数、上記式は直交関数なので、センサステータコア2のティース3とセンサロータ5の突極6のパーミアンス脈動の影響によって空間|M±N|次の磁束とL=(P/2)が一致すれば、ノイズ電圧が発生することになる。 ここで、Mはスロット数、Nはセンサロータ5の突極6の数を示す。また、||は絶対値をあらわす記号であり、復号は任意である。また、このことは特許文献1にも記載されている。   Since the magnetomotive force is uniform in the circumferential direction, the above formula is an orthogonal function, so the space | M ± N | next magnetic flux and L = () due to the influence of the permeance pulsation between the teeth 3 of the sensor stator core 2 and the salient poles 6 of the sensor rotor 5 If P / 2) matches, a noise voltage is generated. Here, M represents the number of slots, and N represents the number of salient poles 6 of the sensor rotor 5. || is a symbol representing an absolute value, and decoding is arbitrary. This is also described in Patent Document 1.

さらに、この湧き出し磁束によるノイズの影響を考える際に、センサステータ51とセンサロータ5の製造誤差から生じる偏心を考える必要がある。
図2に示すようにセンサステータ51の中心軸線とセンサロータ5の中心軸線とが同一であれば、理想的な電圧波形が出力されるが、図5のように偏心がある場合、空間1次の磁束が重畳され、ノイズ電圧が発生する。
Furthermore, when considering the influence of noise due to the magnetic flux, it is necessary to consider the eccentricity caused by the manufacturing errors of the sensor stator 51 and the sensor rotor 5.
If the center axis of the sensor stator 51 and the center axis of the sensor rotor 5 are the same as shown in FIG. 2, an ideal voltage waveform is output, but if there is an eccentricity as shown in FIG. The magnetic flux is superimposed and a noise voltage is generated.

図1の発電電動機に組み込まれた、この実施の形態1のレゾルバ1は、レゾルバ1に対する外部磁界及び湧き出し磁束に起因したノイズ電圧の発生を抑制して、高い検出精度が確保される。
即ち、センサステータコア2のティース3に導線が巻回された巻線の内、各出力巻線部の導線の巻回方向が同一でありかつ周方向に配置されているとともに互いに直列に接続された各出力巻線部を1つの巻線部群とし、この巻線部群数をPとする場合、巻線部群の数Pを4以上の偶数とすることで、ノイズ電圧がゼロ、つまり外部からの磁界の影響を小さくすることができる。
The resolver 1 according to the first embodiment incorporated in the generator motor of FIG. 1 suppresses the generation of a noise voltage due to the external magnetic field and the spring magnetic flux with respect to the resolver 1 and ensures high detection accuracy.
That is, among the windings in which the conducting wires are wound around the teeth 3 of the sensor stator core 2, the winding directions of the conducting wires of the respective output winding portions are the same and arranged in the circumferential direction and are connected in series with each other. When each output winding part is one winding part group and the number of winding part groups is P, the noise voltage is zero, that is, external by setting the number P of winding part groups to an even number of 4 or more. The influence of the magnetic field from can be reduced.

また、湧き出し磁束については、センサロータ5の突極6の数Nと同じ空間次数の湧き出し磁束が発生し、これを第1の出力巻線4b、第2の出力巻線4cが拾わないようにするために、巻き方向も考慮した出力巻線の巻数の分布の空間次数である(P/2)とそれと等価な次数である(M±(P/2))とがNと異なるように導線のターン数を設定している。   As for the magnetic flux, a magnetic flux having the same spatial order as the number N of salient poles 6 of the sensor rotor 5 is generated, and this is not picked up by the first output winding 4b and the second output winding 4c. Therefore, the spatial order (P / 2) of the distribution of the number of turns of the output winding in consideration of the winding direction and the equivalent order (M ± (P / 2)) are different from N. The number of turns of the conductor is set to.

また、湧き出し磁束と偏心が同時に存在する場合には、センサステータコア2のティース3とセンサロータ5の突極6のパーミアンス脈動および製造誤差である偏心の影響によって、空間|M±N±1|次の磁束、空間|N±1|次の磁束が発生するが、これを出力巻線4b,4cが拾わないようにする必要がある。
そこで、(P/2)とそれと等価な次数である(M±(P/2))が|M±N±1|と|N±1|のいずれとも異なる値としている。
When the magnetic flux and the eccentricity exist at the same time, the space | M ± N ± 1 | is affected by the permeance pulsation between the teeth 3 of the sensor stator core 2 and the salient poles 6 of the sensor rotor 5 and the eccentricity that is a manufacturing error. The next magnetic flux, space | N ± 1 | next magnetic flux is generated, but it is necessary to prevent this from being picked up by the output windings 4b and 4c.
Therefore, (P / 2) and the equivalent order (M ± (P / 2)) are different from both | M ± N ± 1 | and | N ± 1 |.

また、励磁巻線4aの極数Qは、巻線部群の数であるPと同様にQを4以上の偶数とすることで、ノイズ電圧がゼロ、つまり外部からの磁界の影響を小さくすることが可能となる。
湧き出し磁束についても同様に、センサロータ5の突極6の数Nと同じ空間次数の湧き出し磁束が発生するため、これを出力巻線4b,4cが拾わないようにするために、導線の巻回方向も考慮した出力巻線4b,4cの導線のターン数の分布の空間次数である(Q/2)とそれと等価な次数である(M±Q/2)がNと異なるように巻数を設定している。
Further, the number Q of the excitation windings 4a is set to an even number of 4 or more as in the case of P, which is the number of winding unit groups, so that the noise voltage is zero, that is, the influence of an external magnetic field is reduced. It becomes possible.
Similarly, since a magnetic flux with the same spatial order as the number N of the salient poles 6 of the sensor rotor 5 is generated, the magnetic flux of the conductor is prevented from being picked up by the output windings 4b and 4c. The number of turns so that the spatial order (Q / 2) and the equivalent order (M ± Q / 2) of the turn number distribution of the conductors of the output windings 4b and 4c considering the winding direction are different from N. Is set.

また、湧き出し磁束と偏心が同時に存在する場合にも同様に、空間|M±N±1|次の磁束、空間|N±1|次の磁束が発生するが、これを出力巻線4b,4cが拾わないようにするため、(Q/2)とそれと等価な次数である(M±(Q/2))が|M±N±1|と|N±1|の何れとも異なる値としている。   Similarly, when the magnetic flux and the eccentricity exist at the same time, a space | M ± N ± 1 | next magnetic flux and a space | N ± 1 | next magnetic flux are generated, which are output winding 4b, In order to prevent 4c from being picked up, (Q / 2) and its equivalent order (M ± (Q / 2)) are different from both | M ± N ± 1 | and | N ± 1 | Yes.

次に、図1のレゾルバ1における、励磁巻線4a、第1の出力巻線4b及び第2の出力巻線4cの各巻線分布を図6に基づいてついて説明する。   Next, the respective winding distributions of the excitation winding 4a, the first output winding 4b, and the second output winding 4c in the resolver 1 of FIG. 1 will be described with reference to FIG.

第1の出力巻線4bの巻線分布は、正弦波状に分布している。
即ち、第1の出力巻線4bでは、導線の巻回方向が同一であり、かつ3個の第1の出力巻線部4b1が周方向に隣接して配置されているとともに互いに直列に接続されて1つの巻線部群1-1が構成され、引き続きこの巻線部群1-1と反対方向に導線が巻回され、かつ3個の第1の出力巻線部4b1が周方向に隣接して配置されているとともに互いに直列に接続されて別個の巻線部群1-2が構成されている。
同様にして巻線部群1-3、巻線部群1-4が構成されている。
そして、各巻線部群1-1,1-2,1-3,1-4の各中間にある第1の出力巻線部4b1は、導線のターン数が同じである両側の第1の出力巻線部4b1よりも、導線のターン数が多い。
The winding distribution of the first output winding 4b is distributed in a sine wave shape.
That is, in the first output winding 4b, the winding direction of the conducting wire is the same, and the three first output windings 4b1 are arranged adjacent to each other in the circumferential direction and are connected in series with each other. One winding portion group 1-1 is formed, and a conductive wire is continuously wound in a direction opposite to the winding portion group 1-1, and three first output winding portions 4b1 are adjacent in the circumferential direction. Are arranged in series and connected to each other in series to form a separate winding portion group 1-2.
Similarly, a winding part group 1-3 and a winding part group 1-4 are configured.
And the 1st output winding part 4b1 in each middle of each winding part group 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 has the 1st output of both sides with the same number of turns of conducting wire. The number of turns of the conductive wire is larger than that of the winding portion 4b1.

第2の出力巻線4cの巻線分布では、2個の第2の出力巻線部4c1が周方向に隣接して配置されているとともに互いに直列に、かつ導線のターン数が互いに同じである巻線部群2-1が構成され、引き続きこの巻線部群2-1と1つスロットを飛び越えて反対方向に導線が巻回されているとともに周方向に隣接して配置されているとともに互いに直列に、かつ導線のターン数が互いに同じである別個の巻線部群2-2が構成されている。
同様にして巻線部群2-3、巻線部群2-4が構成されている。
In the winding distribution of the second output winding 4c, the two second output winding portions 4c1 are arranged adjacent to each other in the circumferential direction, are in series with each other, and the number of turns of the conducting wire is the same. A winding part group 2-1 is formed, and a conductor is wound in the opposite direction, jumping over this winding part group 2-1 and one slot, and arranged adjacent to each other in the circumferential direction. Separate winding part groups 2-2 are formed in series and having the same number of turns of the conductive wires.
Similarly, a winding part group 2-3 and a winding part group 2-4 are configured.

この実施の形態1のレゾルバ1は、センサステータコア2のティース3の数Mが12、センサロータ5の突極6の数Nが8、巻線部群の数Pが4、励磁巻線4aの極数Qが12であることから、
M±P/2=12±4/2=10、14であり、M±Q/2=12±12/2=6、18である。
これらの値が|M±N±1|=|12±8±1|=3、5、19、21、|N±1|=|8±1|=7、9と一致しないため、出力巻線4b,4cが外部からの磁界の影響を受けにくく、かつセンサロータ5側からセンサステータ51側へ湧き出す磁束とセンサステータ51側からセンサロータ5側へ流入する磁束と製造ばらつきの影響を受けにくいレゾルバ1を得ることができる。
また、第1の出力巻線4bの巻線分布は、(P/2)次の正弦波状に分布しているので、第1の出力巻線4bの電圧信号に含まれる高調波が低減されるため、より角度誤差の小さい高精度のレゾルバ1を得ることができる。
In the resolver 1 of the first embodiment, the number M of the teeth 3 of the sensor stator core 2 is 12, the number N of the salient poles 6 of the sensor rotor 5 is 8, the number P of the winding portions is 4, and the excitation winding 4a Since the number of poles Q is 12,
M ± P / 2 = 12 ± 4/2 = 10, 14 and M ± Q / 2 = 12 ± 12/2 = 6, 18.
Since these values do not coincide with | M ± N ± 1 | = | 12 ± 8 ± 1 | = 3, 5, 19, 21, | N ± 1 | = | 8 ± 1 | = 7, 9 The wires 4b and 4c are not easily affected by an external magnetic field, and are affected by magnetic flux that swells from the sensor rotor 5 side to the sensor stator 51 side, magnetic flux that flows from the sensor stator 51 side to the sensor rotor 5 side, and manufacturing variations. A difficult resolver 1 can be obtained.
Further, since the winding distribution of the first output winding 4b is distributed in a (P / 2) -order sine wave shape, the harmonics contained in the voltage signal of the first output winding 4b are reduced. Therefore, a highly accurate resolver 1 with a smaller angle error can be obtained.

本願発明者は、従来例(巻線分布次数Lが1である、巻線部群Pが2のとき)と実施の形態1のレゾルバ1の巻線仕様とにおけるそれぞれの湧き出し磁束の影響を実験により求めた。
図9(a)は、この時の実験結果を示す対比図である。
また、同じく、同従来例とレゾルバ1の巻線仕様とにおけるそれぞれの外部磁界の影響を実験により求めた。
図9(b)は、この時の実験結果を示す対比図である。
なお、図9(a),(b)ともに縦軸は検出角度誤差を示す。
この実験結果から、湧き出し磁束による検出角度誤差は、従来のものと比較して、図6の巻線分布を示す実施の形態1のレゾルバ1が5割程度低減していることが分った。
また、外部磁界による検出角度誤差についても、同様に、従来のものと比較して図6の巻線分布を示す実施の形態1のレゾルバ1が(1/3)程度に低減していることが分った。
The inventor of the present application considers the influence of the respective spilled magnetic flux in the conventional example (when the winding distribution order L is 1 and the winding part group P is 2) and the winding specifications of the resolver 1 of the first embodiment. It was determined by experiment.
FIG. 9A is a comparison diagram showing experimental results at this time.
Similarly, the influence of each external magnetic field in the conventional example and the winding specification of the resolver 1 was obtained by experiments.
FIG. 9B is a comparison diagram showing experimental results at this time.
In FIGS. 9A and 9B, the vertical axis indicates the detection angle error.
From this experimental result, it was found that the detection angle error due to the spilled magnetic flux was reduced by about 50% in the resolver 1 of the first embodiment showing the winding distribution of FIG. .
Similarly, the detection angle error due to the external magnetic field is reduced to about (1/3) of the resolver 1 of the first embodiment showing the winding distribution of FIG. 6 as compared with the conventional one. I understand.

同様に、本願発明者は、図6の巻線分布を示す実施の形態1のレゾルバ1と従来例(出力巻線次数Lが1である、巻線部群Pが2のとき)とにおけるそれぞれの出力電圧波形図を実験により求めた。
図10(a)はレゾルバ1の第1の出力巻線4b及び第2の出力巻線4cの出力電圧波形図、図10(b)は従来のものの第1の出力巻線及び第2の出力巻線の出力電圧波形図である。
この実験結果から、図10(a)に示したこの実施の形態1のレゾルバ1の電圧波形は、乱れなくきれいな正弦波が出力されているのに対して、図10(b)に示した従来の電圧波形は、振幅の中心がノイズ波形と同期しているためにうねりが発生している。
Similarly, the inventor of the present application is the resolver 1 of the first embodiment showing the winding distribution of FIG. 6 and the conventional example (when the output winding order L is 1 and the winding section group P is 2). The output voltage waveform diagram of was obtained by experiment.
FIG. 10A is an output voltage waveform diagram of the first output winding 4b and the second output winding 4c of the resolver 1, and FIG. 10B is a conventional first output winding and second output. It is an output voltage waveform diagram of a winding.
From the result of this experiment, the voltage waveform of the resolver 1 of the first embodiment shown in FIG. 10 (a) outputs a clean sine wave without disturbance, whereas the conventional waveform shown in FIG. 10 (b). In the voltage waveform of FIG. 5, the undulation occurs because the center of the amplitude is synchronized with the noise waveform.

なお、図6に示した第1の出力巻線4bの巻線分布は、正弦波状に分布しているが、図7に示すように、第1の出力巻線4bは、各巻線部群1-1,1-2,1-3,1-4を構成する各第1の出力巻線部4b1の導線のターン数が同じであっても、湧き出し磁束による検出角度誤差は、従来のものと比較して低減され、また外部磁界による検出角度誤差についても、従来のものと比較して低減される。   Note that the winding distribution of the first output winding 4b shown in FIG. 6 is distributed in a sine wave form, but as shown in FIG. -1, 1-2, 1-3, 1-4 Even if the number of turns of the conducting wire of each of the first output windings 4b1 is the same, the detection angle error due to the magnetic flux is the conventional one The detection angle error due to the external magnetic field is also reduced as compared with the conventional one.

また、例えば図8に示すように、第1の出力巻線4bは、各巻線部群1-1,1-2,1-3,1-4の各中間にある第1の出力巻線部4b1が、導線のターン数が同じである両側の第1の出力巻線部4b1よりも導線のターン数が少ないが、このものでも、図7のものと同様の効果がある。   For example, as shown in FIG. 8, the first output winding 4b includes first output winding sections in the middle of the respective winding section groups 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4. 4b1 has a smaller number of turns of the conductor than the first output windings 4b1 on both sides where the number of turns of the conductor is the same, but this also has the same effect as that of FIG.

実施の形態2.
図11は、この発明の実施の形態2のレゾルバ1を示す構成図、図12はこのレゾルバ1の巻線分布図であり、このレゾルバ1は、12スロット2Xであって、センサステータコア2のティース数Mは12、センサロータ5の突極6の数Nは2、巻線部群の数Pは8、励磁巻線4aの極数Qは12である。
この実施の形態では、第1の出力巻線4bは、巻線部群1−1,1−3,1−5,1−7がそれぞれ導線のターン数及び巻回方向が同じである一個の第1の出力巻線部4b1で構成されている。巻線部群1−1,1−3,1−5,1−7と導線の巻回方向が逆である、第1の出力巻線4bの巻線部群1−2,1−4,1−6,1−8は、それぞれ導線のターン数及び巻回方向が同じである二個の第1の出力巻線部4b1が周方向に隣接して配置されているとともに互いに直列に接続されて構成されている。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a resolver 1 according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 12 is a winding distribution diagram of the resolver 1. The resolver 1 has 12 slots 2X, and teeth of the sensor stator core 2 are shown. The number M is 12, the number N of the salient poles 6 of the sensor rotor 5 is 2, the number P of the winding part groups is 8, and the number Q of the exciting windings 4a is 12.
In this embodiment, the first output winding 4b includes one winding unit group 1-1, 1-3, 1-5, and 1-7 each having the same number of turns and winding direction of the conductor. The first output winding portion 4b1 is configured. Winding portion groups 1-2, 1-4, and 1-5 of the first output winding 4b, in which the winding direction of the conducting wire is opposite to the winding portion groups 1-1, 1-3, 1-5, and 1-7. In 1-6 and 1-8, two first output windings 4b1 each having the same number of turns and winding direction of the conducting wire are arranged adjacent to each other in the circumferential direction and are connected in series. Configured.

また、第2の出力巻線4cは、巻線部群2−1,2−3,2−5,2−7がそれぞれ導線のターン数及び巻回方向が同じである一個の第1の出力巻線部4c1で構成され、第2の出力巻線4cの巻線部群2−2,2−4,2−6,2−8は、それぞれ導線のターン数及び巻回方向が同じである一個の第1の出力巻線部4c1で構成されている。導線の巻回方向は、巻線部群2−1,2−3,2−5,2−7と巻線部群2−2,2−4,2−6,2−8とでは逆である。   Further, the second output winding 4c has one first output in which the winding group 2-1, 2-3, 2-5, 2-7 have the same number of turns and winding direction of the conducting wire, respectively. The winding part group 2-2, 2-4, 2-6, and 2-8 that are constituted by the winding part 4 c 1 and have the same number of turns and winding directions of the second output winding 4 c. It is composed of one first output winding portion 4c1. The winding direction of the conducting wire is opposite between the winding part groups 2-1, 2-3, 2-5, 2-7 and the winding part groups 2-2, 2-4, 2-6, 2-8. is there.

この実施の形態2のレゾルバ1では、
M±P/2=12±8/2=16、8であり、M±Q/2=12±12/2=6、18である。
これらの数値は、|M±N±1|=|12±2±1|=9、11、13、15、|N±1|=|2±1|=1、3と一致していないため、出力巻線4b,4cが外部からの磁界の影響、センサロータ5側からセンサステータ51側へ湧き出す磁束の影響、及び製造誤差によるセンサロータ5の偏心の影響が受けにくいレゾルバ1を得ることができる。
In the resolver 1 of the second embodiment,
M ± P / 2 = 12 ± 8/2 = 16,8 and M ± Q / 2 = 12 ± 12/2 = 6,18.
These numbers are not consistent with | M ± N ± 1 | = | 12 ± 2 ± 1 | = 9, 11, 13, 15, | N ± 1 | = | 2 ± 1 | = 1,3 The resolver 1 is obtained in which the output windings 4b and 4c are not easily affected by the magnetic field from the outside, the magnetic flux that flows from the sensor rotor 5 to the sensor stator 51, and the eccentricity of the sensor rotor 5 due to manufacturing errors. Can do.

実施の形態3.
図13は、この発明の実施の形態3のレゾルバ1を示す構成図、図14はこのレゾルバ1の巻線分布図であり、このレゾルバ1は、12スロット4Xであって、センサステータ51のティース数Mは12、センサロータ5の突極6の数Nは4、巻線部群の数Pは4、励磁巻線4aの極数Qは12である。
この実施の形態3のレゾルバ1では、
M±P/2=12±4/2=10、14であり、M±Q/2=12±12/2=6、18である。
これらの数値は、|M±N±1|=|12±4±1|=7、9、15、17、|N±1|=|4±1|=3、5と一致していないため、出力巻線4b,4cが外部からの磁界の影響、センサロータ5側からセンサステータ51側へ湧き出す磁束の影響、及び製造誤差によるセンサロータ5の偏心の影響が受けにくいレゾルバ1を得ることができる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing a resolver 1 according to a third embodiment of the present invention. FIG. 14 is a winding distribution diagram of the resolver 1. The resolver 1 has 12 slots 4X and includes teeth of a sensor stator 51. The number M is 12, the number N of the salient poles 6 of the sensor rotor 5 is 4, the number P of the winding part groups is 4, and the number Q of the exciting windings 4a is 12.
In the resolver 1 of the third embodiment,
M ± P / 2 = 12 ± 4/2 = 10, 14 and M ± Q / 2 = 12 ± 12/2 = 6, 18.
These numbers are not consistent with | M ± N ± 1 | = | 12 ± 4 ± 1 | = 7, 9, 15, 17, | N ± 1 | = | 4 ± 1 | = 3,5 The resolver 1 is obtained in which the output windings 4b and 4c are not easily affected by the magnetic field from the outside, the magnetic flux that flows from the sensor rotor 5 to the sensor stator 51, and the eccentricity of the sensor rotor 5 due to manufacturing errors. Can do.

なお、図15は、レゾルバ1において、センサステータコア2のティース3の数M、センサロータ5の突極6の数N、巻線部群の数P、励磁巻線4aの極数Qの種々の組み合わせを示す一覧表(実施の形態1〜3のものを含む)であり、これらの組み合わせでも、各実施の形態1〜3のものと同様の効果を得ることができる。   FIG. 15 shows the resolver 1 in which the number M of the teeth 3 of the sensor stator core 2, the number N of salient poles 6 of the sensor rotor 5, the number P of winding portions, and the number Q of poles of the excitation winding 4a are various. A list showing combinations (including those in the first to third embodiments), and even these combinations can obtain the same effects as those in the first to third embodiments.

また、上記各実施の形態では、制御回路部がハウジング16と別体に設けられた発電電動機に組み込まれたレゾルバ1について説明したが、制御回路部がハウジング16と一体の発電電動機に組み込まれたレゾルバ1にも、この発明は適用できる。
図16は、この発電電動機を示す断面図である。
図16に示す制御回路部40は、リアブラケット16bの側面に固定されており、コネクタ34を介してパワー回路部30と電気的に接続された制御基板41と、この制御基板41に搭載され界磁電流スイッチング回路32を制御する電子部品(図示せず)と、この制御基板41に搭載されレゾルバ1の検出信号を角度信号に変換するセンサ変換器(図示せず)とを備えている。
In each of the above-described embodiments, the resolver 1 is described in which the control circuit unit is incorporated in the generator motor provided separately from the housing 16. However, the control circuit unit is incorporated in the generator motor integrated with the housing 16. The present invention can also be applied to the resolver 1.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing the generator motor.
A control circuit section 40 shown in FIG. 16 is fixed to the side surface of the rear bracket 16b, and a control board 41 that is electrically connected to the power circuit section 30 via a connector 34. An electronic component (not shown) that controls the magnetic current switching circuit 32 and a sensor converter (not shown) that is mounted on the control board 41 and converts the detection signal of the resolver 1 into an angle signal are provided.

また、上記の実施の形態1〜3では3相の発電電動機について説明したが、6相の発電電動機にもこの発明は適用できる。
図17、図18、図19は、6相の発電電動機についての各相(U相、V相、W相、X相、Y相、Z相)の直流交流相互変換回路31を構成する各スイッチング素子33a,33b,33c,33d,33e,33fとレゾルバ1の位置関係を模式的に示した図である。
図17は、レゾルバ1の周辺に等分間隔にスイッチング素子33a,33b,33c,33d,33e,33fを配置した例であり、図18は、レゾルバ1の両側にそれぞれスイッチング素子33a,33b,33c、スイッチング素子33d,33e,33fを直線状に配置した例である。
図19は、レゾルバ1の周辺に、スイッチング素子33a,33b,33c,33d,33e,33fを一部を除いて等間隔に配置した例である。
In the first to third embodiments, the three-phase generator motor has been described. However, the present invention can also be applied to a six-phase generator motor.
17, 18, and 19 show each switching that constitutes the DC / AC mutual conversion circuit 31 of each phase (U phase, V phase, W phase, X phase, Y phase, Z phase) of the six-phase generator motor. It is the figure which showed typically the positional relationship of the element 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f and the resolver 1. FIG.
FIG. 17 shows an example in which switching elements 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, and 33f are arranged at equal intervals around the resolver 1. FIG. 18 shows switching elements 33a, 33b, and 33c on both sides of the resolver 1, respectively. In this example, the switching elements 33d, 33e, and 33f are linearly arranged.
FIG. 19 shows an example in which switching elements 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, and 33f are arranged at equal intervals around the resolver 1 except for a part thereof.

この発電電動機の場合も、スイッチング素子33a,33b,33c,33d,33e,33fから発生した磁界がレゾルバ1を通過し、検出角度精度の低下が発生する。
しかしながら、出力巻線4b,4cの巻線仕様を実施の形態1〜3のものにすることで、さまざまな方向からのレゾルバ1に対する外部磁界の侵入に対して影響を小さくすることができ、検出角度精度の低下を防ぐことが可能となる。
Also in the case of this generator motor, the magnetic field generated from the switching elements 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, and 33f passes through the resolver 1, and the detection angle accuracy decreases.
However, if the winding specifications of the output windings 4b and 4c are the same as those in the first to third embodiments, the influence on the penetration of the external magnetic field into the resolver 1 from various directions can be reduced, and detection It is possible to prevent a decrease in angular accuracy.

なお、スイッチング素子33a,33b,33c,33d,33e,33fの配置は、図17〜図19に示した以外の配置に対しても、同様の効果を得ることができ、また相数も6相のみではなく、他の相数の発電機電動機においても同様の効果を得ることができる。   Note that the arrangement of the switching elements 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, and 33f can provide the same effect with respect to arrangements other than those shown in FIGS. 17 to 19, and the number of phases is six. The same effect can be obtained not only in the generator motors of other phases.

また、電動機のシャフト、発電機のシャフトにセンサロータ5を取付けたレゾルバ1であっても、この発明は適用できる。   The present invention can also be applied to the resolver 1 in which the sensor rotor 5 is attached to the shaft of the electric motor and the shaft of the generator.

1 レゾルバ、2 センサステータコア、3 ティース、4 センサコイル、4a 励磁巻線、4b 出力巻線、4b1 出力巻線部、4c 出力巻線、4c1 出力巻線部、5 センサロータ、6 突極、7 レゾルバ、10 発電電動機本体、11 回転子、12 固定子、13 シャフト、14 フロントベアリング、15 リアベアリング、16 ハウジング、16a フロントブラケット、16b リアブラケット、17 界磁巻線、18 固定子鉄心、19 固定子巻線、20:ファン、21 スリップリング、22 ブラシ、23 ブラシホルダ、24 プーリ、30 パワー回路部、31 直流交流相互変換回路、32 界磁電流スイッチング回路、33a,33b,33c,33d,33e,33f スイッチング素子、34 コネクタ、40 制御回路部、41:制御基板、51 センサステータ。   1 resolver, 2 sensor stator core, 3 teeth, 4 sensor coil, 4a exciting winding, 4b output winding, 4b1 output winding, 4c output winding, 4c1 output winding, 5 sensor rotor, 6 salient pole, 7 Resolver, 10 Generator motor body, 11 Rotor, 12 Stator, 13 Shaft, 14 Front bearing, 15 Rear bearing, 16 Housing, 16a Front bracket, 16b Rear bracket, 17 Field winding, 18 Stator core, 19 Fixed Sub winding, 20: fan, 21 slip ring, 22 brush, 23 brush holder, 24 pulley, 30 power circuit section, 31 DC / AC mutual conversion circuit, 32 field current switching circuit, 33a, 33b, 33c, 33d, 33e 33f Switching element, 34 connector, 40 Control circuit portion, 41: control board, 51 sensor stator.

Claims (9)

径内側方向に突出し周方向に間隔を空けて形成された複数個のティースを有するセンサステータコア、及び前記ティースに導線が巻回されて構成された、励磁巻線及び出力巻線を含むセンサステータと、
このセンサステータの内側に設けられ、複数個の径外側方向に突出した突極が周方向に間隔を空けて形成されたセンサロータと
を備えたレゾルバであって、
前記ティースの数をM(Mは正の整数)、前記突極の数をN(Nは正の整数)とし、
さらに各前記出力巻線は、前記ティースに前記導線が巻回された出力巻線部を1つの巻線部群とし、または各前記ティースに前記導線が同一方向に巻回された出力巻線部が2個以上周方向に連続して配置されているとともに互いに直列に接続されて1つの巻線部群として1相の出力巻線を構成しており、
前記巻線部群は、数をPとしたとき、
Pは4以上の偶数であり、かつ(P/2)の値及びM±(P/2)の値が、|M±N±1|、|N±1|及びNの何れの値とも異なることを特徴とするレゾルバ。
A sensor stator core having a plurality of teeth projecting radially inwardly and spaced apart in the circumferential direction; and a sensor stator including an excitation winding and an output winding formed by winding a conductive wire around the teeth; ,
A resolver provided with a sensor rotor provided inside the sensor stator and having a plurality of salient poles protruding in the radially outward direction and spaced apart in the circumferential direction,
The number of teeth is M (M is a positive integer), the number of salient poles is N (N is a positive integer),
Furthermore, each said output winding makes the output winding part by which the said conducting wire was wound by the said teeth into one winding part group, or the output winding part by which the said conducting wire was wound by the same direction on each said tooth Are arranged continuously in the circumferential direction and connected to each other in series to form a one-phase output winding as one winding unit group,
When the number of winding portions is P,
P is an even number of 4 or more, and the values of (P / 2) and M ± (P / 2) are different from any of | M ± N ± 1 |, | N ± 1 |, and N A resolver characterized by that.
前記励磁巻線の極数をQとしたとき、Qは4以上の偶数であり、かつ(Q/2)の値及びM±(Q/2)の値が、|M±N±1|、|N±1|及びNの何れの値とも異なることを特徴とする請求項1に記載のレゾルバ。   When Q is the number of poles of the exciting winding, Q is an even number of 4 or more, and the value of (Q / 2) and the value of M ± (Q / 2) are | M ± N ± 1 | The resolver according to claim 1, which is different from any of | N ± 1 | and N. 前記出力巻線の巻数分布は、(P/2)次の正弦波状であることを特徴とする請求項1または2に記載のレゾルバ。   The resolver according to claim 1 or 2, wherein the number of turns of the output winding is a (P / 2) -order sine wave. 前記Mは12であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のレゾルバ。   The resolver according to claim 1, wherein M is 12. 5. 前記Nは8、前記Pは4、前記Qは12であることを特徴とする請求項2に記載のレゾルバ。   The resolver according to claim 2, wherein the N is 8, the P is 4, and the Q is 12. 4. 前記Nは2、前記Pは4、前記Qは12であることを特徴とする請求項2に記載のレゾルバ。   The resolver according to claim 2, wherein the N is 2, the P is 4, and the Q is 12. 4. 前記Nは4、前記Pは4、前記Qは12であることを特徴とする請求項2に記載のレゾルバ。   The resolver according to claim 2, wherein the N is 4, the P is 4, and the Q is 12. 4. 前記センサロータは、回転電機のシャフトに固定されていることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載のレゾルバ。   The resolver according to claim 1, wherein the sensor rotor is fixed to a shaft of a rotating electrical machine. 前記回転電機は、界磁巻線に電流を供給するパワー回路部の駆動を制御する制御回路部が一体化されていることを特徴とする請求項8に記載のレゾルバ。   The resolver according to claim 8, wherein the rotating electric machine is integrated with a control circuit unit that controls driving of a power circuit unit that supplies current to the field winding.
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