JP2014137248A - 角度センサ - Google Patents

Abstract

【課題】電源ＯＮ／ＯＦＦ時の高電圧発生による自身のコイルや周囲の電子部品の損傷を有効に防止することのできるシンクロ電機等の角度センサを提供する。
【解決手段】回転トランス２を用いた角度センサ１０は、逆起電力の電圧を低くするための部品５を内蔵する。部品５は、角度センサ１０の励磁側コイル３と並列に設けられる。逆起電力の電圧を低くするための部品５として、バリスタ、ＲＣスナバ回路等のスナバ回路、ツェナーダイオード等を使用することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は角度センサに係り、特にシンクロ電機等の角度センサにおいて、電源ＯＮ／ＯＦＦ時の高電圧発生による自身のコイルや周囲の電子部品の損傷を有効に防止することのできる、角度センサに関するものである。

角度センサであるシンクロ電機は電源を印加して使用するが、電源ＯＮ／ＯＦＦ時には、シンクロ電機内部のコイルにて逆起電力が発生する。従来のシンクロ電機では、電源ＯＮ／ＯＦＦ時には定格電圧の十数倍にもなる電圧がコイルに発生する場合があった。

一般的に、かかるサージ電圧からの回路・機器保護については従来、複数の技術的提案がなされているが、後掲特許文献１に開示されているものはその一例である。ここには、雷などを原因としたサージを吸収するサージ吸収器の能力を高めるために、二本の電源線間に接続され、所定値を超える電位差を生じさせるサージが二本の電源線へ侵入した場合に放電するアレスタと、二本の電源線電位変動を同位相としつつこれらとアース端子との間に所定値を超える電位差を生じさせるサージが二本の電源線へ侵入した場合に放電する三極アレスタと、通信回線を接続するためのモジュラージャックと、アース端子とモジュラージャックとの間に接続され、通信回線とアース端子との間に所定値を超える電位差を生じさせるサージがジャックに侵入した場合に導通するサイリスタとを備える構成が開示されている。

特開２００１−２１１５４４号公報「サージ吸収器」

さて、図２は従来のシンクロ電機の構成を示す配線図である。図示するように従来のシンクロ電機２１０では、電源ＯＮ／ＯＦＦ時にコイル２３に高電圧が発生する場合があり、それがシンクロ電機のコイルの損傷等の発生原因の一つになっていた。つまり、電源ＯＮ／ＯＦＦ時にシンクロ電機２１０内部のコイル２３にて発生する逆起電力は、定格電圧の十数倍にもなる場合があった。そうするとこれによって、自身のコイルまたは周囲の電子部品が損傷したり、電磁ノイズの発生などが引き起こされる可能性があった。

そこで本発明が解決しようとする課題は、かかる従来技術の問題点をなくし、電源ＯＮ／ＯＦＦ時の高電圧発生による自身のコイルや周囲の電子部品の損傷を有効に防止することのできる、シンクロ電機等の角度センサを提供することである。

本願発明者は上記課題について検討した結果、逆起電力の電圧を低くするバリスタ等の部品をシンクロ電機等に内蔵させることによってこれを解決できることに想到し、これに基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、上記課題を解決するための手段として本願で特許請求される発明、もしくは少なくとも開示される発明は、以下の通りである。

〔１〕 回転トランスを用いた角度センサであって、逆起電力の電圧を低くするための部品を内蔵していることを特徴とする、角度センサ。
〔２〕 前記部品は、本角度センサの励磁側コイルと並列に設けられていることを特徴とする、〔１〕に記載の角度センサ。
〔３〕 前記部品はバリスタであることを特徴とする、〔２〕に記載の角度センサ。

〔４〕 前記部品はスナバ回路であることを特徴とする、〔２〕に記載の角度センサ。
〔５〕 前記部品はツェナーダイオードであることを特徴とする、〔２〕に記載の角度センサ。
〔６〕 シンクロ電機であることを特徴とする、〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載の角度センサ。
〔７〕 レゾルバであることを特徴とする、〔１〕ないし〔５〕のいずれかに記載の角度センサ。

本発明の角度センサは上述のように構成されるため、これによれば、シンクロ電機等の角度センサにおいて、内部で発生する逆起電力の電圧を低くすることができるため、電源ＯＮ／ＯＦＦ時の高電圧発生による自身のコイルや周囲の電子部品の損傷を有効に防止することができ、また電磁ノイズの発生も防止することができ、不具合の発生率を低減することができる。

本発明に係る角度センサの例としてシンクロ電機の構成を示す配線図である。 従来のシンクロ電機の構成を示す配線図である。

以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る角度センサの例としてシンクロ電機の構成を示す配線図である。図示するように本角度センサ１０は、回転トランス２を用いた角度センサであって、逆起電力の電圧を低くするための部品（電子部品）５を内蔵していることを主たる構成とする。また当該部品５は、本角度センサ１０の励磁側コイル３と並列に接続されることとする。

かかる構成により本発明角度センサ１０においては、励磁側コイル３と並列に設けられた部品５によって、電源ＯＮ／ＯＦＦ時においても、内部で発生する逆起電力の電圧を低く抑えることができる。つまり、コイルにおいて発生する電圧が過大になることが抑制され、コイルを保護することができる。これにより、電源ＯＮ／ＯＦＦ時の高電圧発生による自身のコイルや周囲の電子部品の損傷を有効に防止することができ、さらにまた、電磁ノイズの発生も防止される。

なお、逆起電力の電圧を低くする、すなわちコイルを過電圧から保護するための部品５として、具体的には、バリスタ、ＲＣスナバ回路等のスナバ回路、あるいはツェナーダイオード等を使用することができる。

なおまた、部品５としてバリスタやスナバ回路を用いる場合、これらは１個のみでよい。一方、ツェナーダイオードを使用する場合は、バリスタやスナバ回路とは異なって２個を用い、これらを逆向き直列で接続したものを励磁側コイル３と並列に設けることとする。これは、ツェナーダイオードが１個のみでは高電圧の逆起電力が発生したときだけでなく常時ツェナーダイオードに電流が流れてしまい、そのために正確な角度信号が出力されなくなるからである。

また、図では、本発明角度センサ１０としてシンクロ電機の例を示したが、レゾルバにも本発明を適用することが可能である。

本発明の角度センサによれば、シンクロ電機等の角度センサにおいて、内部で発生する逆起電力の電圧を低くすることができ、電源ＯＮ／ＯＦＦ時の高電圧発生による自身のコイルや周囲の電子部品の損傷を有効に防止でき、電磁ノイズの発生も防止でき、不具合の発生率を低減することができる。したがって、角度センサを用いる全分野において、産業上利用性が高い発明である。

２、２２…回転トランス
３、２３…励磁側コイル
５…逆起電力の電圧を低くするための部品
８、２８…出力側コイル
１０、２１０…角度センサ

Claims (7)

1. 回転トランスを用いた角度センサであって、逆起電力の電圧を低くするための部品を内蔵していることを特徴とする、角度センサ。
2. 前記部品は、本角度センサの励磁側コイルと並列に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の角度センサ。
3. 前記部品はバリスタであることを特徴とする、請求項２に記載の角度センサ。
4. 前記部品はスナバ回路であることを特徴とする、請求項２に記載の角度センサ。
5. 前記部品はツェナーダイオードであることを特徴とする、請求項２に記載の角度センサ。
6. シンクロ電機であることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の角度センサ。
7. レゾルバであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の角度センサ。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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