JP2015186370A - Variable reluctance resolver, motor, and robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可変リラクタンス型レゾルバ、モータ及びロボットに関する。 The present invention relates to a variable reluctance resolver, a motor, and a robot.
下記特許文献1には、レゾルバにおける巻線の巻線方法であって、追加の部品あるいは追加の作業工数を必要とせずに、漏洩する磁束がレゾルバの固定子に干渉することを低減し、角度検出精度の低下を抑制することができるレゾルバにおける巻線の巻線方法が開示されている。上記巻線方法は、固定磁極に巻回した巻線群を直列接続して得られる磁束分布が2P極の正弦波分布となるように1相分巻線群を構成し、さらに、複数の1相分巻線群を用いることによりn相分巻線群を構成して、2P極かつn相の正弦波磁束を得るように構成する検出器用巻線の巻線方法において、1相分巻線群における固定磁極間の渡り線を、全体の半分の数の渡り線と残りの半分の数の渡り線が固定子コアの円周方向に沿って互いに反対向き、かつ長さの合計が同じになるように形成する。 The following Patent Document 1 discloses a winding method of a winding in a resolver, which reduces the interference of a leaking magnetic flux with a resolver stator without requiring additional parts or additional work man-hours. A winding method of a winding in a resolver that can suppress a decrease in detection accuracy is disclosed. In the winding method, the one-phase winding group is configured such that the magnetic flux distribution obtained by connecting the winding groups wound around the fixed magnetic pole in series becomes a sine wave distribution of 2P poles, and a plurality of 1 In a winding method for a detector winding, wherein an n-phase winding group is configured by using a phase winding group to obtain a 2P-pole and n-phase sinusoidal magnetic flux, a single-phase winding is provided. Crossover wires between the fixed magnetic poles in the group are half of the whole and the other half of the crossover wires are opposite to each other along the circumferential direction of the stator core, and the total length is the same. It forms so that it may become.
ところで、上記従来技術において、レゾルバがモータの回転を検出する場合、レゾルバロータがモータロータに同軸に連結されている。しかしながら、モータロータに永久磁石が埋め込まれている場合、該磁石による漏れ磁束が角度位置検出に影響を与えてしまう。 By the way, in the said prior art, when a resolver detects rotation of a motor, the resolver rotor is connected with the motor rotor coaxially. However, when a permanent magnet is embedded in the motor rotor, leakage magnetic flux due to the magnet affects the angular position detection.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、モータロータの磁石による角度位置検出への影響を低減する、ことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to reduce the influence on the angular position detection by the magnet of the motor rotor.
上記目的を達成するために、本発明では、可変リラクタンス型レゾルバに係る第1の解決手段として、周方向に均等に磁石が配置されたモータロータに同軸結合されたレゾルバロータを備える可変リラクタンス型レゾルバであって、前記レゾルバロータの周方向に等間隔で設けられた突起部の前記レゾルバロータの周方向の中心は、前記磁石の極のモータロータの周方向の中心と一致する、という手段を採用する。本発明によれば、モータロータの磁石の漏れ磁束による角度位置検出への影響を低減することができる。 In order to achieve the above object, the present invention provides a variable reluctance resolver comprising a resolver rotor coaxially coupled to a motor rotor in which magnets are evenly arranged in the circumferential direction as a first solving means related to a variable reluctance resolver. Then, a means is adopted in which the circumferential center of the resolver rotor of the protrusions provided at equal intervals in the circumferential direction of the resolver rotor coincides with the circumferential center of the motor rotor of the magnet pole. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence on the angular position detection by the leakage magnetic flux of the magnet of a motor rotor can be reduced.
本発明では、可変リラクタンス型レゾルバに係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、前記レゾルバロータの周方向に等間隔で設けられた突起部の数と、前記モータロータの前記磁石の極対数とが同数である、という手段を採用する。本発明によれば、突起部の数と、モータロータの磁石の極対数の数を同数にすることによって、モータロータの磁石の漏れ磁束による角度位置検出への影響をさらに低減することができる。 In the present invention, as a second solving means related to the variable reluctance resolver, in the first solving means, the number of protrusions provided at equal intervals in the circumferential direction of the resolver rotor, and the magnet of the motor rotor A method is adopted in which the number of pole pairs is the same. According to the present invention, by making the number of protrusions equal to the number of pole pairs of the magnet of the motor rotor, the influence on the angular position detection due to the leakage magnetic flux of the magnet of the motor rotor can be further reduced.
本発明では、モータに係る解決手段として、上記第1あるいは第2の解決手段を採用する可変リラクタンス型レゾルバを備え、該可変リラクタンス型レゾルバによって回転が検出される、という手段を採用する。
本発明によれば、モータロータの磁石の漏れ磁束による角度位置検出への影響を低減することができる。
In the present invention, as a solution relating to the motor, a variable reluctance resolver that employs the first or second solution is provided, and rotation is detected by the variable reluctance resolver.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence on the angular position detection by the leakage magnetic flux of the magnet of a motor rotor can be reduced.
本発明では、ロボットに係る解決手段として、上記解決手段を採用するモータを備え、該モータによって駆動される、という手段を採用する。
本発明によれば、モータロータの磁石の漏れ磁束による角度位置検出への影響を低減することができる。
In the present invention, as a solving means related to the robot, a means is provided that includes a motor that employs the above-described solving means and is driven by the motor.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence on the angular position detection by the leakage magnetic flux of the magnet of a motor rotor can be reduced.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る可変リラクタンス型レゾルバは、耐久性に優れ、車両内等の厳しい環境条件でも使用可能な回転センサであり、例えば、車両に搭載されたモータの回転を検出する。可変リラクタンス型レゾルバは、図1に示すように、ロータ1、ステータ2及び回転軸3から構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The variable reluctance resolver according to the present embodiment is a rotation sensor that has excellent durability and can be used even under severe environmental conditions such as in a vehicle, and detects, for example, the rotation of a motor mounted on the vehicle. As shown in FIG. 1, the variable reluctance resolver includes a rotor 1, a
ロータ1は、例えばケイ素鋼板を複数枚長さ方向に積層して構成され、周方向に4つの突起部11が等間隔に配置されている。つまり、ロータ1の周方向の外形の輪郭線は、一定の径ではなく、周期的に変化する径によって形成されている。
The rotor 1 is configured by, for example, laminating a plurality of silicon steel plates in the length direction, and four
また、ロータ1は、図示しない軸受によって回転自在に支持された回転軸3に固定されている。つまり、ロータ1は、その中心軸に設けられた貫通孔に回転軸3が圧入され、固定されている。
The rotor 1 is fixed to a rotating
また、ロータ1は、図2及び図3に示すモータのモータロータRに同軸に結合されている。また、突起部11のロータ1の周方向の中心は、磁石Gの極のモータロータRの周方向の中心と一致するように固定されている。この際、可変リラクタンス型レゾルバの回転軸3と、モータの回転軸とには、それぞれ印Sが設けられ、この印Sを基準に連結されることによって、突起部11のロータ1の周方向の中心が、磁石Gの極のモータロータRの周方向の中心と一致するように固定されている。
The rotor 1 is coaxially coupled to the motor rotor R of the motor shown in FIGS. The center of the
上記モータは、例えば、永久磁石同期モータである。モータロータRには、周方向に均等に磁石Gが配置されている。突起部11は、モータロータRの磁石Gの極対数と同数になるように設けられている。
The motor is, for example, a permanent magnet synchronous motor. In the motor rotor R, magnets G are evenly arranged in the circumferential direction. The
ステータ2は、ステータコア21、励磁コイル22、cos相検出コイル23、sin相検出コイル24から構成されている。
ステータコア21は、例えばケイ素鋼板を複数枚長さ方向に積層して構成され、ロータ1の外周面に対向するようにロータ1の周囲を覆う形状となっている。また、ステータコア21は、円環状のヨーク21aから内周側に突設された16個のティース21bを等角度間隔に備えている。なお、一般的に、ステータ2は、図示しない固定部材によってケース等に固定されている。
The
The
励磁コイル22は、入力された電力に基づいて励磁するためのコイルであり、16個のティース21b各々に同数で巻き回されており、モールド剤によってティース21bに固定されている。
The
cos相検出コイル23は、検出したcos波を出力するコイルであり、ティース21bに、励磁コイル22やsin相検出コイル24と共にモールド剤によって固定されている。
The cos
sin相検出コイル24は、検出したsin波を出力するコイルであり、ティース21bに、励磁コイル22やcos相検出コイル23と共にモールド剤によって固定されている。
The sin
次に、このように構成された可変リラクタンス型レゾルバの作用について説明する。
本可変リラクタンス型レゾルバは、周方向に均等に磁石Gが配置されたモータロータRに同軸結合されたロータ1を備える可変リラクタンス型レゾルバであって、ロータ1の周方向に等間隔で設けられた突起部11のロータ1の周方向の中心と磁石Gの極のモータロータRの周方向の中心とが一致する(図2参照)。つまり、本可変リラクタンス型レゾルバでは、磁石Gの極の磁束の中心と、突起部11のロータ1の周方向の中心とが一致するように固定されていることによって、磁石Gの極の漏れ磁束によるロータ1の突起部11への影響が均等化されるので、モータロータRの磁石Gの漏れ磁束による角度位置検出への影響を低減することができる。
Next, the operation of the variable reluctance resolver configured as described above will be described.
The variable reluctance resolver is a variable reluctance resolver including a rotor 1 coaxially coupled to a motor rotor R in which magnets G are uniformly arranged in the circumferential direction, and is provided with projections provided at equal intervals in the circumferential direction of the rotor 1. The center in the circumferential direction of the rotor 1 of the
また、本可変リラクタンス型レゾルバは、ロータ1の周方向に等間隔で設けられた突起部11の数と、モータロータRの磁石Gの極対数とが同数である。これによって、各突起部11への磁石Gによる影響がさらに均等化されるので、モータロータRの磁石Gの漏れ磁束による角度位置検出への影響をさらに低減することができる。
In the variable reluctance resolver, the number of
このような本実施形態によれば、周方向に均等に磁石Gが配置されたモータロータRに同軸結合されたロータ1を備える可変リラクタンス型レゾルバであって、突起部11のロータ1の周方向の中心と磁石Gの極のモータロータRの周方向の中心とが一致することによって、モータロータRの磁石の漏れ磁束による角度位置検出への影響を低減することができる。 According to this embodiment, the variable reluctance resolver includes the rotor 1 that is coaxially coupled to the motor rotor R in which the magnets G are evenly arranged in the circumferential direction. Since the center and the center of the magnet G pole in the circumferential direction of the motor rotor R coincide with each other, it is possible to reduce the influence of the leakage magnetic flux of the motor rotor R on the angular position detection.
また、このような本実施形態によれば、ロータ1の周方向に等間隔で設けられた突起部11の数と、モータロータRの磁石Gの極対数とが同数であることによって、モータロータRの磁石Gの漏れ磁束による角度位置検出への影響をさらに低減することができる。
Further, according to this embodiment, the number of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
(1)上記実施形態では、突起部11が4つのロータ1を有するものであるが、ロータ1の突起部11は4つに限定されず、いくつであってもよい。ここで、突起部11の数は、モータロータRの磁石Gの極対数が同数であってもよいし、異なっていてもよい。また、上記実施形態では、ステータ2が16スロットのものであるが、本発明はこれに限定されず、いくつであってもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In the said embodiment, although the
(2)本発明は、上記可変リラクタンス型レゾルバAに限定されず、該可変リラクタンス型レゾルバAを備え、該可変リラクタンス型レゾルバAによって回転が検出されるモータMや、該モータMを備え、該モータMによって駆動されるロボットRbであってもよい。 (2) The present invention is not limited to the above-described variable reluctance resolver A, and includes the variable reluctance resolver A, the motor M whose rotation is detected by the variable reluctance resolver A, and the motor M, The robot Rb driven by the motor M may be used.
上記モータMは、モータMの回転を検出するための可変リラクタンス型レゾルバAを備える。また、モータMは、図4に示すように、例えば、励磁用コイルRcとは独立した動作検出用コイルDcをモータMの回転軸3の周囲に配置して、モータMのモータロータR(磁石G)の変位による磁界の変化を検知する。また、上記モータMの回転軸3またはこの回転軸3に追動する他の回転軸にモータMとは独立して永久磁石を取り付け、この永久磁石回転による磁界の変化を周囲に配置する別の動作検出用コイルによって検知してもよい。
The motor M includes a variable reluctance resolver A for detecting the rotation of the motor M. In addition, as shown in FIG. 4, the motor M includes, for example, an operation detection coil Dc that is independent of the excitation coil Rc, and is disposed around the
また、ロボットRbは、図5に示すように、例えば、基台K、第1リンクL1、第1モータユニットM1、第2リンクL2、第2モータユニットM2、コントロールボックスCbから構成される水平多関節ロボットであり、外部電源から供給される電力によって稼動する。
基台Kは、第1リンクL1を回動させる駆動部としての第1モータユニットM1などを内蔵し、床等に水平に設置される。
In addition, as shown in FIG. 5, the robot Rb includes, for example, a horizontal multi-unit composed of a base K, a first link L1, a first motor unit M1, a second link L2, a second motor unit M2, and a control box Cb. It is an articulated robot and operates with power supplied from an external power source.
The base K incorporates a first motor unit M1 as a drive unit that rotates the first link L1, and is installed horizontally on the floor or the like.
第1リンクL1は、一方の端部が基台1の上端部において第1モータユニットM1の駆動軸によって連結され、鉛直方向に沿う軸心を中心にして水平方向に回動する。
第2リンクL2は、駆動部としての第2モータユニットM2等を内蔵している。また、第2リンク20の一方の端部は、第1リンクL1の他方の端部と第2モータユニットM2の駆動軸によって連結され、鉛直方向に沿う軸心を中心にして水平方向に回動する。
One end portion of the first link L1 is connected to the upper end portion of the base 1 by the drive shaft of the first motor unit M1, and rotates in the horizontal direction around the axis along the vertical direction.
The second link L2 incorporates a second motor unit M2 as a drive unit. Also, one end of the second link 20 is connected to the other end of the first link L1 by the drive shaft of the second motor unit M2, and rotates in the horizontal direction around the axis along the vertical direction. To do.
第1モータユニットM1は、モータMを備えている。
第2モータユニットM2は、モータMを備えている。
コントロールボックスCbには、電源及び電源制御部などを内蔵している。
The first motor unit M1 includes a motor M.
The second motor unit M2 includes a motor M.
The control box Cb includes a power source, a power source control unit, and the like.
1…ロータ、2…ステータ、11…突起部、2…ステータ、21…ステータコア、22…励磁コイル、23…cos相検出コイル、24…sin相検出コイル、21a…ヨーク、21b…ティース、R…モータロータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotor, 2 ... Stator, 11 ... Projection part, 2 ... Stator, 21 ... Stator core, 22 ... Excitation coil, 23 ... Cos phase detection coil, 24 ... Sin phase detection coil, 21a ... Yoke, 21b ... Teeth, R ... Motor rotor
Claims (4)
前記レゾルバロータの周方向に等間隔で設けられた突起部の前記レゾルバロータの周方向の中心は、前記磁石の極のモータロータの周方向の中心と一致することを特徴とする可変リラクタンス型レゾルバ。 A variable reluctance type resolver comprising a resolver rotor coaxially coupled to a motor rotor in which magnets are uniformly arranged in the circumferential direction,
The variable reluctance resolver characterized in that the center of the resolver rotor in the circumferential direction of the protrusions provided at equal intervals in the circumferential direction of the resolver rotor coincides with the center of the magnet pole in the circumferential direction of the motor rotor.
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JP2014061384A JP2015186370A (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Variable reluctance resolver, motor, and robot |
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JP2018537669A (en) * | 2015-11-13 | 2018-12-20 | エルエス オートモーティブ テクノロジーズ カンパニー リミテッドLs Automotive Technologies Co., Ltd. | Resolver |
JP7478562B2 (en) | 2020-03-27 | 2024-05-07 | ミネベアミツミ株式会社 | Resolver |
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Cited By (3)
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US10677613B2 (en) | 2015-11-13 | 2020-06-09 | Ls Automotive Technologies Co., Ltd. | Resolver |
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