JP2023047894A - Resolver stator structure and resolver - Google Patents

Resolver stator structure and resolver Download PDF

Info

Publication number
JP2023047894A
JP2023047894A JP2021157075A JP2021157075A JP2023047894A JP 2023047894 A JP2023047894 A JP 2023047894A JP 2021157075 A JP2021157075 A JP 2021157075A JP 2021157075 A JP2021157075 A JP 2021157075A JP 2023047894 A JP2023047894 A JP 2023047894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resolver
stator
teeth
magnetic flux
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021157075A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
貴子 大塚
Takako Otsuka
信也 鈴木
Shinya Suzuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MinebeaMitsumi Inc
Original Assignee
MinebeaMitsumi Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MinebeaMitsumi Inc filed Critical MinebeaMitsumi Inc
Priority to JP2021157075A priority Critical patent/JP2023047894A/en
Publication of JP2023047894A publication Critical patent/JP2023047894A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

To provide a resolver stator structure capable of suppressing reduction in the angle detection accuracy of a resolver and a resolver.SOLUTION: The stator structure includes a stator core and a stator winding. The stator core has an annular-shaped body and a plurality of teeth extending inwardly in the radial direction from a peripheral part of the body and arranged at an equal pitch along the circumferential direction. The stator winding is wound around the teeth. The body is provided with a plurality of long through-holes arranged at equal intervals along the circumferential direction and a plurality of arc-shaped gaps along the circumferential direction between the long through-holes and the root of the teeth. A bridging portion is formed between the neighboring arc-shaped gaps.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レゾルバのステータ構造、および、レゾルバに関する。 The present invention relates to a resolver stator structure and a resolver.

従来、モータや発電機などの回転電機の回転角度を検出するためのセンサとして、レゾルバが知られている。 Conventionally, a resolver is known as a sensor for detecting the rotation angle of rotating electric machines such as motors and generators.

このようなレゾルバは、例えば、環状に形成される本体部の内周側から中心に向かって延在する複数のティースを備えたステータコアと、このステータコアの内側に配置されたロータとを備え、ロータは回転電機のシャフトに装着されている。ティースにはインシュレータを介してステータ巻線が巻回されており、ステータ巻線は、励磁電圧が供給される励磁巻線と、ロータの回転角度に応じて2相の信号を出力する出力巻線とで構成されている。 Such a resolver includes, for example, a stator core provided with a plurality of teeth extending from the inner peripheral side of an annularly formed main body toward the center, and a rotor disposed inside the stator core. is attached to the shaft of the rotating electric machine. Stator windings are wound around the teeth via insulators, and the stator windings consist of excitation windings supplied with an excitation voltage and output windings that output two-phase signals according to the rotational angle of the rotor. It consists of

レゾルバの回転角度検出対象である回転電機の巻線に電流が流れた場合、回転電機の巻線からの漏れ磁束や、回転電機のロータの永久磁石からの磁束が、レゾルバのステータ構造の取付部や、取付部に挿通されたボルト等がアンテナとなって、レゾルバのステータ構造の内側領域に入り込み、レゾルバのステータ巻線に鎖交する場合がある。回転電機からの磁束がレゾルバのステータ巻線に鎖交すると、ステータ巻線の出力巻線から出力される信号の波形にノイズ成分として重畳し、レゾルバの角度検出精度が低下する虞がある。 When a current flows through the windings of the rotating electrical machine, which is the target of the resolver's rotation angle detection, the leakage magnetic flux from the windings of the rotating electrical machine and the magnetic flux from the permanent magnets of the rotor of the rotating electrical machine will flow into the mounting part of the stator structure of the resolver. Alternatively, a bolt or the like inserted through the mounting portion may act as an antenna, enter the inner region of the stator structure of the resolver, and interlink with the stator windings of the resolver. When the magnetic flux from the rotating electric machine interlinks with the stator winding of the resolver, it may be superimposed as a noise component on the waveform of the signal output from the output winding of the stator winding, and the angle detection accuracy of the resolver may deteriorate.

このような問題に対して、従来、ステータ構造の外周側から内周側に侵入する磁束が、ティースに巻回された巻線に及ぼす影響のバラツキを小さくして、外部の磁束に起因する角度検出精度の低下を抑制することができるレゾルバのステータ構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve this problem, conventionally, the magnetic flux entering from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the stator structure is reduced in variation in the effect on the windings wound around the teeth, and the angle caused by the external magnetic flux is reduced. A resolver stator structure capable of suppressing deterioration in detection accuracy has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2019-126241号公報JP 2019-126241 A

しかしながら、従来のステータ構造は、ステータコアの外周側から内周側に侵入する外部磁束がティースに巻回されたステータ巻線に及ぼす影響のバラツキを小さくすることを図った構造であるため、ステータコアの内周側に外部磁束の一部が侵入するとともに、ティースに巻回されたステータ巻線によって生じる励磁磁束の流れに乱れが生じた箇所では、ステータコアの内側に侵入した外部磁束の一部が乱れた励磁磁束に重畳し易いことから、レゾルバの角度検出精度の低下を抑制する上で改善の余地がある。 However, the conventional stator structure is designed to reduce the variation in the influence of the external magnetic flux entering from the outer circumference side to the inner circumference side of the stator core on the stator windings wound around the teeth. Part of the external magnetic flux enters the inner circumference, and at places where the flow of the excitation magnetic flux generated by the stator windings wound around the teeth is disturbed, part of the external magnetic flux that has penetrated inside the stator core is disturbed. Therefore, there is room for improvement in suppressing deterioration in angle detection accuracy of the resolver.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レゾルバの角度検出精度の低下を抑制することのできるレゾルバのステータ構造、および、レゾルバを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a resolver stator structure and a resolver capable of suppressing deterioration in angle detection accuracy of the resolver.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るステータ構造は、ステータコアと、ステータ巻線とを備える。前記ステータコアは、環状の本体部と、前記本体部の周縁から径方向内側に延在し、周方向に沿って等ピッチで配列される複数のティースとを有する。前記ステータ巻線は、前記ティースに巻回される。前記本体部は、周方向に沿って等間隔で配列される複数の長孔状の貫通孔と、前記長孔状の貫通孔と前記ティースの根元との間の領域に、前記周方向に沿って複数の円弧状の空隙とを有する。隣接する前記円弧状の空隙の間には架橋部が形成されている。 To solve the above-described problems and achieve the object, a stator structure according to one aspect of the present invention includes a stator core and stator windings. The stator core has an annular main body portion and a plurality of teeth extending radially inward from the peripheral edge of the main body portion and arranged at equal pitches along the circumferential direction. The stator winding is wound around the teeth. The main body includes a plurality of elongated through holes arranged at equal intervals along the circumferential direction, and a region between the elongated through holes and the roots of the teeth along the circumferential direction. and a plurality of arcuate voids. A bridging portion is formed between the adjacent arcuate gaps.

本発明の一態様に係るステータ構造は、レゾルバの角度検出精度の低下を抑制することができる。 A stator structure according to an aspect of the present invention can suppress deterioration in angle detection accuracy of a resolver.

図1は、一実施形態にかかるレゾルバの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a resolver according to one embodiment. 図2は、ステータコアの部分的拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of the stator core. 図3は、ステータコアの円弧状の空隙の形状の詳細の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the details of the shape of the arcuate gap of the stator core. 図4は、レゾルバにおける外部磁束の流れの例を示す部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view showing an example of external magnetic flux flow in a resolver. 図5は、レゾルバにおける励磁磁束の流れの例を示す部分拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view showing an example of the flow of exciting magnetic flux in a resolver. 図6は、第1の比較例(特許文献1)のレゾルバの平面図である。FIG. 6 is a plan view of a resolver of a first comparative example (Patent Document 1). 図7は、第1の比較例が変形された第2の比較例のレゾルバにおける外部磁束の流れの例を示す部分拡大図である。FIG. 7 is a partially enlarged view showing an example of external magnetic flux flow in a resolver of a second comparative example obtained by modifying the first comparative example. 図8は、第2の比較例のレゾルバにおける励磁磁束の流れの例を示す部分拡大図である。FIG. 8 is a partially enlarged view showing an example of the flow of excitation magnetic flux in the resolver of the second comparative example.

以下、実施形態に係るレゾルバのステータ構造、および、レゾルバについて図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、1つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。 A stator structure of a resolver and a resolver according to embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, the dimensional relationship of each element in the drawings, the ratio of each element, and the like may differ from reality. Even between the drawings, there are cases where portions with different dimensional relationships and ratios are included. In principle, the contents described in one embodiment and modification are similarly applied to other embodiments and modifications.

図1は、一実施形態にかかるレゾルバ1の平面図である。図2は、レゾルバ1の構成要素であるステータコア3の部分的拡大図である。なお、図2において、ステータ巻線5は断面で示されている。図1および図2において、レゾルバ1は、ステータ2とロータ8とを備えている。 FIG. 1 is a plan view of a resolver 1 according to one embodiment. FIG. 2 is a partially enlarged view of the stator core 3, which is a component of the resolver 1. FIG. 2, the stator windings 5 are shown in cross section. 1 and 2, the resolver 1 has a stator 2 and a rotor 8. As shown in FIG.

(ステータ構造)
ステータ2は、ステータコア3と、インシュレータ4を介してステータコア3のティース3bに巻回されたステータ巻線5と、ステータ巻線5の端末が接続される端子ピン7を備えた端子台6とを備えている。
(stator structure)
The stator 2 includes a stator core 3, a stator winding 5 wound around teeth 3b of the stator core 3 via an insulator 4, and a terminal block 6 having terminal pins 7 to which terminals of the stator winding 5 are connected. I have.

ステータコア3は、電磁鋼板からなる平板状のコアが軸方向に複数枚積層されて構成されている。ステータコア3は、環状の本体部3aと、この本体部3aの内周縁から径内方に延在する複数(図では14個)のティース3bが形成されている。環状の本体部3aには、周方向に沿って等間隔で同じ形状を有する複数の長孔状の貫通孔3dが形成されており、この長孔状の貫通孔3dは、ステータコア3の中心(ロータ8の回転中心8aに一致)を中心とした円の円周上に形成されている。 The stator core 3 is configured by laminating a plurality of flat cores made of electromagnetic steel sheets in the axial direction. The stator core 3 is formed with an annular main body portion 3a and a plurality of (14 in the figure) teeth 3b extending radially inward from the inner peripheral edge of the main body portion 3a. A plurality of elongated through holes 3d having the same shape are formed in the annular main body 3a at regular intervals along the circumferential direction. It is formed on the circumference of a circle whose center coincides with the rotation center 8a of the rotor 8.

この長孔状の貫通孔3dは、ステータ2におけるステータコア3を図示しないハウジングに固定するためのボルトを挿通するための孔として用いられている。環状の本体部3aの外周縁には複数のノッチ3cが形成されている。このノッチ3cは、ステータ2をハウジングに固定する際、位置決めピンと係合し、ステータコア3の位置決めに用いられる。 The elongated through hole 3d is used as a hole for inserting a bolt for fixing the stator core 3 of the stator 2 to a housing (not shown). A plurality of notches 3c are formed in the outer peripheral edge of the annular body portion 3a. This notch 3c engages with a positioning pin and is used for positioning the stator core 3 when the stator 2 is fixed to the housing.

ステータコア3の各ティース3bにはインシュレータ4を介してステータ巻線5が巻回されている。ステータ巻線5は励磁巻線と出力巻線とからなり、出力巻線は2相出力信号を出力し、cos相を出力する巻線と、sin相を出力する巻線とからなっている。ステータ巻線5の端線5aの端末は、端子台6に配置された所定の端子ピン7に絡げ接続されて電気的に接続されている。インシュレータ4はステータコア3がインサートされてステータコア3と一体に形成され、インシュレータ成形と同時に端子台6もインシュレータ4と一体に形成される。 A stator winding 5 is wound around each tooth 3b of the stator core 3 with an insulator 4 interposed therebetween. The stator winding 5 consists of an excitation winding and an output winding. The output winding outputs a two-phase output signal, and consists of a cos-phase winding and a sine-phase winding. The ends of the end wires 5a of the stator windings 5 are electrically connected by being tied to predetermined terminal pins 7 arranged on a terminal block 6. As shown in FIG. The insulator 4 is formed integrally with the stator core 3 by inserting the stator core 3, and the terminal block 6 is formed integrally with the insulator 4 at the same time as the insulator is molded.

ティース3bの根元側と長孔状の貫通孔3dとの間には、複数の円弧状の空隙3fが周方向に沿って形成されている。隣接する円弧状の空隙3f同士の間には、わずかな隙間からなる架橋部3hが形成されている。 A plurality of arcuate gaps 3f are formed along the circumferential direction between the root side of the teeth 3b and the elongated through holes 3d. A bridging portion 3h consisting of a slight gap is formed between adjacent arcuate gaps 3f.

(ロータ構造)
回転電機(例えば、モータ)のシャフト10の外周面に結合され、回転中心8aを中心に回転するロータ8は、ロータコア9を備える。ロータ8は、ステータコア3の内側に配置され、インナーロータ型のバリアブル形レゾルバを構成している。
(Rotor structure)
A rotor 8 that is coupled to the outer peripheral surface of a shaft 10 of a rotating electric machine (for example, a motor) and rotates around a rotation center 8 a includes a rotor core 9 . The rotor 8 is arranged inside the stator core 3 and constitutes an inner rotor type variable resolver.

ロータコア9は、電磁鋼板からなる平板状のコアが複数枚積層されて構成され、ロータコア9の外周面には複数の突部が備えられている。図のロータコア9は軸倍角3Xを構成している。 The rotor core 9 is configured by laminating a plurality of flat cores made of electromagnetic steel sheets, and has a plurality of projections on the outer peripheral surface of the rotor core 9 . The illustrated rotor core 9 forms a shaft angle multiplier of 3X.

(円弧状の空隙の形状)
図3は、ステータコア3の円弧状の空隙3fの形状の詳細の例を示す図である。円弧状の空隙3fは、ステータコア3の隣接するティース3b間に形成されたスロット3jの中心3kを中心として、ティース3bの幅の中点以上を半径とする仮想円C1に沿った円弧形状を有している。仮想線L1はティース3bの幅の中点を通る線である。また、スロット3jの中心3kは、ステータコア3の中心を中心とする仮想円C2に沿って配置されている。
(Shape of arc-shaped gap)
FIG. 3 is a diagram showing a detailed example of the shape of the arcuate gap 3f of the stator core 3. As shown in FIG. The arcuate air gap 3f has an arcuate shape along a virtual circle C1 centered at the center 3k of the slot 3j formed between the adjacent teeth 3b of the stator core 3 and having a radius greater than or equal to the midpoint of the width of the teeth 3b. are doing. A virtual line L1 is a line passing through the midpoint of the width of the tooth 3b. Also, the center 3k of the slot 3j is arranged along a virtual circle C2 having the center of the stator core 3 as its center.

円弧状の空隙3fは、スロット3jと長孔状の貫通孔3dとの間に形成されるため、貫通孔3dと円弧状の空隙3fとの間のコア強度を維持できる範囲で、設定される。また、円弧状の空隙3fの径方向の幅は、円弧状の空隙3fがフラックスバリアとして機能できれば、特に限定されない。 Since the arcuate gap 3f is formed between the slot 3j and the elongated through hole 3d, it is set to the extent that the core strength between the through hole 3d and the arcuate gap 3f can be maintained. . Moreover, the radial width of the arcuate gap 3f is not particularly limited as long as the arcuate gap 3f can function as a flux barrier.

隣接する円弧状の空隙3fの間に形成される架橋部3hの幅は、外部からの磁束がステータコア3の内部領域に侵入することを抑制できる磁気抵抗となるように設定される。 The width of the bridge portion 3h formed between the adjacent arc-shaped air gaps 3f is set so as to provide a magnetic resistance that can suppress magnetic flux from entering the inner region of the stator core 3 from the outside.

(外部磁束の流れ、励磁磁束の流れ)
図4は、実施形態のレゾルバ1における外部磁束の流れの例を示す部分拡大図であり、回転電機からの漏れ磁束がレゾルバ1に流れ込む状態がコンピュータシミュレーションで磁界解析された図である。ステータコア3内に示された曲線が外部磁束を表している。図5は、レゾルバ1における励磁磁束の流れの例を示す部分拡大図であり、ステータ巻線5の励磁巻線に所定の電圧が印加された時、発生する励磁磁束が流れる状態がコンピュータシミュレーションで磁界解析された図である。外部磁束の流れと励磁磁束の流れの特徴は、比較例との対比として後述される。
(External magnetic flux flow, excitation magnetic flux flow)
FIG. 4 is a partial enlarged view showing an example of the flow of the external magnetic flux in the resolver 1 of the embodiment, and is a diagram obtained by magnetic field analysis of the state in which the leakage magnetic flux from the rotating electric machine flows into the resolver 1 by computer simulation. A curve shown in the stator core 3 represents the external magnetic flux. FIG. 5 is a partial enlarged view showing an example of the flow of the excitation magnetic flux in the resolver 1. A computer simulation shows the flow of the excitation magnetic flux generated when a predetermined voltage is applied to the excitation winding of the stator winding 5. FIG. 10 is a magnetic field analyzed diagram; The characteristics of the flow of the external magnetic flux and the flow of the excitation magnetic flux will be described later in comparison with a comparative example.

(比較例)
図6は、第1の比較例(特許文献1)のレゾルバ3’の平面図である。図6において、ステータ構造1’は、環状の本体部11’と、本体部11’の径方向に延在し本体部11’の周方向に沿って配列される複数のティース12’とを有するステータコア10’を備えている。本体部11’は、本体部11’の周方向に沿った円弧状に形成され、本体部11’の周方向に沿って配列される複数の長孔13’と、本体部11’の径方向における複数のティース12’と複数の長孔13’との間で本体部11’の周方向に沿って配列される複数の孔部14’とを有している。孔部14’の少なくとも1つは、隣接する長孔13’同士の間に設けられる梁部15’と、梁部15’に近接するティース12’との間に配置され、複数の孔部14’は、本体部11’の周方向に沿って等しい角度間隔で配列されている。
(Comparative example)
FIG. 6 is a plan view of a resolver 3' of a first comparative example (Patent Document 1). In FIG. 6, the stator structure 1' has an annular body portion 11' and a plurality of teeth 12' extending in the radial direction of the body portion 11' and arranged along the circumferential direction of the body portion 11'. It has a stator core 10'. The main body portion 11' is formed in an arc shape along the circumferential direction of the main body portion 11'. A plurality of holes 14' are arranged along the circumferential direction of the main body 11' between the plurality of teeth 12' and the plurality of elongated holes 13'. At least one of the holes 14' is arranged between the beam 15' provided between the adjacent long holes 13' and the tooth 12' adjacent to the beam 15'. ' are arranged at equal angular intervals along the circumferential direction of the body portion 11'.

図6において、符号2’はロータ、符号2a’は凸部、符号20’はインシュレータ、符号30’は巻線、符号31’はコイル、符号40’は端子台部、符号41’は端子、符号41a’は絡げ部、符号42’はガイド部、符号43’は挿入孔、符号50’はリード線保持部、符号51’は挿入部、符号101’は出力軸である。 In FIG. 6, reference numeral 2' denotes a rotor, reference numeral 2a' denotes a convex portion, reference numeral 20' denotes an insulator, reference numeral 30' denotes a winding, reference numeral 31' denotes a coil, reference numeral 40' denotes a terminal block portion, reference numeral 41' denotes a terminal, Reference numeral 41a' denotes a binding portion, reference numeral 42' denotes a guide portion, reference numeral 43' denotes an insertion hole, reference numeral 50' denotes a lead wire holding portion, reference numeral 51' denotes an insertion portion, and reference numeral 101' denotes an output shaft.

これにより、内周全体に並んで配置されるティース12’に対して外周側の全体から侵入する漏れ磁束が、ティース12’に巻回されるコイル31’に及ぼす影響のバラツキが低減される。 As a result, variations in the influence of leakage magnetic flux entering from the entire outer peripheral side of the teeth 12 ′ arranged along the entire inner periphery on the coils 31 ′ wound around the teeth 12 ′ are reduced.

図7は、第1の比較例が変形された第2の比較例のレゾルバ1”における外部磁束の流れの例を示す部分拡大図であり、回転電機からの漏れ磁束がレゾルバ1”に流れ込む状態がコンピュータシミュレーションで磁界解析された図である。図8は、第2の比較例のレゾルバ1”における励磁磁束の流れの例を示す部分拡大図であり、ステータ巻線5”の励磁巻線に所定の電圧が印加された時、発生する励磁磁束が流れる状態がコンピュータシミュレーションで磁界解析された図である。図6の第1の比較例ではノッチが設けられていないため、実施形態との比較を容易にするために、第2の比較例ではノッチ3c”が設けられたものとしている。なお、外部磁束が入り込むアンテナはノッチに限られるものではなく、ノッチがなくても外部磁束は入り込む。また、各部の符号は実施形態に近いものに変えられている。 FIG. 7 is a partially enlarged view showing an example of the flow of external magnetic flux in a resolver 1″ of a second comparative example that is a modification of the first comparative example. is a diagram obtained by magnetic field analysis by computer simulation. FIG. 8 is a partially enlarged view showing an example of the flow of the excitation magnetic flux in the resolver 1″ of the second comparative example. It is the figure which magnetic field analysis of the state where magnetic flux flows was carried out by the computer simulation. Since no notch is provided in the first comparative example of FIG. 6, a notch 3c″ is provided in the second comparative example for easy comparison with the embodiment. The antenna into which the magnetic flux enters is not limited to the notch, and the external magnetic flux enters even if there is no notch.

(ステータ構造の外周側からステータコアの内周側に侵入する磁束の抑制について)
図7の第2の比較例におけるレゾルバ1”のステータコア3”の外周領域には、同じ形状の長孔状の貫通孔3d”が周方向に沿って等間隔で配置され、隣接する貫通孔3d”の間にはノッチ3c”が配置されている。また、ティース3b”の根元の外側領域には、同形状の円形状の貫通孔3g”が周方向に沿って等間隔で配置されている。この長孔状の貫通孔3d”と円形状の貫通孔3g”は共にフラックスバリアとして作用する。
(Restriction of magnetic flux entering from the outer circumference of the stator structure to the inner circumference of the stator core)
In the outer peripheral region of the stator core 3 ″ of the resolver 1 ″ in the second comparative example of FIG. 7, elongated through holes 3 d ″ of the same shape are arranged at regular intervals along the circumferential direction. A notch 3c'' is arranged between the teeth 3b''. Circular through-holes 3g'' having the same shape are arranged at regular intervals along the circumferential direction in the outer region of the base of the teeth 3b''. Both the elongated through hole 3d'' and the circular through hole 3g'' act as a flux barrier.

図7に示されるように、レゾルバ1”のステータコア3”の外周縁に形成されたノッチ3c”のコーナー部をアンテナとして、外部(回転電機)から侵入した外部磁束は、隣接する長孔状の貫通孔3d”の間からステータコア3”の内周領域に侵入し、侵入した外部磁束の一部は、円形状の貫通孔3g”の間を通ってステータ巻線5”に鎖交してリターンする。 As shown in FIG. 7, an external magnetic flux entering from the outside (rotating electric machine) using the corner of the notch 3c″ formed on the outer peripheral edge of the stator core 3″ of the resolver 1″ as an antenna is directed to the adjacent elongated hole. Part of the external magnetic flux that has entered the inner peripheral region of the stator core 3 ″ from between the through holes 3 d ″ passes between the circular through holes 3 g ″ and interlinks with the stator winding 5 ″ to return. do.

ステータコア3”の内周領域に侵入した外部磁束の一部がステータ巻線5”に鎖交した場合、ステータ巻線5”の出力巻線から出力される信号の波形にノイズ成分として重畳し、レゾルバ1”の角度検出精度が低下する要因となる。 When part of the external magnetic flux entering the inner peripheral region of the stator core 3 ″ interlinks with the stator winding 5 ″, it is superimposed as a noise component on the waveform of the signal output from the output winding of the stator winding 5 ″, This is a factor in lowering the angle detection accuracy of the resolver 1″.

このように、図7に示される第2の比較例のレゾルバ1”では、ステータコア3”の外周領域から侵入した外部磁束をステータコア3”の内周領域に侵入しないように防止することは難しい。 As described above, in the resolver 1″ of the second comparative example shown in FIG. 7, it is difficult to prevent the external magnetic flux entering from the outer peripheral region of the stator core 3″ from entering the inner peripheral region of the stator core 3″.

これに対して、図4の実施形態では、レゾルバ1のステータコア3の外周領域には、同じ形状の長孔状の貫通孔3dが周方向に沿って等間隔で配置され、隣接する長孔状の貫通孔3dの間にはノッチ3cが配置されている。また、ティース3bの根元側と長孔状の貫通孔3dとの間の領域には、複数の円弧状の空隙3fが周方向に沿って等間隔で形成されている。この長孔状の貫通孔3dと円弧状の空隙3fは共にフラックスバリアとして作用する。隣接する円弧状の空隙3f同士の間には、僅かな隙間を備えることで架橋部3hが形成されている。 On the other hand, in the embodiment of FIG. 4, in the outer peripheral region of the stator core 3 of the resolver 1, elongated through holes 3d of the same shape are arranged at regular intervals along the circumferential direction. A notch 3c is arranged between the through holes 3d. In addition, a plurality of arcuate gaps 3f are formed at equal intervals along the circumferential direction in the region between the root side of the tooth 3b and the elongated through hole 3d. Both the elongated through hole 3d and the arcuate gap 3f act as a flux barrier. A slight gap is provided between the adjacent arc-shaped spaces 3f to form a bridging portion 3h.

図4において、レゾルバ1のステータコア3の外周縁に形成されたノッチ3cのコーナー部をアンテナとして、外部(回転電機)から侵入した外部磁束は、フラックスバリアとして作用する円弧状の空隙3fによってステータコア3の内周領域への侵入が抑制され、リターンする。また、隣接する円弧状の空隙3f同士の間には架橋部3hが形成されているが、架橋部3hの幅は僅かな隙間のため、ステータコア3の外周側から侵入した外部磁束は、この架橋部3hからステータコア3の内周領域へ侵入することが抑制される。換言すれば、僅かな隙間のため、架橋部3hの磁気抵抗が高くなっており、外部磁束がリターンする磁路長の磁気抵抗が高くなっており、外部磁束は架橋部3hを通過できない。 In FIG. 4, the corner of the notch 3c formed on the outer peripheral edge of the stator core 3 of the resolver 1 is used as an antenna, and the external magnetic flux entering from the outside (rotating electric machine) is blocked by the stator core 3 by the arc-shaped air gap 3f acting as a flux barrier. is suppressed from entering the inner peripheral region and returns. In addition, a bridging portion 3h is formed between the adjacent arc-shaped air gaps 3f, but the width of the bridging portion 3h is a slight gap, so the external magnetic flux entering from the outer peripheral side of the stator core 3 is Entry into the inner peripheral region of the stator core 3 from the portion 3h is suppressed. In other words, due to the slight gap, the magnetic resistance of the bridge portion 3h is high, and the magnetic resistance of the magnetic path length through which the external magnetic flux returns is high, and the external magnetic flux cannot pass through the bridge portion 3h.

この結果、ステータコア3の外周側から侵入した外部磁束は、ステータコア3の内周領域に侵入することが抑制され、ステータ巻線5に鎖交することが抑制されるため、ステータ巻線5の出力巻線から出力される信号の波形にノイズ成分として重畳することがなく、レゾルバ1の角度検出精度が低下する虞がない。 As a result, the external magnetic flux entering from the outer peripheral side of the stator core 3 is suppressed from entering the inner peripheral region of the stator core 3 and is suppressed from interlinking with the stator winding 5. Since noise components are not superimposed on the waveform of the signal output from the windings, there is no possibility that the angle detection accuracy of the resolver 1 is lowered.

(励磁巻線によって生成された励磁磁束の経路が乱れることを抑制することについて)
図8の第2の比較例におけるレゾルバ1”のステータコア3”の外周領域には、同じ形状の長孔状の貫通孔3d”が周方向に沿って等間隔で配置され、隣接する長孔状の貫通孔3d”の間にはノッチ3c”が配置されている。またティース3b”の根元の外側領域には、同形状の円形状の貫通孔3g”が周方向に沿って等間隔で配置されている。この長孔状の貫通孔3d”と円形状の貫通孔3g”は共にフラックスバリアとして作用する。
(Regarding suppression of disturbance of the path of the excitation magnetic flux generated by the excitation winding)
In the outer peripheral region of the stator core 3 ″ of the resolver 1 ″ in the second comparative example of FIG. Notches 3c″ are arranged between the through holes 3d″ of the teeth 3b″. Circular through holes 3g″ of the same shape are arranged at equal intervals along the circumferential direction in the outer region of the base of the teeth 3b″. Both the elongated through hole 3d'' and the circular through hole 3g'' act as a flux barrier.

ティース3b”に巻回されたステータ巻線5”の励磁巻線に所定の励磁電圧が印加されると、励磁磁束が生じ、励磁巻線(ステータ巻線5”)の両端に磁極が形成される。励磁磁束は、ティース3b”の中を流れ、励磁巻線(ステータ巻線5”)の一方の端部から出て、隣接するティース3b”に巻回された励磁巻線(ステータ巻線5”)の一方の端部に流れ込む。また、励磁巻線(ステータ巻線5”)の他方の端部は、隣接するティース3b”に巻回された励磁巻線(ステータ巻線5”)の他方の端部から出た励磁磁束が流れ込む。 When a predetermined excitation voltage is applied to the excitation windings of the stator windings 5'' wound around the teeth 3b'', excitation magnetic flux is generated and magnetic poles are formed at both ends of the excitation windings (stator windings 5''). The excitation magnetic flux flows through the teeth 3b'', exits from one end of the excitation winding (stator winding 5''), and exits from the excitation winding (stator winding 5'') wound on the adjacent tooth 3b''. 5″). The other end of the excitation winding (stator winding 5″) flows into the excitation winding (stator winding 5″) wound on the adjacent tooth 3b″. The excitation magnetic flux coming out of the other end of the flows in.

ティース3b”の根元側と長孔状の貫通孔3d”との間の領域であって、ステータコア3”の内周側に近接する領域には、複数の円形状の貫通孔3g”が周方向に沿って等間隔で形成されている。この領域は、励磁巻線に生じる励磁磁束の主な磁路を形成するコアバック部として作用する領域となるが、円形状の貫通孔3g”がフラックスバリアとして作用するため、一方のティース3b”から他方のティース3b”に流れ込む励磁磁束の流れを阻害し、励磁磁束の流れが外側に膨出して大きく乱れる要因となる。すなわち、円形状の貫通孔3g”により励磁磁束がきれいな半円状に流れず、大きく乱れて外側に膨出した状態となる。励磁磁束が大きく乱れることによって、外部からステータコア3”に侵入した外部磁束が励磁磁束に重畳し易くなり、励磁磁束にバラツキが生じる結果、レゾルバ1”の角度精度が低下する虞がある。 A plurality of circular through holes 3g'' are formed in a region between the root side of the teeth 3b'' and the elongated through holes 3d'' and close to the inner peripheral side of the stator core 3''. are formed at regular intervals along the This region acts as a core-back portion that forms a main magnetic path for the excitation magnetic flux generated in the excitation winding. The flow of the exciting magnetic flux is hindered from flowing into the other tooth 3b'', and the flow of the exciting magnetic flux swells outward and becomes a factor of great disturbance. It does not flow and is greatly disturbed and bulges outward. When the excitation magnetic flux is greatly disturbed, the external magnetic flux entering the stator core 3″ from the outside is likely to be superimposed on the excitation magnetic flux, and as a result of the excitation magnetic flux being varied, the angular accuracy of the resolver 1″ may decrease.

これに対して、図5の実施形態では、ティース3bの根元側と長孔状の貫通孔3dとの間の領域には、複数の円弧状の空隙3fが周方向に沿って等間隔で形成されている。隣接する円弧状の空隙3f同士の間には、わずかな隙間を備えた架橋部3hが形成されている。このティース3bの根元側と長孔状の貫通孔3dとの間の領域は励磁巻線に生じる励磁磁束の主な磁路を形成するコアバック部として作用する領域となる。 In contrast, in the embodiment of FIG. 5, a plurality of arc-shaped spaces 3f are formed at equal intervals along the circumferential direction in the region between the root side of the teeth 3b and the elongated through-holes 3d. It is A bridging portion 3h having a slight gap is formed between adjacent arc-shaped spaces 3f. A region between the root side of the tooth 3b and the elongated through hole 3d serves as a core-back portion forming a main magnetic path of the excitation magnetic flux generated in the excitation winding.

ティース3bに巻回されたステータ巻線5の励磁巻線に所定の励磁電圧が印加されると、励磁磁束が生じ、励磁巻線(ステータ巻線5)の両端に磁極が形成される。励磁磁束は、コイルの鉄芯として作用するティース3bの中を流れ、励磁巻線(ステータ巻線5)の一方の端部から出て、隣接するティース3bに巻回された励磁巻線(ステータ巻線5)の一方の端部に流れ込む。また、励磁巻線(ステータ巻線5)の他方の端部は、隣接するティース3bに巻回された励磁巻線(ステータ巻線5)の他方の端部から出た励磁磁束が流れ込む。 When a predetermined excitation voltage is applied to the excitation windings of the stator windings 5 wound around the teeth 3b, excitation magnetic flux is generated and magnetic poles are formed at both ends of the excitation windings (stator windings 5). The excitation magnetic flux flows through the teeth 3b acting as the iron core of the coil, exits from one end of the excitation windings (stator windings 5), and exits from the excitation windings (stator windings 5) wound around the adjacent teeth 3b. It flows into one end of the winding 5). Further, the excitation magnetic flux emitted from the other end of the excitation winding (stator winding 5) wound around the adjacent teeth 3b flows into the other end of the excitation winding (stator winding 5).

コアバック部となる箇所を流れる励磁磁束の主流はステータコア3の内周側を流れるが、励磁磁束の一部はティース3bのピッチを結ぶ半円状に流れる。このため、励磁磁束の流れを乱さないようにするため、円弧状の空隙3fは、この半円状に流れる励磁磁束に沿った形状に形成されている。励磁磁束の経路は、フラックスバリアとして作用する円弧状の空隙3fによって妨げられることがないので、励磁磁束が大きく乱れることがない。すなわち、励磁磁束は円弧状の空隙3fに沿ってきれいな半円状に流れ、乱れて外側に膨出することはない。この結果、外部からステータコア3に侵入した外部磁束が励磁磁束に重畳することがないため、励磁磁束にバラツキが生じることがなく、レゾルバ1の角度精度が低下する虞がない。 The main part of the excitation magnetic flux flowing through the core back portion flows along the inner peripheral side of the stator core 3, but part of the excitation magnetic flux flows in a semicircular shape connecting the pitches of the teeth 3b. Therefore, in order not to disturb the flow of the excitation magnetic flux, the arc-shaped air gap 3f is formed in a shape along the excitation magnetic flux flowing in a semicircular shape. Since the path of the exciting magnetic flux is not blocked by the arc-shaped air gap 3f acting as a flux barrier, the exciting magnetic flux is not greatly disturbed. That is, the excitation magnetic flux flows along the arcuate air gap 3f in a neat semicircular shape, without being disturbed and bulging outward. As a result, external magnetic flux entering the stator core 3 from the outside is not superimposed on the exciting magnetic flux.

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ものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

以上のように、実施形態に係るステータ構造は、環状の本体部と、本体部の周縁から径方向内側に延在し、周方向に沿って等ピッチで配列される複数のティースと、を有するステータコアと、ティースに巻回されたステータ巻線と、を備え、本体部は、周方向に沿って等間隔で配列される複数の長孔状の貫通孔と、長孔状の貫通孔とティースの根元との間の領域に、周方向に沿って複数の円弧状の空隙とを有し、隣接する円弧状の空隙の間には架橋部が形成されている。これにより、レゾルバの角度検出精度の低下を抑制することができる。 As described above, the stator structure according to the embodiment has an annular main body portion and a plurality of teeth extending radially inward from the peripheral edge of the main body portion and arranged at equal pitches along the circumferential direction. A stator core and stator windings wound around teeth are provided. A plurality of arcuate gaps are formed along the circumferential direction in a region between the roots of the grooves, and bridging portions are formed between the adjacent arcuate gaps. As a result, deterioration in angle detection accuracy of the resolver can be suppressed.

また、円弧状の空隙は、隣接するティース間に形成されたスロットの中心を中心とし、この中心からティースの幅の中点以上の距離を半径とする円に沿って形成される。これにより、励磁磁束の流れをいっそう安定したものとすることができる。 Also, the arcuate gap is formed along a circle whose center is the center of the slot formed between the adjacent teeth and whose radius is a distance from this center equal to or greater than the midpoint of the width of the tooth. This makes it possible to further stabilize the flow of the excitation magnetic flux.

また、架橋部は、ティースの径方向外側に配置されている。これにより、架橋部により励磁磁束を妨げることがない。 In addition, the bridging portion is arranged radially outside the teeth. As a result, the excitation magnetic flux is not hindered by the bridge portion.

また、ステータ巻線は、励磁巻線と、2相の出力を行う出力巻線と、から構成されている。これにより、レゾルバとして角度検出を行うことができる。 Also, the stator winding is composed of an excitation winding and an output winding for two-phase output. Thereby, angle detection can be performed as a resolver.

また、前記のステータ構造と、ステータ構造の内側に配置されたロータと、を備えている。これにより、角度検出を行うレゾルバを構成することができる。 It also comprises the stator structure described above and a rotor arranged inside the stator structure. Thereby, a resolver that detects an angle can be configured.

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Moreover, the present invention is not limited by the above embodiments. The present invention also includes those configured by appropriately combining the respective constituent elements described above. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, broader aspects of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible.

1 レゾルバ,2 ステータ,3 ステータコア,3a 本体部,3b ティース,3c ノッチ,3d 貫通孔,3f 空隙,3h 架橋部,3j スロット,3k 中心,4 インシュレータ,5 ステータ巻線,5a 端線,6 端子台,7 端子ピン,8 ロータ,8a 回転中心,9 ロータコア,10 シャフト Reference Signs List 1 resolver, 2 stator, 3 stator core, 3a main body, 3b tooth, 3c notch, 3d through hole, 3f gap, 3h bridging portion, 3j slot, 3k center, 4 insulator, 5 stator winding, 5a end wire, 6 terminal base, 7 terminal pin, 8 rotor, 8a center of rotation, 9 rotor core, 10 shaft

Claims (5)

環状の本体部と、前記本体部の周縁から径方向内側に延在し、周方向に沿って等ピッチで配列される複数のティースと、を有するステータコアと、
前記ティースに巻回されたステータ巻線と、を備え、
前記本体部は、周方向に沿って等間隔で配列される複数の長孔状の貫通孔と、前記長孔状の貫通孔と前記ティースの根元との間の領域に、前記周方向に沿って複数の円弧状の空隙とを有し、
隣接する前記円弧状の空隙の間には架橋部が形成されている、
レゾルバのステータ構造。
a stator core having an annular main body portion, and a plurality of teeth extending radially inward from a peripheral edge of the main body portion and arranged at equal pitches along the circumferential direction;
and a stator winding wound around the teeth,
The main body includes a plurality of elongated through holes arranged at equal intervals along the circumferential direction, and a region between the elongated through holes and the roots of the teeth along the circumferential direction. having a plurality of arc-shaped voids,
A bridging portion is formed between the adjacent arcuate gaps,
Resolver stator structure.
前記円弧状の空隙は、隣接する前記ティース間に形成されたスロットの中心を中心とし、該中心から前記ティースの幅の中点以上の距離を半径とする円に沿って形成される、
請求項1に記載のレゾルバのステータ構造。
The arc-shaped gap is formed along a circle centered at the center of the slot formed between the adjacent teeth and having a radius equal to or greater than the midpoint of the width of the teeth from the center.
The stator structure of the resolver according to claim 1.
前記架橋部は、前記ティースの径方向外側に配置されている、
請求項1または2に記載のレゾルバのステータ構造。
The bridging portion is arranged radially outward of the teeth,
The resolver stator structure according to claim 1 or 2.
前記ステータ巻線は、励磁巻線と、2相の出力を行う出力巻線と、から構成されている、
請求項1~3のいずれか一つに記載のレゾルバのステータ構造。
The stator winding is composed of an excitation winding and an output winding that performs two-phase output,
A resolver stator structure according to any one of claims 1 to 3.
請求項1~4のいずれか一つに記載のステータ構造と、
前記ステータ構造の内側に配置されたロータと、を備えた、
レゾルバ。
a stator structure according to any one of claims 1 to 4;
a rotor positioned inside the stator structure;
resolver.
JP2021157075A 2021-09-27 2021-09-27 Resolver stator structure and resolver Pending JP2023047894A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021157075A JP2023047894A (en) 2021-09-27 2021-09-27 Resolver stator structure and resolver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021157075A JP2023047894A (en) 2021-09-27 2021-09-27 Resolver stator structure and resolver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023047894A true JP2023047894A (en) 2023-04-06

Family

ID=85779217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021157075A Pending JP2023047894A (en) 2021-09-27 2021-09-27 Resolver stator structure and resolver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023047894A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6161707B2 (en) Synchronous motor
US8461739B2 (en) Stator for an electric machine
JP5376016B1 (en) Rotating electric machine
CN111566916B (en) Stator structure and rotary transformer
JP5641341B2 (en) Armature
US20220294299A1 (en) Stator and rotary electric machine
JP6048191B2 (en) Multi-gap rotating electric machine
JP2016111842A (en) Double-stator rotary electric machine
JP5275930B2 (en) Sheet coil type resolver
JP6154310B2 (en) Resolver
JP2018133989A (en) Stator structure and resolver
JP2008263738A (en) Rotary electric machine
JP2023047894A (en) Resolver stator structure and resolver
JP2023047895A (en) Resolver stator structure and resolver
US10958122B2 (en) Rotating electrical machine and stator
US11811281B2 (en) Stator structure and resolver
JP7478562B2 (en) Resolver
US20240186843A1 (en) Motor
US20230246530A1 (en) Resolver stator
JP2011151973A (en) Insulator of stator, and motor
WO2022254806A1 (en) Rotating electric machine stator and rotating electric machine
JP5394834B2 (en) Permanent magnet type rotating electrical machine rotor
CN115882637A (en) Rotating electrical machine
JP2021019406A (en) Reluctance motor
JP2019097349A (en) Brushless motor, and air blower