JP3171737B2 - 検出器用巻線の正弦波巻線方法 - Google Patents

検出器用巻線の正弦波巻線方法

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JP3171737B2
JP3171737B2 JP26265593A JP26265593A JP3171737B2 JP 3171737 B2 JP3171737 B2 JP 3171737B2 JP 26265593 A JP26265593 A JP 26265593A JP 26265593 A JP26265593 A JP 26265593A JP 3171737 B2 JP3171737 B2 JP 3171737B2
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佳尚 福沢
完治 北沢
剛伸 東
直広 長沼
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、検出器用巻線の正弦波
巻線方法に関し、特に、各スロットピッチ毎に順次巻回
した巻線グループを直列接続して1相分巻線群を構成
し、この1相分巻線群をn相分巻回して2P極かつn相
の正弦波磁束を得ると共に、自動機による巻線を行うこ
とができるようにするための新規な改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種のレゾルバ
又はシンクロ等の検出器用巻線の正弦波巻線方法として
は、一般に、図13から図17に示す方法が採用されて
いる。まず、図15,16において符号20で示される
ものは、全体が円筒状をなすステータであり、このステ
ータ20の内側に形成された複数のスロット30のうち
スロット番1〜16のうち、4と6、3と7、2と8、
1と9、16と10、15と11及び14と12間には
輪状にあらかじめ形成した第1相用の第1ステータ巻線
21が設けられ、この第1ステータ巻線2の装着後に矢
印Bの方向に拡開することにより各スロット30の内側
にロータ受け孔22が形成されている。
【0003】また、前記各スロット30のうち、スロッ
ト番2と16、3と15、4と14、5と13、6と1
2、7と11及び8と10間には、前記第1ステータ巻
線21と直交して第2相用の輪状をなす第2ステータ巻
線23が設けられ、この第2ステータ巻線23の装着後
に矢印Aの方向に拡開することにより、図15で示すよ
うに、各ステータ巻線21,23は、ステータ20の各
スロット30に配設され、前記ロータ受け孔22内に図
示しないロータ巻線を有するロータを回転自在に設ける
ことができるように構成されている。なお、各ステータ
巻線21,23は、図13,14に示すように各スロッ
ト30に対する巻数がSIN波又はCOS波の磁束分布
となるように設定して巻回されている。
【0004】従って、前述の状態において、例えば、前
記ロータ巻線に一定の交流電圧を加えると、電磁誘導に
より各ステータ巻線21,23には鎖交磁束により電圧
が生じ、回転検出信号を得ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の検出器用巻線の
正弦波巻線方法は、以上のように構成されていたため、
次のような課題が存在していた。すなわち、隣接するス
ロットを飛び越した状態で各スロット内にあらかじめ輪
状に形成された巻線を挿入し、その後、この巻線を拡開
して各スロット上に配設する方法であるため、巻線機に
よる自動巻は不可能で、全て手作業によって行うため
に、生産効率の向上及びコストダウンを達成することは
不可能であった。
【0006】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、各スロットピッチ毎に順次
巻回した巻線グループを直列接続して1相分巻線群を構
成し、この1相分巻線群をn相分巻回して2P極かつn
相の正弦波磁束を得ると共に、自動機による巻線を行う
ようにした検出器用巻線の正弦波巻線方法を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による検出器用巻
線の正弦波巻線方法は、任意の数(S)の歯部とスロッ
トを内径側に有する輪状コアにn相巻線群を巻回し、前
記n相巻線群の1相分巻線群が発生する磁束分布が2P
極の正弦波分布となるように構成する検出器用巻線の正
弦波巻線方法において、前記輪状コアの1スロットピッ
チ毎に順次巻回した巻線グループを前記スロットの数
(S)と一致する合計S個として直列接続することによ
り1相分巻線群を構成し、さらに、複数の前記1相分巻
線群を用いることによりn相分のn相分巻線群を構成
し、2P極かつn相の正弦波磁束を得る方法である。
【0008】さらに詳細には、前記1相分巻線群の各ス
ロットにおける巻回数は、数2の(1)式により設定した
方法である。
【0009】
【数2】
【0010】さらに詳細には、前記n相分巻線群をSI
N相とCOS相でレゾルバを構成し、前記SIN相とC
OS相は前記各スロットの奥側と手前側に交互に設ける
方法である。
【0011】さらに詳細には、前記輪状コアの各スロッ
トの外方位置に設けられた案内ピンを介して前記n相分
巻線群を巻回する方法である。
【0012】さらに詳細には、前記輪状のコアの各スロ
ットに、案内ピンを有する絶縁部材を設け、前記案内ピ
ンを介して前記n相分巻線群を巻回する方法である。
【0013】
【作用】本発明による検出器用巻線の正弦波巻線方法に
おいては、輪状コアの1スロットピッチ毎に順次巻回し
て所定のスロット数Sと一致するS個の巻線グループを
得ると共に、各巻線グループを直列接続することにより
1相分巻線群を形成するため、巻線機を介して自動巻を
行うことができる。また、この1相分巻線群をn相分巻
回することによりn相の正弦波磁束を得ることができ
る。
【0014】
【実施例】以下、図面と共に本発明による検出器用巻線
の正弦波巻線方法の好適な実施例について詳細に説明す
る。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付
して説明する。図1から図12迄は本発明による検出器
用巻線の正弦波巻線方法を示すためのものである。
【0015】図1において符号20で示されるものは、
内径側に開口した任意の個数Sのスロット30と歯部3
1を有し多数のコアエレメントが積層された構成のステ
ータとしての輪状コアであり、この各スロット30に設
けられた1相巻線群Zは、図2の場合は2相又は1相、
図3の場合は3相(シンクロ)、図4の場合は4相(変
則2相レゾルバ)、図5の場合は5相の場合を示してい
る。
【0016】図6の場合、輪状コア20の各スロット3
0の外方位置には案内ピン41が植立して設けられてお
り、前記n相巻線群Zはこの各案内ピン41を介して巻
回されている。
【0017】また、図7の場合、前記各スロット30内
に、案内ピン41を一体に有するスリット絶縁部42を
一体とした一対の輪状の絶縁部材43,43aが輪状コ
ア20の両端に嵌合されており、この案内ピン41を介
してn相巻線群Zを巻回する方法である。
【0018】図8、図9に示す構成は、前述の輪状コア
20を用いてステータを構成し、この輪状コア20の中
心に形成されたロータ案内孔22内にロータ44が回転
自在に設けられ、この輪状コア20とロータ44により
レゾルバ55を構成している。なお、前述の輪状コア2
0はステータに限ることなく、図3で示すロータ44に
も適用することができる。
【0019】次に、実際に本発明による検出器用巻線の
正弦波巻線の方法について述べる。例えば、図10で示
す輪状コア20のスロット30が10個すなわちS=1
0で歯部31の数が10個、かつ、1極対数Pの2P極
のレゾルバの1相分巻線群yの場合、各スロット30に
おいて、1スロットピッチ毎に順次巻線40を巻回し、
各スロット30ごとに巻線グループxを前記数S=10
と一致するS個として直列接続し、この10個の巻線グ
ループxにより1相分の1相分巻線群yを形成し、この
1相分巻線群yをn個形成することによりn相分巻線群
Zを形成する。従って、このn相分巻線群Zの形成によ
り、輪状コア20の全周2πラジアンにおいては、各ス
ロット30における各巻線グループx(各スロット30
ごとに巻数が異なる)ごとにパルス状の起磁力が図10
に示す棒グラフのように発生し、各起磁力を近似線で接
続すると正弦波磁束Aを得ることができる。
【0020】また、図12に示す12スロットすなわち
S=12の場合においても、前述と同じ巻線方法によ
り、12個の各巻線グループxを直列接続した1相分巻
線群yを形成し、この1相分巻線群yをn個用いたn相
分巻線群Zを用い、SIN側とCOS側の磁束分布を得
ることができる。
【0021】前記各巻線グループxと、各巻線グループ
xを直列接続した構成の1相分巻線群yをn相分巻回し
たn相分巻線群Zは、一般式にて表すと、次の数3の
(1)式にて表される。
【0022】
【数3】 各スロット30(S個ある)のうち、1スロット目から
(S−1)番目迄の任意のk番目の巻線数を示してお
り、各スロット30に対してNk1〜Nk(n)までの各式が
適用される。
【0023】前述の(1)式はn相巻線の一般式であり、
例えば、レゾルバに限らず、回転機のステータ及びロー
タに適用できるものであるが、レゾルバの場合、n=4
相で変則2相となる。
【0024】
【数4】 すなわち、前述の(2)式によりSIN側の1相巻線であ
る1相分巻線群yを形成し、(3)式によりCOS側の1
相巻線である1相分巻線群yを形成し、各巻線群x,y
によりn相分巻線群Zを構成している。但し、n=3番
目と1番目は同一、n=4番目と3番目は同一であるの
でここでは省略している。
【0025】また、前述の(2)式に示すSIN側の1相
分巻線yを個々のスロット30ごとに分解して巻線グル
ープx(スロット30の数S分ある)を示すと、数5の
(4)式となる。
【0026】
【数5】
【0027】次に(3)式のNk2はCOS側の1相巻線群
yを各スロット30ごとに分解して示すと数6の(5)式
となる。
【0028】
【数6】 すなわち、(3)式のNk2はスロット30の数Sの巻線と
なる。
【0029】前述の(4)式、(5)式に示す巻線グループx
のN11,N21,N31,N41は、図13に示すように、各
スロット30の奥側B及び手前側Cの位置に各々設けて
いる。
【0030】前述の1相分巻線群yのSIN相側(4式
に示す)とCOS側(5式に示す)の各スロット30に
おける各巻線グループxは、次の表1の第1表に示すよ
うに配設されている。なお、第1表のS1〜S4は図4
の各端子S1〜S4に相当する。
【0031】
【表1】
【0032】従って、前述の第1表に示されるように、
各巻線グループxは、スロット30の奥側Bと手前側C
(図13で示す)に交互に配設されている。
【0033】
【発明の効果】本発明による検出器用巻線の正弦波巻線
方法は、以上のように構成されているため、各スロット
毎に巻線を施すことができ、従来、不可能であった自動
巻線機による巻線が可能となり、大幅なコストダウンを
達成することができる。前述の入れ方の効果により、2
相のコイルのスロット30内での位置が均一化されるた
め、精度が安定し、改善される。また、各巻線部の巻数
を容易に(1)式を用いて演算できるため、高精度な正弦
波状の磁束分解分布を得ることができ、レゾルバ等とし
て得られる回転アナログ信号の精度を大幅に向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による検出器巻線を用いた輪状コアを示
す斜視図である。
【図2】2相又は1相の巻線を示す構成図である。
【図3】3相の巻線を示す構成図である。
【図4】4相=変則2相のレゾルバ巻線を示す構成図で
ある。
【図5】n相の巻線を示す構成図である。
【図6】図1の他例を示す斜視図である。
【図7】図6の他例を示す分解斜視図である。
【図8】レゾルバの断面図である。
【図9】レゾルバの側面図である。
【図10】1相分巻線群と正弦波分布を示す構成図であ
る。
【図11】1相分巻線群と正弦波分布の他例を示す構成
図である。
【図12】各スロットにおける巻線グループを示す構成
図である。
【図13】従来の巻線方法を示す構成図である。
【図14】従来の巻線方法を示す構成図である。
【図15】従来のレゾルバを示す斜視図である。
【図16】従来の巻線を示す構成図である。
【図17】従来の巻線と正弦波分布を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
20 輪状コア 30 スロット x 巻線グループ y 1相分巻線群 Z n相分巻線群 B 奥側 C 手前側 41 案内ピン 43 絶縁部材
フロントページの続き (72)発明者 東 剛伸 長野県飯田市大休1879番地 多摩川精機 株式会社飯田工場内 (72)発明者 長沼 直広 長野県飯田市大休1879番地 多摩川精機 株式会社飯田工場内 (72)発明者 細田 哲雄 長野県飯田市大休1879番地 多摩川精機 株式会社飯田工場内 (56)参考文献 実開 平3−2213(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/30

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 任意の数(S)の歯部(31)とスロット(3
    0)を内径側に有する輪状コア(20)にn相巻線群(Z)を
    巻回し、前記n相巻線群(Z)の1相分巻線群(y)が
    発生する磁束分布が2P極の正弦波分布となるように構
    成する検出器用巻線の正弦波巻線方法において、前記輪
    状コア(20)の1スロットピッチ毎に順次巻回した巻線グ
    ループ(x)を前記スロット(30)の数(S)と一致する
    合計S個として直列接続することにより前記1相分巻線
    群(y)を構成し、さらに、複数の前記1相分巻線群
    (y)を用いることによりn相分の前記n相分巻線群
    (Z)を構成し、2P極かつn相の正弦波磁束を得るこ
    とを特徴とする検出器用巻線の正弦波巻線方法。
  2. 【請求項2】 前記1相分巻線群(y)の各スロット(3
    0)における巻回数は、数1の(1)式により設定したこと
    を特徴とする請求項1記載の検出器用巻線の正弦波巻線
    方法。 【数1】
  3. 【請求項3】 前記n相分巻線群(Z)をSIN相とC
    OS相でレゾルバを構成し、前記SIN相とCOS相は
    前記各スロット(30)の奥側(B)と手前側(C)に交互
    に設けることを特徴とする請求項1又は2記載の検出器
    用巻線の正弦波巻線方法。
  4. 【請求項4】 前記輪状コア(20)の各スロット(30)の外
    方位置に設けられた案内ピン(41)を介して前記n相分巻
    線群(Z)を巻回することを特徴とする請求項1ないし
    3の何れかに記載の検出器用巻線の正弦波巻線方法。
  5. 【請求項5】 前記輪状のコア(20)の各スロット(30)
    に、案内ピン(41)を有する絶縁部材(43)を設け、前記案
    内ピン(41)を介して前記n相分巻線群(Z)を巻回する
    ことを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の検
    出器用巻線の正弦波巻線方法。
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