JP3365578B2 - 回転トランス形レゾルバ - Google Patents

回転トランス形レゾルバ

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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は回転トランス形レゾルバ
に関する。特に、回転トランスの2次側巻線とレゾルバ
の励磁巻線を工夫し、励磁磁束の分布を正弦波に近づけ
るものに関する。
【001】
【従来の技術】レゾルバは検出精度向上のため、励磁起
磁力分布を正弦波状にすることが望ましく、励磁巻線の
巻回数をスロット毎に変更する巻線方法が採用されてい
る(例えば、特開昭61−51515号公報)。
【002】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
では、巻線占積率がスロット毎に異なるため、巻線占積
率の低いスロットと高いスロットでは、漏れ磁束が異な
り、検出精度のばらつきの原因となっていた。本発明
は、スロット毎の漏れ磁束を均一にし、検出精度の向上
を計ることを目的とする。
【003】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、レゾルバの励磁磁束の分布が正弦波とな
るよう、回転トランスの2次側巻線を異なる巻数の複数
の巻線に分割し、レゾルバの励磁巻線の単一コイルを全
て同じ巻数とし、それらおのおのを接続するようにして
ある。具体的には、1次側と2次側巻線12、22を空
隙を介し対向させた回転トランスと、回転トランスの2
次巻線22に接続した複数のスロット33に収納した多
極対の励磁巻線32と検出巻線62を空隙を介し対向さ
せた回転トランス形レゾルバにおいて、前記回転トラン
スの2次側巻線22を、Sをスロット33のスロット
数、iを順序整数を、N0 を基準となる巻数、Pe を励
磁極対数としたとき、i番目の巻数Ni をNi =〔N0
*cos(2*π*Pe *(i−1)/S)〕(ただ
し、〔 〕は絶対値を示す。)で求めた値を四捨五入し
た整数巻数とし、その内巻数の等しいものを1群とする
M−(0または1)の群の2次巻線220,221,・
・224・・・にまとめ、前記レゾルバの励磁巻線32
を、全て同じ巻数とした単一コイル30S/(M−(0
または1))個を直列に接続したものを1群とする(M
−(0または1))群の励磁巻線群320,321,・
・324・・に分割し、各励磁巻線群320,321,
・・324・・を前記スロット33内にスロットピッチ
P =2*π*Pe /Sで収納し、前記回転トランスの
i群目の2次巻線220,221・・224・・とi群
目のレゾルバの励磁巻線群320,321・・324・
・を、同じ番号同士を順次接続し回転トランス形レゾル
バを構成する。
【004】
【作用】上記手段により、各スロットに収納した励磁巻
線の巻数が同一なので、スロットの巻線占積率が同一に
なり、スロット毎の漏れ磁束が均一化し、励磁巻線の作
る励磁起磁力分布が全周にわたり均一化する。
【005】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を図1、図2お
よび図3を用いて実施例を説明する。図1は本発明の実
施例の断面図、図2は6極レゾルバの励磁巻線のスロッ
トスター図、図3は巻線の結線図である。説明の上で
は、アキシャル形・2相・6極・20スロットとしてあ
る。円板状・強磁性体の積層もしくはブロックよりなる
回転トランスの1次側コア11の中央部には、リング状
の溝13をアキシャル方向に設けてある。1次側コア1
1に設けた溝13に底部に平行させ巻回したリング状の
1次巻線12を巻回して回転トランスの1次側1を構成
する。なお、1次巻線12は正弦波を発生する励磁電源
(図示せず)に接続してある。トランスの1次側1と、
アキシャル方向の空隙を介し、円板状の強磁性体の積層
もしくはブロックよりなるコア21の中央部にリング状
の溝23をアキシャル方向に設け、2次巻線22は5個
のリング状の2次巻線220、221、222、22
3、224をアキシャル方向に積み重ね、1次側コア1
1に設けた溝23の底部と平行させ収納し、回転トラン
スの2次側2を構成する。5個の2次巻線220、22
1、222、223、224おのおのの巻数は、基準と
なる巻線220の巻数を100としたとき、2次巻線2
21の巻数を59、2次巻線222の巻数を31、2次
巻線223の巻数を95、2次巻線224の巻数を81
としてある。回転トランスの2次側2のコア21の背面
は、回転軸5に固定した円板状のバックプレート4に固
定してある。2次側コア21の外径側には、バックプレ
ート4に円筒状・強磁性体の積層もしくはブロックより
なるコア31を固定してある。コア31のバックプレー
ト4の反対側の面には、20個のスロット33を等角ピ
ッチで全周にわたり放射状に設けてある。スロット33
おのおのには、図2に示すように、重ね巻もしくは同心
巻の等しい巻数の励磁巻線32、4個を1群とした、3
20,321,・・324の5群作り、スロットピッチ
54°(電気角)飛びで収納し、レゾルバの励磁側3を
構成してある。
【006】以下に、図3により、各スロットに収納する
励磁巻線群の構成について説明する。なお、スロット番
号は図2のスロットスター図に付した番号に対応する。
第1群の励磁巻線群320は、スロット番号1から2に
飛び、巻方向を逆にし、スロット番号6から7に飛び、
巻方向を正にし、スロット番号11から12に飛び、さ
らに巻方向を逆にし、スロット番号16から17に飛ぶ
励磁巻線32を直列に接続する。第2群の励磁巻線群3
21は、スロット番号2から3に飛び、巻方向を逆に
し、スロット番号10から11に飛び、さらに、巻方向
を正にもどし、スロット番号12から13に飛び、再び
逆方向に巻いたスロット番号20から1に飛ぶ、励磁巻
線32を直列に接続する。第3群の励磁巻線群322
は、スロット番号3から4に飛び、巻方向を逆にし、ス
ロット番号9から10に飛び、再び巻方向を正に戻し、
スロット番号13から14に飛び、さらに、巻方向を逆
にし、スロット番号19から20に飛ぶ、励磁巻線32
を直列に接続する。第4群の励磁巻線群323は、スロ
ット番号4から5に飛び、巻方向を逆にし、スロット番
号7から8に飛び、再び巻方向を正に戻し、スロット番
号15から16に飛び、さらに巻方向を逆にし、スロッ
ト番号16から17に飛ぶ励磁巻線32を直列に接続す
る。第5群の励磁巻線群324は、スロット番号5から
6に飛び、巻方向を逆にし、スロット番号8から9に飛
び、再び巻方向を正に戻し、スロット番号14から15
に飛び、さらに再び巻方向を逆にし、スロット番号17
から18に飛ぶ励磁巻線32を直列に接続する。上記の
ように構成した2次巻線22と励磁巻線32を、1番目
の2次巻線220と第1群の励磁巻線群320を、2番
目の2次巻線221と第2群の励磁巻線群321を、3
番目の2次巻線222と第3群の励磁巻線群322を、
4番目の2次巻線223と第4群の励磁巻線群323
を、5番目の2次巻線224と第5群の励磁巻線群32
4を接続する。レゾルバの励磁側3のバックプレート4
に対し反対側の面には、アキシャル方向の空隙を介し、
レゾルバの検出側6のコア61を対向させてある。コア
61の一面には、2相・6極の検出巻線62を収納する
スロット63を設けてある。検出巻線62は検出制御装
置(図示せず)に接続する。
【007】上記のように構成することにより、回転トラ
ンスの1次巻線12に正弦波状もしくはパルス状の電流
を供給すると、回転トランスの2次巻線22の巻線おの
おの(220,221,・・225)には、巻数に比例
した電圧E1 ,E2 ,E3・・E5 が誘起される。レゾ
ルバの励磁巻線32おのおのは巻数を等しくしてあるの
で抵抗値が等しくなり、レゾルバの励磁巻線320,3
21,・・325には回転トランスの2次巻線220,
221,・・225に誘起される電圧に応じて電流が流
れる。従って、各スロットにスロットピッチ(電気角)
飛びに、電流に比例した起磁力ATi が生じる。この起
磁力は、回転トランスの2次巻線の誘起電圧E1
2 ,E3 ・・E5 が回転トランスの2次巻線22の巻
線の巻数に比例しているので、表1に示すように、全周
にわたって正弦波状に分布する。なお、実施例では、説
明上、2相・6極・20スロットを例にとり、2次巻線
22を5個、励磁巻線群を5群としたが、一般的には下
記のようになる。2次巻線おのおのの巻数Ni は、N0
を基準となる巻数、iを1以上の順序整数とするとき、
下記(1)式で表される値を四捨五入した整数とする。 Ni =〔N0 *Cos(2*π*Pe *(i−1)/S)〕・・・(1) ただし、〔 〕は絶対値を示す。回転トランスの2次側
巻線22を(1)式で求めた2次巻線の巻数Ni のうち
巻数の等しいものを1群とするM−(0または1)群の
2次巻線群220・・224・・22Mまたは22(M
−1)に分ける。ただし、M−1は極数とスロット数の
関係上同極のものが電気角で90°、180°および2
70°の位相位置にある場合、M−0は、その他の場合
に適用する。レゾルバの励磁巻線32を、同一巻数の
(M−(0または1))群に分け直列に接続し励磁巻線
群320・・324・・32Mまたは32(M−1)と
し、各励磁巻線群320・・324・・32Mまたは3
2(M−1)を下記(2)式で表されるスロットピッチ
P (電気角)飛びでスロット33に収納する。 SP =2*π*Pe /S ・・・(2) 回転トランスの2次巻線群220・・224・・22M
または22(M−1)と励磁巻線群320・・324・
・32Mまたは32(M−1)の接続は、i群目の2次
巻線群とi群目の励磁巻線群を、同じ番号同士順次接続
する。
【008】図4に他の実施例として、ラジアル形のレゾ
ルバを示す。ケーシング7の内径側には、回転トランス
の1次側1を固定してある。回転トランスの1次側の内
径側は、ラジアル方向の空隙を介し、回転トランスの2
次側2を対向させてある。回転トランスの2次側2は、
回転軸5の端部に固定した円筒状の積層もしくはブロッ
クよりなるコア24と、このコア24の中央部に設けた
ラジアル方向の溝25と、溝25の底部に平行させて巻
いた2次巻線220、221、222、223、224
をラジアル方向に積み重ねてある。回転軸5の回転トラ
ンスの2次側2の内側には、アキシャル方向のスロット
34を、実施例と同じスロットピッチで設けてあり、レ
ゾルバの励磁側3を構成する。スロット34には、励磁
巻線35を設ける。励磁巻線35と回転トランスの2次
巻線の接続は、実施例と同じにしてある。レゾルバの励
磁側3と、アキシャル方向の空隙を介し、レゾルバの検
出側6を設ける。検出側6は、ケーシング7の内径側に
は、円筒状の積層もしくはブロックよりなる強磁性体の
コア64を固定してある。コア64のレゾルバの励磁側
3と対向する面には、スロット66をラジアル方向に設
けてある。スロット66内には、2相・6極の検出巻線
65を収納してある。
【009】図5にその他の実施例として、回転トランス
の2次側2の2次巻線の内、巻数が最大のものを1個作
り、入出力端を共通母線で接続し、2次巻線220、・
・・223、・・・を、巻数Ni に相当する位置に設け
たM−(1または2)箇所の中間タップ23から引き出
すようにしてある。2次巻線220・・・224と励磁
巻線群320・・324の接続は図3に示すものと同様
に行い、出力側は共通母線に接続し、入力端にもどし、
1ループにしてある。このように、構成することによ
り、回転トランスの2次側2をコンパクトにできる。
【010】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば下記
の効果がある。 1.励磁巻線の巻数を各スロット同一にしてあるので、
巻線の占積率が等しくなるため、スロット内の漏れ磁束
が均一になるので、励磁起磁力分布が均一となり、高精
度なレゾルバを提供できる。 2.励磁巻線は極対数に関わらず同一でよいので、回転
トランスの2次巻線と、回転トランスとレゾルバの励磁
巻線の接続を変更するだけで任意の極対数のレゾルバが
簡単に構成できる。 3.励磁巻線は重ね巻でも、集中巻でも構成する事が出
来、またレゾルバ励磁巻線の巻線作業を起磁力の絶対値
が等しくなるスロット毎に行えば、回転トランスの2次
側巻線とレゾルバ励磁巻線との接続箇所を減少でき、従
来例と同様の巻線時間で作業が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す断面図
【図2】本発明の実施例のスロットスター図
【図3】本発明の実施例の励磁巻線の結線図
【図4】本発明の他の実施例を示す断面図
【図5】本発明のその他の実施例を示す励磁巻線の結線
【符号の説明】
1 回転トランスの1次側 11、21、24、31、61、64 コア 2 回転トランスの2次側 22、220、221、222、223、225 2次
巻線 23 中間タップ 13、23、25 溝 3 レゾルバの励磁部 30 単一コイル 32、35 励磁巻線 33、34、63、65 スロット 320、321、322、323、324 励磁巻線群 4 バックプレート 5 回転軸 6 レゾルバの検出側 62、65 検出巻線 7 ケーシング
【表1】

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1次側と2次側巻線を空隙を介し対向さ
    せた回転トランスと、回転トランスの2次巻線に接続し
    た複数のスロットに収納した多極対のレゾルバの励磁巻
    線と、レゾルバの励磁巻線と空隙を介し対向させたレゾ
    ルバの検出巻線よりなる回転トランス形レゾルバにおい
    て、 前記回転トランスの2次側巻線を、Sをレゾルバの励磁
    側のスロット数、iを順序整数、N0 を基準となる巻
    数、Pe を励磁極対数とするとき、Ni =〔N0*co
    s(2*π*Pe *(i−1)/S)〕(ただし、〔
    〕は絶対値を示す。)を四捨五入した巻数とし、その
    内同じ巻数のものを1群とするM−(0または1)群に
    まとめ、 前記多極対のレゾルバの励磁巻線を、全て同じ巻数とし
    た単一コイルS/(M−(0または1))個を直列に接
    続したM−(0または1)群の励磁巻線とし、前記スロ
    ット内にスロットピッチSP =2*π*Pe /Sで直列
    に接続した前記レゾルバの励磁巻線を収納し、 前記回転トランスのi群目の2次側巻線とi群目のレゾ
    ルバの励磁巻線を、同じ番号同士を順次接続したことを
    特徴とする回転トランス形レゾルバ。
  2. 【請求項2】 前記回転トランスの2次側巻線を、M−
    (0または1)個、個別にした請求項1記載の回転トラ
    ンス形レゾルバ。
  3. 【請求項3】 前記回転トランスの2次側巻線を、最大
    巻数の巻線を1個作り入出力端を共通母線で接続し、前
    記同じ巻数Ni に相当する位置に設けたM−(1または
    2)箇所の中間タップから引き出す請求項1記載の回転
    トランス形レゾルバ。
  4. 【請求項4】 前記回転トランスの1次側と2次側およ
    び前記レゾルバの励磁巻線と検出巻線をアキシャル方向
    に対向させた請求項1ないし3いずれか1項に記載の回
    転トランス形レゾルバ。
  5. 【請求項5】 前記回転トランスの1次側と2次側およ
    び前記レゾルバの励磁巻線と検出巻線をラジアル方向に
    対向させた請求項1ないし3いずれか1項に記載の回転
    トランス形レゾルバ。
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