JP3429464B2 - Variable reluctance angle detector - Google Patents

Variable reluctance angle detector

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JP3429464B2
JP3429464B2 JP34741699A JP34741699A JP3429464B2 JP 3429464 B2 JP3429464 B2 JP 3429464B2 JP 34741699 A JP34741699 A JP 34741699A JP 34741699 A JP34741699 A JP 34741699A JP 3429464 B2 JP3429464 B2 JP 3429464B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、バリアブルリラク
タンス型角度検出器に関し、特に、励磁巻線を各磁極に
対して1つおきの磁極ピッチで巻回することにより、高
調波成分の除去、精度の向上、コストの低減および機械
巻きを可能とするための新規な改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable reluctance type angle detector, and in particular, by winding an exciting winding at every other magnetic pole pitch for each magnetic pole, harmonic components are removed and accuracy is improved. , A reduction in cost, and a new improvement for enabling machine winding.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の角度検出器としては、図
3〜5に示すレゾルバを挙げることができる。すなわ
ち、図3において、固定子1は、4個の突極3間に形成
された4個のスロット2を有する輪状の磁性体であり、
各突極(磁極)3には、各スロット2内に位置するよう
に1相の励磁巻線4が巻回されている。この固定子1の
中心位置には、巻線を有しない鉄心のみよりなる回転子
5が回転自在に設けられ、この回転子5の中心が固定子
1の中心とずれて偏心しているため、この回転子5と固
定子1の突極3との間のギャップパーミアンスは角度θ
に対して正弦波状に変化するように前記回転子は構成さ
れている。
2. Description of the Related Art As a conventional angle detector of this type, there can be mentioned resolvers shown in FIGS. That is, in FIG. 3, the stator 1 is a ring-shaped magnetic body having four slots 2 formed between four salient poles 3,
A one-phase excitation winding 4 is wound around each salient pole (magnetic pole) 3 so as to be located in each slot 2. At the center position of the stator 1, a rotor 5 made of only an iron core having no winding is rotatably provided, and the center of the rotor 5 is deviated from the center of the stator 1 so as to be eccentric. The gap permeance between the rotor 5 and the salient pole 3 of the stator 1 is an angle θ.
The rotor is configured so as to change sinusoidally with respect to.

【0003】また、 sin, cos出力巻線6,7が各磁極
3に対して各々1つおきの磁極ピッチで巻かれ、 sin出
力巻線6からは sin波の sin出力電圧8が出力され、 c
os出力巻線7からは cos波の cos出力電圧9が出力され
る。なお、図4に示すように、前記励磁巻線4は各磁極
3に順次すなわち1スロットピッチで設けられている。
従って、図5に示すように、励磁巻線4を介して供給さ
れた励磁電圧により、回転子5の回転と共に、 sin出力
巻線6及び cos出力巻線7からは、図3に示すa,B,
c,Dに応じた波形を、図6に示すように、回転子5の
回転に応じて、a+Bの cos出力電圧9及びc+Dの s
in出力電圧8が出力される。
Further, sin and cos output windings 6 and 7 are wound at every other magnetic pole pitch for each magnetic pole 3, and a sin output voltage 8 of sin wave is output from the sin output winding 6. c
The os output winding 7 outputs the cos output voltage 9 of the cos wave. As shown in FIG. 4, the exciting windings 4 are sequentially provided on each magnetic pole 3, that is, at a pitch of one slot.
Therefore, as shown in FIG. 5, due to the excitation voltage supplied through the excitation winding 4, the sin output winding 6 and the cos output winding 7 from the sin output winding 6 and the cos output winding 7 as shown in FIG. B,
As shown in FIG. 6, the waveforms corresponding to c and D correspond to the rotation of the rotor 5 and the cos output voltage 9 of a + B and s of c + D.
in Output voltage 8 is output.

【0004】従来のバリアブルリラクタンス型角度検出
器は、以上のように構成されているため、次のような課
題が存在していた。すなわち、回転子と固定子間のギャ
ップの変化によって出力巻線をクロスする磁束の変化量
を電圧の出力変化として検出しているため、出力電圧は
sinθ及び cosθに比例して変化するが、この回転子の
形状の誤差分の影響を受け、高調波成分が発生し、出力
精度を向上させることが極めて困難であった。また、コ
イルで高調波成分を除去するとすれば図5に示すように
出力巻線を短節巻きにする手段がとれるがこの方法は励
磁巻線と出力巻線が各スロットに飛越し巻きであるた
め、機械巻が非常に困難であった。
The conventional variable reluctance type angle detector has the following problems because it is constructed as described above. That is, the change in the magnetic flux that crosses the output winding due to the change in the gap between the rotor and the stator is detected as the change in the voltage output, so the output voltage is
Although it changes in proportion to sin θ and cos θ, it is extremely difficult to improve the output accuracy due to the influence of this rotor shape error and the generation of harmonic components. Further, if harmonic components are removed by a coil, a means of making the output winding short-pitch winding can be taken as shown in FIG. 5, but in this method, the excitation winding and the output winding are interlaced windings in each slot. Therefore, mechanical winding was very difficult.

【0005】このような問題を解決するために、例え
ば、特開平8−178611号公報に示されるようなバ
リアブルリラクタンス型角度検出器が提案されている。
この文献に記載されているバリアブルリラクタンス型角
度検出器は、出力巻線の1相分の出力巻線に発生する誘
起電圧分布が正弦波分布となるように前記出力巻線を巻
回している。しかしながら、励磁巻線は各磁極にその磁
極に対応した巻線が巻回されることとなるので、巻線数
(量)を減らすことは困難であり、製造コストの低減を
困難なものにしていた。
In order to solve such a problem, for example, a variable reluctance type angle detector as disclosed in JP-A-8-178611 has been proposed.
In the variable reluctance type angle detector described in this document, the output winding is wound so that the induced voltage distribution generated in the output winding for one phase of the output winding becomes a sine wave distribution. However, since the excitation winding is wound around each magnetic pole, the winding corresponding to the magnetic pole is difficult to reduce, and it is difficult to reduce the number of windings (quantity), and it is difficult to reduce the manufacturing cost. It was

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軽量
かつ低コストで高調波成分の除去、精度の向上及び機械
巻きを可能としたバリアブルリラクタンス型角度検出器
を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a variable reluctance type angle detector which is light in weight and low in cost and capable of removing harmonic components, improving accuracy and mechanical winding.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の本発
明により達成される。 (1) 固定子(1)のスロット(2)内に励磁巻線
(4)と2相以上のn相の出力巻線(6,7)を有し、
前記固定子(1)に対して回転自在に設けられ、前記固
定子(1)との間のギャップパーミアンスが角度θに対
して正弦波状に変化する形状を有すると共に磁性部材の
みで巻線を有しない構成の回転子(5)を有するバリア
ブルリラクタンス型角度検出器であって、前記励磁巻線
(4)は全磁極(3)のうち1つの磁極おきに一方の極
性の側にのみ正巻きあるいは逆巻の同一方向に巻回さ
れ、前記n相の出力巻線(6,7)の1相分の出力巻線
(6,7)に発生する誘起電圧分布が正弦波分布となる
ように前記出力巻線(6,7)が巻かれているバリアブ
ルリラクタンス型角度検出器。 (2) 前記励磁巻線(4)の極数は全磁極(3)の数
の1/2である上記(1)のバリアブルリラクタンス型
角度検出器。 (3) 前記励磁巻線(4)を出力用に、前記出力巻線
(6,7)を励磁用とすることにより、2相以上のn相
励磁/1相出力を構成する上記(1)または(2)のバ
リアブルリラクタンス型角度検出器。
The above object can be achieved by the present invention described below. (1) An exciting winding (4) and two or more n-phase output windings (6, 7) are provided in the slot (2) of the stator (1),
It is rotatably provided with respect to the stator (1), has a shape in which a gap permeance between the stator (1) and the stator (1) changes in a sine wave shape with respect to an angle θ, and has a winding only with a magnetic member. A variable reluctance type angle detector having a rotor (5) having a non-existing configuration, the excitation winding
(4) is one pole at every other magnetic pole of all magnetic poles (3)
It is wound in the same direction of forward winding or reverse winding only on the sex side.
Is the n-phase output winding (6,7) of one phase of the output windings (6,7) to the output winding to the induced voltage distribution is sinusoidal distribution generated (6,7) Variable reluctance type angle detector that is wound. (2) The variable reluctance type angle detector according to (1), wherein the number of poles of the excitation winding (4) is 1/2 of the number of all magnetic poles (3). (3) An n-phase excitation / one-phase output of two or more phases is configured by using the excitation winding (4) for output and the output windings (6, 7) for excitation. Alternatively, the variable reluctance type angle detector of (2).

【0008】[0008]

【作用】本発明によるバリアブルリラクタンス型角度検
出器においては、励磁巻線が各磁極に対して1つおきの
磁極ピッチで巻かれ、出力巻線は、各磁極に対して1磁
極ピッチで巻かれている。そして、発生する誘起電圧分
布が正弦波分布となるように分布巻きにされ、かつ固定
子との間のギャップパーミアンスが角度θに対して正弦
波状に変化する形状の回転子が回動自在に設けられてい
るため、各出力巻線からは回転子の回転に応じて sin出
力電圧及び cos出力電圧が得られる。従って、この各出
力電圧に含まれる高調波成分を低減させることができ
る。また、各磁極に1磁極ごとに巻線を巻くため、巻線
機による機械巻きが可能である。
In the variable reluctance type angle detector according to the present invention, the exciting windings are wound at every other magnetic pole pitch for each magnetic pole, and the output windings are wound at every one magnetic pole pitch for each magnetic pole. ing. A rotor having a shape in which the generated induced voltage distribution is distributed winding so as to have a sine wave distribution, and the gap permeance with the stator changes sinusoidally with respect to the angle θ is rotatably provided. Therefore, sin output voltage and cos output voltage are obtained from each output winding according to the rotation of the rotor. Therefore, the harmonic component contained in each output voltage can be reduced. Further, since the winding is wound for each magnetic pole for each magnetic pole, mechanical winding by a winding machine is possible.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のバリアブルリラクタンス
型角度検出器は、固定子1のスロット2内に励磁巻線4
とn相の出力巻線6,7を有し、前記固定子1に対して
回転自在に設けられ、前記固定子1との間のギャップパ
ーミアンスが角度θに対して正弦波状に変化する形状を
有すると共に磁性部材のみで巻線を有しない構成の回転
子5を有するバリアブルリラクタンス型角度検出器であ
って、前記励磁巻線4の極数は、全磁極3のうち一方の
極性の側にのみ、1つの磁極おきに巻回されるので全磁
極3の数の1/2であり、前記n相の出力巻線6,7の
1相分の出力巻線6,7に発生する誘起電圧分布が正弦
波分布となるように前記出力巻線6,7が巻かれている
ものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A variable reluctance type angle detector of the present invention comprises an excitation winding 4 in a slot 2 of a stator 1.
And the n-phase output windings 6 and 7 are provided rotatably with respect to the stator 1, and the gap permeance with the stator 1 changes sinusoidally with respect to the angle θ. A variable reluctance type angle detector having a rotor 5 having only a magnetic member and no winding, wherein the number of poles of the exciting winding 4 is one of all magnetic poles 3.
Since every other magnetic pole is wound only on the side of the polarity, it is 1/2 of the total number of the magnetic poles 3, and the output windings 6 and 7 for one phase of the n-phase output windings 6 and 7 are provided. The output windings 6 and 7 are wound so that the generated induced voltage distribution has a sinusoidal distribution.

【0010】このように、励磁巻線4の極数が全磁極3
のうち一方の極性の側にのみ、1つの磁極おきに、つま
磁極3の数の1/2となるように巻回することで、換
言すれば、一つおきの磁極に巻線を巻回することによ
り、約半分程度の巻線量で、全ての磁極に励磁巻線を巻
回したのと略同等の効果が得られる。
As described above, the number of poles of the excitation winding 4 is equal to that of all the magnetic poles 3.
Only one side of one of the
By winding the number of windings to be half the number of the magnetic poles 3, in other words, by winding the windings on every other magnetic pole, the winding amount is about half and all the magnetic poles are wound. The same effect can be obtained as when the excitation winding is wound.

【0011】本発明の固定子1は、中空輪状の磁性体で
あって、その中心方向には突出した複数の磁極を有し、
これらの磁極間に巻線が巻回されるスロットを有する構
成となっている。
The stator 1 of the present invention is a hollow ring-shaped magnetic body, and has a plurality of magnetic poles protruding in the central direction,
It is configured to have a slot in which a winding is wound between these magnetic poles.

【0012】このような固定子の磁極には、励磁巻線と
出力巻線とが巻回される。励磁巻線は磁界発生用の巻線
であり、出力巻線はこの励磁巻線により発生し、回転子
の回転移動によって変化する磁界により励起される励起
電圧を取り出す巻線である。本発明では、励磁巻線を1
つの磁極おきに巻回する。また、出力巻線は発生する誘
起電圧分布が正弦波分布となるように分布巻きにする。
そして、この励磁巻線に励磁電圧を加えると、巻線が巻
回された磁極に、例えばN極が表れるように巻回する
と、励磁巻線が巻回されていない磁極にはS極が表れ
る。このため、全ての磁極に励磁巻線を巻回したのと同
等の効果が得られ、しかも、巻線数は略半分近くまで減
らすことができるので、製造コストと重量を大幅に低減
することができる。
An excitation winding and an output winding are wound around the magnetic poles of such a stator. The excitation winding is a winding for generating a magnetic field, and the output winding is a winding for extracting an excitation voltage generated by the excitation winding and excited by a magnetic field that changes due to rotational movement of the rotor. In the present invention, the excitation winding is 1
Wind every two magnetic poles. The output winding is distributed winding so that the induced voltage distribution generated is a sinusoidal distribution.
Then, when an exciting voltage is applied to this exciting winding, the winding is wound so that the magnetic pole around which the winding is wound appears, for example, an N pole. When the exciting winding is wound, an S pole appears at the magnetic pole where the exciting winding is not wound. . For this reason, an effect equivalent to that of exciting windings wound around all the magnetic poles can be obtained, and the number of windings can be reduced to almost half, so that manufacturing cost and weight can be significantly reduced. it can.

【0013】回転子5は、変形した円筒ないし円盤状の
磁性体であって、その外側面と、固定子1の各磁極との
ギャップが回転動作により変化し、励磁巻線、出力巻線
により回転変位量に応じた出力信号が得られるように形
成されている。この形状は、その中心軸が固定子の中心
軸とずれた円盤状、あるいは円筒状の回転体としてもよ
いが、後述のように、高調波歪を除去するために、所定
の極数の突部を有する形状とすることが好ましい。
The rotor 5 is a deformed cylindrical or disk-shaped magnetic body, and the gap between the outer surface of the rotor 5 and each magnetic pole of the stator 1 changes due to the rotating operation. It is formed so as to obtain an output signal according to the rotational displacement amount. This shape may be a disk-shaped or cylindrical rotating body whose center axis is displaced from the center axis of the stator, but as described later, in order to remove harmonic distortion, a protrusion with a predetermined number of poles is used. It is preferable to have a shape having a part.

【0014】回転子5、固定子1を構成する材料として
は、磁性材料であれば特に限定されるものではなく、通
常のレゾルバに使用されている材料を用いることが可能
であるが、なかでもケイ素鋼板、電磁軟鉄等が好まし
く、特にケイ素鋼板が好ましい。
The material forming the rotor 5 and the stator 1 is not particularly limited as long as it is a magnetic material, and materials used in ordinary resolvers can be used. A silicon steel plate and electromagnetic soft iron are preferable, and a silicon steel plate is particularly preferable.

【0015】次に、回転子5のより詳細な形状について
説明する。回転子5の形状は、通常のバリアブルリラク
タンス型レゾルバの回転子の形状を決定する手法を用い
ることができるが、好ましくは、特許第2698013
号に記載されている手法を用いる。
Next, a more detailed shape of the rotor 5 will be described. For the shape of the rotor 5, a method of determining the shape of the rotor of a normal variable reluctance resolver can be used, but it is preferable to use the patent 2698013.
The method described in No.

【0016】回転子5はN個の突極を有する磁性材で巻
線を設けない構造において、励磁巻線の電流によって生
ずる起磁力と突極によるギャップパーミアンスの変動と
の作用で、回転子が全円周の1/N動くときに、その磁
束密度のピーク値の空間的位置は全円周の1/N動くこ
とを利用する。
The rotor 5 is a magnetic material having N salient poles and has no winding. In this structure, the rotor is driven by the magnetomotive force generated by the exciting winding current and the gap permeance variation due to the salient poles. When 1 / N of the entire circumference is moved, the spatial position of the peak value of the magnetic flux density uses that of 1 / N of the entire circumference.

【0017】この磁束密度による出力巻線への誘導電圧
は、励磁巻線を単相とし、出力巻線を2相または3相と
した場合には、回転子の全円周の1/Nの動きを1周期
とする正弦波形の2相または3相電圧となり、励磁巻線
を2相とし、出力巻線を単相とした場合には、回転子が
全円周の1/N動くときに位相が2π変化する正弦波電
圧となる。これらの電圧と回転子位置との関係は、現在
使用されているレゾルバあるいはシンクロの場合と同一
であるので、この出力電圧をR/D変換手段で処理する
ことによって、構造簡単で安価なレゾルバあるいはシン
クロとして使用することができる。
The induced voltage to the output winding due to the magnetic flux density is 1 / N of the entire circumference of the rotor when the exciting winding has a single phase and the output winding has two or three phases. When a two-phase or three-phase voltage having a sinusoidal waveform with one cycle of movement, the excitation winding has two phases, and the output winding has one phase, when the rotor moves 1 / N of the entire circumference, The sine wave voltage has a phase that changes by 2π. Since the relationship between these voltages and the rotor position is the same as in the case of the resolver or synchro currently used, the output voltage is processed by the R / D conversion means, so that the structure of the resolver or the inexpensive one can be improved. It can be used as a sync.

【0018】この方式においては、誤差の原因となる出
力巻線の誘導電圧に含まれる高調波成分を最小にするこ
とが重要である。本発明では、N個の突極によるギャッ
プパーミアンス係数の回転子位置θによる変動がcos
(Nθ)に比例する値となり、これに対する高調波成分
が極めて小さくなるような突極形状とすることによっ
て、これを実現できる。
In this method, it is important to minimize the harmonic component contained in the induced voltage in the output winding, which causes an error. In the present invention, the variation of the gap permeance coefficient due to the N salient poles depending on the rotor position θ is cos.
This can be achieved by forming the salient pole shape so that the value becomes proportional to (Nθ) and the harmonic component corresponding to this becomes extremely small.

【0019】本発明のバリアブルリラクタンス型角度検
出器は、角度検出のみならず、角速度(回転速度)の検
出や回転方向の検出に用いることができる。その用途も
自動車のステアリング回転角検出のみならず、種々の回
転体の回転角検出に用いることができる。
The variable reluctance type angle detector of the present invention can be used not only for angle detection but also for angular velocity (rotational velocity) detection and rotation direction detection. It can be used not only for detecting the steering rotation angle of an automobile but also for detecting the rotation angle of various rotating bodies.

【0020】[0020]

【実施例】<実施例1>以下、図面と共に本発明による
バリアブルリラクタンス型角度検出器の好適な実施例に
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において固定子
1は、12個の突極3間に各々形成された12個のスロ
ット2を有する輪状の磁性材であり、各突極3には、各
スロット2内に位置するように1相の励磁巻線4が巻回
されている。なお、この励磁巻線4の極数は磁極3の数
の1/2である。この固定子1の中心位置には、巻線を
有しない鉄心のみよりなる回転子が回転自在に設けら
れ、この回転子5の中心が固定子1の中心とずれて偏心
しているため、この回転子5と固定子1の突極3との間
のギャップパーミアンスは角度θに対して正弦波状に変
化するように前記回転子5は構成されている。なお、こ
の回転子5は、偏心構成に限らず、同心で形状が円でな
く変形して凹凸形等とした場合も同じ作用を有するもの
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <First Embodiment> A preferred embodiment of a variable reluctance type angle detector according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the same or equivalent parts as those of the conventional example are designated by the same reference numerals for description. In FIG. 1, the stator 1 is a ring-shaped magnetic material having twelve slots 2 formed between twelve salient poles 3, and each salient pole 3 is positioned in each slot 2. The one-phase excitation winding 4 is wound. The number of poles of this exciting winding 4 is 1/2 of the number of magnetic poles 3. At the center position of the stator 1, a rotor composed only of an iron core having no winding is rotatably provided. Since the center of the rotor 5 is deviated from the center of the stator 1, The rotor 5 is configured such that the gap permeance between the stator 5 and the salient poles 3 of the stator 1 changes sinusoidally with respect to the angle θ. The rotor 5 has the same function not only in the eccentric configuration, but also in the case where the rotor 5 is concentric and the shape is not circular but is deformed into an uneven shape.

【0021】また、2相で互いに電気角が90°異なっ
て各スロット2に1スロットピッチ(スロット飛びを伴
うことなく、各スロットに順次巻線を入れる状態)で巻
かれた sin出力巻線6及び cos出力巻線7は、図1には
示していないが図2で示される状態のように、その誘起
電圧分布が各々正弦波分布となるように分布巻き(その
巻線の巻き数(量)も正弦波分布状となる)で構成され
ている。前記各出力巻線6,7の巻数は、 sinθ( cos
θ)に比例したターン数でかつその極性(正巻又は逆
巻)は、 sin出力電圧8と cos出力電圧9の各スロット
2位置での極性に合うように、励磁巻線4によって誘起
される磁束の極性を考慮しつつ決定する。
Also, the sin output winding 6 is wound in two slots with electric angles differing from each other by 90 ° and one slot pitch in each slot 2 (a state in which windings are sequentially inserted in each slot without causing slot skipping). Although not shown in FIG. 1, the cos output winding 7 is distributed winding (the number of turns of the winding (quantity ) Is also a sinusoidal distribution)). The number of turns of each of the output windings 6 and 7 is sin θ (cos
The number of turns proportional to θ) and its polarity (normal winding or reverse winding) is induced by the excitation winding 4 so as to match the polarities of the sin output voltage 8 and the cos output voltage 9 at each slot 2 position. It is determined in consideration of the polarity of magnetic flux.

【0022】すなわち、図2に示すように、励磁巻線4
が正極(N)で出力巻線6,7が正巻の場合は正相出
力、励磁巻線4が正極(N)で出力巻線6,7が逆巻の
場合は逆相出力、励起磁巻線4が逆極(S)で出力巻線
6,7が正巻の場合は逆相出力、励磁巻線4が逆極
(S)で出力巻線6,7が逆巻の場合は正相出力となる
巻線構造を前提として、 sin出力電圧8及び cos出力電
圧9が sin状及び cos状となるように各出力巻線6,7
の極性(正巻が逆巻)を決める。
That is, as shown in FIG.
Is the positive polarity (N) and the output windings 6 and 7 are positive winding, the positive phase output, and the exciting winding 4 is the positive polarity (N) and the output windings 6 and 7 are reverse winding, the negative phase output and the excitation magnetic When the winding 4 has a reverse pole (S) and the output windings 6 and 7 are positive windings, a reverse phase output is output. Assuming that the winding structure is a phase output, each of the output windings 6 and 7 should have a sin output voltage 8 and a cos output voltage 9 of sin and cos.
Determine the polarity of (normal winding is reverse winding).

【0023】なお、前述の図1の構成は、2相出力の1
X(Xは軸倍角)の場合を示しているが、n相出力及び
多極出力型(2X以上)も可能であることは述べるまで
もなく、前述の12スロットの場合に限ることなく、1
2以外の何れのスロット数も可能である。また、図1の
構成は、1相励磁/n相(2相)出力の場合を示してい
るが、励磁側と出力側を逆とし、n相(2相)励磁/1
相出力とすることも可能である。
The above-mentioned configuration of FIG. 1 has a 2-phase output of 1
Although the case of X (X is the axis double angle) is shown, it is needless to say that n-phase output and multi-pole output type (2X or more) are also possible, and it is not limited to the case of 12 slots described above.
Any number of slots other than 2 is possible. The configuration of FIG. 1 shows the case of one-phase excitation / n-phase (two-phase) output, but the excitation side and the output side are reversed and n-phase (two-phase) excitation / 1
It is also possible to use phase output.

【0024】<実施例2>本発明の出力巻線は分布巻と
することが好ましい。このような分布巻の具体的な構成
例を以下の表1に示す。表1に示す分布巻は、図1に示
すような固定子に巻線を巻回したものであって、この例
では磁極数が12となっている。
<Embodiment 2> The output winding of the present invention is preferably distributed winding. A specific configuration example of such distributed winding is shown in Table 1 below. The distributed winding shown in Table 1 is obtained by winding a winding around a stator as shown in FIG. 1, and has 12 magnetic poles in this example.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】表1において励磁コイルはN極を形成する
磁極部分にのみ巻回され、S極を形成する磁極には巻回
されていない。また、出力コイルの各出力は、その巻数
に応じた励磁電圧が発生し、これらがそれぞれ重ね合わ
されて正弦波状の出力波形が得られる。
In Table 1, the exciting coil is wound only on the magnetic pole portion forming the N pole, and is not wound around the magnetic pole forming the S pole. In addition, an exciting voltage corresponding to the number of turns is generated at each output of the output coil, and these are superposed to obtain a sinusoidal output waveform.

【0027】このような分布巻の励磁コイル(20Ω)
に10kHz、7V(rms)を加えたところ、各出力コイル
から、それぞれ2V(rms)の正弦波状の出力電圧が得ら
れた。なお、このときの出力コイルA,Bはそれぞれ4
0Ωであり、得られた出力波形は2サイクルで歪みの少
ない sin、 cos波形であった。
Excitation coil (20Ω) of such distributed winding
When 10 kHz and 7 V (rms) were applied to each, a sinusoidal output voltage of 2 V (rms) was obtained from each output coil. The output coils A and B at this time are 4
It was 0Ω, and the obtained output waveform was a sin and cos waveform with little distortion in two cycles.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、本発明のバリアブルリラ
クタンス型角度検出器は、出力巻線を1スロットピッチ
でかつ巻数(量)が正弦波分布となるように設けられて
いるため、励磁巻線の数(量)が従来の半分で済み、軽
量化と大幅なコストダウンを実現できる。また、出力電
圧(誘起電圧)に含まれている高調波成分を低減させる
ことができる。このため、従来構成に比べて角度検出精
度を改善(誤差を1/2〜1/5)することができる。
また、この正弦波分布を1スロットピッチの分布巻きに
より作っているため、巻線機による機械巻を用いた自動
化が達成できる。
As described above, in the variable reluctance type angle detector of the present invention, since the output winding is provided with a one-slot pitch and the number of turns (quantity) has a sinusoidal distribution, the excitation winding is used. The number of wires (quantity) is half that of conventional products, and it is possible to realize weight reduction and significant cost reduction. In addition, the harmonic component contained in the output voltage (induced voltage) can be reduced. Therefore, the angle detection accuracy can be improved (the error is 1/2 to 1/5) as compared with the conventional configuration.
Further, since this sine wave distribution is formed by distributed winding of one slot pitch, automation using mechanical winding by a winding machine can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるバリアブルリラクタンス型角度検
出器を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a variable reluctance type angle detector according to the present invention.

【図2】図1の各スロットの巻線構造を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a winding structure of each slot in FIG.

【図3】従来の角度検出器の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional angle detector.

【図4】図3の各スロットの巻線構造を示す説明図であ
る。
4 is an explanatory diagram showing a winding structure of each slot of FIG. 3. FIG.

【図5】従来の巻線構造を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a conventional winding structure.

【図6】図6の出力電圧を示す波形図である。6 is a waveform diagram showing the output voltage of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固定子 2 スロット 4 励磁巻線 5 回転子 6,7 出力巻線 1 stator 2 slots 4 excitation winding 5 rotor 6,7 output winding

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−178611(JP,A) 特開 平9−65631(JP,A) 特開 昭63−230063(JP,A) 特開 平10−239010(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01D 5/00 - 5/62 G01B 7/00 - 7/34 G01P 1/00 - 3/80 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-8-178611 (JP, A) JP-A-9-65631 (JP, A) JP-A-63-230063 (JP, A) JP-A-10-239010 (JP , A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01D 5/00-5/62 G01B 7 /00-7/34 G01P 1/00-3/80

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 固定子(1)のスロット(2)内に励磁
巻線(4)と2相以上のn相の出力巻線(6,7)を有
し、 前記固定子(1)に対して回転自在に設けられ、前記固
定子(1)との間のギャップパーミアンスが角度θに対
して正弦波状に変化する形状を有すると共に磁性部材の
みで巻線を有しない構成の回転子(5)を有するバリア
ブルリラクタンス型角度検出器であって、前記励磁巻線(4)は全磁極(3)のうち1つの磁極お
きに一方の極性の側にのみ正巻きあるいは逆巻の同一方
向に巻回され、 前記n相の出力巻線(6,7)の1相分
の出力巻線(6,7)に発生する誘起電圧分布が正弦波
分布となるように前記出力巻線(6,7)が巻かれてい
るバリアブルリラクタンス型角度検出器。
1. A stator (1) having an excitation winding (4) and an n-phase output winding (6, 7) of two or more phases in a slot (2) of the stator (1). A rotor (5) rotatably provided to the stator (1) and having a shape in which the gap permeance between the stator (1) and the stator (1) changes sinusoidally with respect to the angle θ and having no magnetic wire and no winding. ), The excitation winding (4) has one magnetic pole of all magnetic poles (3).
The same direction of forward or reverse winding only on one polarity side
The output winding (6) is wound in the opposite direction so that the induced voltage distribution generated in the output winding (6, 7) for one phase of the n-phase output winding (6, 7) becomes a sine wave distribution. A variable reluctance type angle detector in which 6, 7) are wound.
【請求項2】 前記励磁巻線(4)の極数は全磁極
(3)の数の1/2である請求項1のバリアブルリラク
タンス型角度検出器。
2. The variable reluctance type angle detector according to claim 1, wherein the number of poles of the excitation winding (4) is 1/2 of the number of all magnetic poles (3).
【請求項3】 前記励磁巻線(4)を出力用に、前記出
力巻線(6,7)を励磁用とすることにより、2相以上
のn相励磁/1相出力を構成する請求項1または2のバ
リアブルリラクタンス型角度検出器。
3. An n-phase excitation / one-phase output of two or more phases is formed by using the excitation winding (4) for output and the output windings (6, 7) for excitation. 1 or 2 variable reluctance type angle detector.
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