JP4814858B2 - レゾルバ - Google Patents
レゾルバ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4814858B2 JP4814858B2 JP2007271079A JP2007271079A JP4814858B2 JP 4814858 B2 JP4814858 B2 JP 4814858B2 JP 2007271079 A JP2007271079 A JP 2007271079A JP 2007271079 A JP2007271079 A JP 2007271079A JP 4814858 B2 JP4814858 B2 JP 4814858B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inductance
- resolver
- coil
- coils
- harmonic
- 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.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 34
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 40
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
前記個々の組に属する2N個の検出用コイルは、それらのインダクタンス基本波の位相の差が45°であり、それらのインダクタンス基本波を合成したインダクタンスと他の組に属する各検出用コイルのインダクタンス基本波を合成したインダクタンスの位相の差が90°であるように選定される。
また、接続用信号線が4本で良いので、小型化および配線の容易化を図る上で有利である。さらに、相数が2以上に設定されたステータと、磁極数が2×(6±1)Nまたは2×(2±1)N に設定された永久磁石型ロータとを備えるモータと組み合わせることにより、該モータを高精度に制御することができる。
図1は、本発明に係るレゾルバを用いたモータ駆動システムの一例を示すブロック図である。このモータ駆動システムは、永久磁石型モータ1と共に回転して該モータ1の回転位置に対応する信号を出力するレゾルバ3、該レゾルバ3に励磁信号を供給する励磁電源としての高周波発振回路5、レゾルバ3の出力信号を処理する信号処理回路7、および、該信号処理回路7の出力信号と運転指令とに基づいてモータ1を制御しかつ駆動する制御駆動回路9を備えている。
ロータ13は、上記モータ1と共に回転するように、該モータ1のロータ軸(図示せず)に取り付けられている。そして、このロータ13は、自身の回転による突極の位置変化に伴って上記センサコイル171、172、・・・178のインダクタンスが正弦波状に変化するような外周形状を有している。
コイル171、176: 第1組のコイルであるA相コイル17Aを構成
コイル172、175: 第2組のコイルであるB相コイル17Bを構成
コイル173、178: 第3組のコイルであるC相コイル17Cを構成
コイル174、177: 第4組のコイルであるD相コイル17Dを構成
L1=L0+Lcos(5θ)
L2=L0+Lcos(5θ−225°)
L3=L0+Lcos(5θ−90°)
L4=L0+Lcos(5θ+45°)
L5=L0+Lcos(5θ−180°)
L6=L0+Lcos(5θ−45°)
L7=L0+Lcos(5θ+90°)
L8=L0+Lcos(5θ−135°)
ここで、L0はインダクタンスの平均値、Lは基本波の振幅、θはロータの回転位置(角度)である。
LA=L1+L6=2L0+2Lcos(22.5°) cos(5θ−α)
LB=L2+L5=2L0+2Lcos(22.5°) cos(5θ−180°−α)
LC=L3+L8=2L0+2Lcos(22.5°) cos(5θ−90°−α)
LD=L4+L7=2L0+2Lcos(22.5°) cos(5θ−270°−α)
ここで、αは位相角(本実施形態では、α=22.5°)である。
)およびV2(正弦波電圧)と、該ロータ13の回転位置θとの関係は、図3の回路構成お
よび上記インダクタンスの関係式に基づいて、以下に示すように理論的に求めることができる。
式から導かれる下記の関係に基づいてレゾルバ3のロータ13の回転位置θを演算し、その回転位置θを用いてモータを制御する。
なお、上記比較例に係るレゾルバは、上記ロータ13の突極数を図23に示す従来例と同じ6に設定し、かつ、図4に示すように、A相コイル17A'をコイル171、175で、B相コイル17B'をコイル173、177で、C相コイル17C'をコイル172、177で、D相コイル17D'でコイル174、178でそれぞれ構成している。
また、図6(a)は、本実施形態に係るレゾルバ3におけるコイル171、176のインダクタンスL1、L6およびA相コイル17AのインダクタンスLAの基本波の各波形を示し、図6(b)は、比較例に係るレゾルバにおけるコイル171、175のインダクタンスL1、L6およびA相コイル17A'のインダクタンスLA'の基本波の各波形を示している。なお、図6のグラフにおける横軸に示す0°〜360°は電気角である。
本実施形態に係るレゾルバ3におけるインダクタンスLA(LB、LC、LD)の基本波は、比較例に係るレゾルバのインダクタンスLA'の基本波の2cos22.5°/2=92.4%の値を示す。
上記各図の対比から明らかなように、本実施形態に係るレゾルバ3におけるインダクタンスLA(LB、LC、LD)の2次高調波は、比較例に係るレゾルバのインダクタンスLA'のそれの√2/2=70.7%の値を示す。
各図から明らかなように、本実施形態に係るレゾルバ3におけるインダクタンスLA(LB、LC、LD)の3次高調波は、比較例に係るレゾルバのインダクタンスLA'のそれの2sin(45°/2)/2=38.3%の値を示す。
各図から明らかなように、本実施形態に係るレゾルバ3におけるインダクタンスLA(LB、LC、LD)の4次高調波は、比較例に係るレゾルバのインダクタンスLA'のそれの0/2=0%の値を示す。
したがって、本実施形態に係るレゾルバ3によれば、例えば機械加工精度や材料特性の非線形性等の影響によってインダクタンスの高調波成分が発生した場合、A相コイル17A内〜D相コイル17D内での高調波成分相殺作用によって、安定したかつ精度の高い位置検出が可能になる。また、機械加工精度や材料特性の非線形性等の影響を低減できるので、生産性の向上、コストの低減等を図ることが可能になる。
このレゾルバ30は、コイル171〜178の結線が図2に示したレゾルバ3と相違し、また、ロータ130の突極数が7に設定されている点で該レゾルバ3と相違している。
図14に示すように、このレゾルバ30では、コイル171、178が第1組のコイルであるA相コイル17Aを、コイル174、175が第2組のコイルであるB相コイル17Bを、コイル176、177が第3組のコイルであるC相コイル17Cを、さらに、コイル172、173が第4組のコイルであるD相コイル17Dをそれぞれ構成している。
また、ロータ130は、自身の回転による突極の位置変化に伴ってコイル171〜178のインダクタンスが正弦波状に変化するような外周形状を有している。
図15に示すように、本実施形態に係るレゾルバ30では、インダクタンスL1、L8の基本波ベクトル相互、インダクタンスL4、L5の基本波ベクトル相互、インダクタンスL6、L7の基本波ベクトル相互およびインダクタンスL2、L3の基本波ベクトル相互がそれぞれ45度の位相差を有する。そして、インダクタンスLA、LB、LCおよびLDの基本波ベクトルは、互いに90°の位相差を有し、また、それらに関連するインダクタンス(L1、L8)、(L4、L5)、(L6、L7)および(L2、L3)の基本波ベクトルに対してそれぞれ22.5°の位相差をもつ。
上記各図から明らかなように、本実施形態に係るレゾルバ30におけるインダクタンスLA(LB、LC、LD)の2次高調波は、前記比較例に係るレゾルバのインダクタンスLA'のそれの√2/2=70.7%の値を示す。
上記各図から明らかなように、本実施形態に係るレゾルバ30におけるインダクタンスLA(LB、LC、LD)の3次高調波は、前記比較例に係るレゾルバのインダクタンスLA'のそれの2sin(45°/2)/2=38.3%の値を示す。
すなわち、本実施形態に係るレゾルバ30におけるインダクタンスLA(LB、LC、LD)の4次高調波は、比較例に係るレゾルバのインダクタンスLA'のそれの0/2=0%の値を示す。
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るレゾルバ30は、前記第1の実施形態に係るレゾルバ3と同様のインダクタンス高調波成分の抑制作用を有する。
・ ステータの極数は8N(Nは正の整数)。
・ ロータの突極数は(6±1)Nまたは(2±1)N。
・ 各検出用コイルは、4つの相コイルを形成するために第1の組〜第4の組に分けられる。個々の組に属する2N個の検出用コイルは、それらのインダクタンス基本波の位相の差が45°であり、それらのインダクタンス基本波を合成したインダクタンスと他の組に属する各検出用コイルのインダクタンス基本波を合成したインダクタンスの位相の差が90°であるように選定される。
なお、小型機に適用する場合にはNが1に設定され、また、大型機に適用する場合にはNが2以上に設定される。
3、30 レゾルバ
5 高周波発振回路
7 信号処理回路
9 制御駆動回路
11 ステータ
13 ロータ
15 極歯
171〜178 検出用コイル
Claims (4)
- 極数が8N(Nは正の整数)に設定され、各極にそれぞれ1個の検出用コイルを巻着したステータと、
突極数が(6±1)Nまたは(2±1)Nに設定されたロータと、を備え、
前記各検出用コイルを第1の組〜第4の組に分け、個々の組に属する2N個の検出用コイル相互を直列接続するとともに、前記第1の組に属する前記直列接続された2N個の検出用コイル〜前記第4の組に属する前記直列接続された2N個の検出用コイルをそれらがブリッジ回路を構成するように接続し、
前記個々の組に属する2N個の検出用コイルは、それらのインダクタンス基本波の位相の差が45°であり、それらのインダクタンス基本波を合成したインダクタンスと他の組に属する各検出用コイルのインダクタンス基本波を合成したインダクタンスの位相の差が90°であるように選定されることを特徴とするレゾルバ。 - 前記ステータの極数が8に設定され、前記ロータの突極数が5に設定されていることを特徴とする請求項1に記載のレゾルバ。
- 前記ステータの極数が8に設定され、前記ロータの突極数が7に設定されていることを特徴とする請求項1に記載のレゾルバ。
- 相数が2以上に設定されたステータと、磁極数が2×(6±1)Nまたは2×(2±1)Nに設定された永久磁石型ロータとを備えるモータに組み合わせたことを特徴とするの請求項1に記載のレゾルバ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007271079A JP4814858B2 (ja) | 2007-10-18 | 2007-10-18 | レゾルバ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007271079A JP4814858B2 (ja) | 2007-10-18 | 2007-10-18 | レゾルバ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009098050A JP2009098050A (ja) | 2009-05-07 |
JP4814858B2 true JP4814858B2 (ja) | 2011-11-16 |
Family
ID=40701190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007271079A Active JP4814858B2 (ja) | 2007-10-18 | 2007-10-18 | レゾルバ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4814858B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011153863A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Oriental Motor Co Ltd | 回転位置検出装置及びそれを用いたモータ駆動システム |
JP2011153864A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Oriental Motor Co Ltd | 回転位置検出装置およびそれを用いたモータ駆動システム |
JP6318850B2 (ja) * | 2014-05-23 | 2018-05-09 | 日本精工株式会社 | 直線位置検出装置及び駆動装置 |
JP7182489B2 (ja) * | 2019-02-08 | 2022-12-02 | マブチモーター株式会社 | レゾルバ及びモータ |
JP7347100B2 (ja) | 2019-10-11 | 2023-09-20 | Tdk株式会社 | 回転電機 |
-
2007
- 2007-10-18 JP JP2007271079A patent/JP4814858B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009098050A (ja) | 2009-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ge et al. | A novel variable reluctance resolver with nonoverlapping tooth–coil windings | |
JP5948061B2 (ja) | 回転電機、およびその回転電機を備えた車両 | |
JP3926664B2 (ja) | 回転角度検出装置およびそれを用いた回転電機 | |
Sun | Analysis and improvement on the structure of variable reluctance resolvers | |
Washington et al. | Reduction of cogging torque and EMF harmonics in modulated pole machines | |
JP2002272074A (ja) | 永久磁石式3相交流回転電気機器 | |
JP2008005665A (ja) | 円筒リニアモータ及びそれを用いた車両 | |
JP2011176993A (ja) | モータ制御装置 | |
JP2008228390A (ja) | ブラシレスモータおよびそれを備えた電動パワーステアリング装置 | |
JPWO2009145085A1 (ja) | 回転角度検出装置 | |
JP4814858B2 (ja) | レゾルバ | |
JP6227712B2 (ja) | 回転電機、およびその回転電機を備えた車両 | |
JP2004151040A (ja) | 回転角度検出装置および回転電機 | |
US10505478B2 (en) | Motor module, motor step operation control system, and motor control device | |
JP2011153864A (ja) | 回転位置検出装置およびそれを用いたモータ駆動システム | |
CN104836348A (zh) | 电动马达 | |
CN101740217A (zh) | 旋转变压器 | |
CN109451783B (zh) | 6线3相马达、逆变装置以及马达系统 | |
JP5907813B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
JP4397788B2 (ja) | 回転角度検出装置 | |
KR101964371B1 (ko) | 리졸버 및 그 제조 방법 | |
JP2009291069A (ja) | 円筒リニアモータ及びそれを用いた車両 | |
JP2624747B2 (ja) | レゾルバ | |
JP2006109611A (ja) | 複合3相ハイブリッド型回転電機 | |
Loewenherz et al. | Modeling of modular multi-phase machines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090608 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110401 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110428 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110621 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110802 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110826 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4814858 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140902 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |