JP5518363B2 - Rotation angle detector - Google Patents

Rotation angle detector Download PDF

Info

Publication number
JP5518363B2
JP5518363B2 JP2009108204A JP2009108204A JP5518363B2 JP 5518363 B2 JP5518363 B2 JP 5518363B2 JP 2009108204 A JP2009108204 A JP 2009108204A JP 2009108204 A JP2009108204 A JP 2009108204A JP 5518363 B2 JP5518363 B2 JP 5518363B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
teeth
output winding
output
rotation angle
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009108204A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010259267A (en
Inventor
正嗣 中野
悟 阿久津
英也 西川
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2009108204A priority Critical patent/JP5518363B2/en
Publication of JP2010259267A publication Critical patent/JP2010259267A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5518363B2 publication Critical patent/JP5518363B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

この発明は、例えば、モータの回転軸に取り付けられ、回転子と固定子との間のパーミアンスの変化を利用して回転軸の回転角度を検出する回転角度検出装置に関する。   The present invention relates to, for example, a rotation angle detection device that is attached to a rotation shaft of a motor and detects a rotation angle of the rotation shaft using a change in permeance between a rotor and a stator.

従来、モータの回転軸に取り付けられる回転子と、この回転子の周囲に設けられ、先端部が回転子へ指向した複数のティースを有した固定子鉄心と、ティースに絶縁性の絶縁部材を介して設けられた励磁巻線と、この励磁巻線とともにティースにボビンを介して設けられた出力巻線とを備えた回転角度検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このものの場合、励磁巻線に交流電圧を印加することにより、励磁巻線に電流が流れて、回転子およびティースを通過する磁束が発生し、回転子とティースとの間のパーミアンスの変化から、出力巻線を鎖交する磁束が変化して、出力巻線が回転子の回転角度に対応した電圧を出力する。
また、従来、出力巻線が出力する電圧の値を大きくして出力巻線が出力する電圧の値に含まれる誤差を低減させるために、ティースの先端部が前記回転子の周方向に沿って延びて形成された回転角度検出装置が知られている。
Conventionally, a rotor attached to a rotating shaft of a motor, a stator core provided around the rotor and having a plurality of teeth whose tip portions are directed to the rotor, and an insulating insulating member on the teeth There has been known a rotation angle detection device including an excitation winding provided in the form of an output winding provided in a tooth with a bobbin together with the excitation winding (see, for example, Patent Document 1).
In this case, by applying an AC voltage to the excitation winding, a current flows through the excitation winding, and a magnetic flux passing through the rotor and the teeth is generated. From the change in permeance between the rotor and the teeth, The magnetic flux interlinking the output winding changes, and the output winding outputs a voltage corresponding to the rotation angle of the rotor.
Further, conventionally, in order to increase the value of the voltage output from the output winding and reduce the error included in the value of the voltage output from the output winding, the tip of the teeth is arranged along the circumferential direction of the rotor. A rotation angle detection device formed to extend is known.

特開2002−168652号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-168652

しかしながら、このものの場合、ティースの先端部が回転子の周方向に沿って両方向に延びているので、励磁巻線および出力巻線の導線を予め絶縁部材に巻回した後に、各ティースに、絶縁部材とともに励磁巻線および出力巻線を取り付けることができない。
したがって、巻線機(図示せず)を用いて、各ティース2bに励磁巻線4の導線および出力巻線5の導線を巻回しなければならず、出力巻線の導線がティースの先端部側に偏って巻かれてしまったり、出力巻線の導線がティースの基端部側に偏って巻かれてしまったりすることがあった。
その結果、出力巻線の導線がティースの先端部側に偏って巻かれてしまったり、出力巻線の導線がティースの基端部側に偏って巻かれてしまったりした場合には、検出精度が低下してしまうという問題点があった。
However, in this case, since the tips of the teeth extend in both directions along the circumferential direction of the rotor, the conducting wires of the excitation winding and the output winding are wound around the insulating member in advance, and then the teeth are insulated. The excitation winding and output winding cannot be attached together with the member.
Therefore, the winding of the exciting winding 4 and the conducting wire of the output winding 5 must be wound around each tooth 2b by using a winding machine (not shown), and the conducting wire of the output winding is on the tip end side of the tooth. In some cases, the lead wires of the output winding are biased toward the base end side of the teeth.
As a result, if the output winding conductor is biased and wound toward the tip of the teeth, or the output winding conductor is biased and wound toward the base end of the teeth, the detection accuracy There was a problem that would decrease.

この発明は、出力巻線の導線がティースの先端部側に偏って巻かれてしまったり、出力巻線の導線がティースの基端部側に偏って巻かれてしまったりした場合に、検出精度が低下することを抑制することができる回転角度検出装置を提供するものである。   This invention is suitable for detection accuracy when the output winding conductor is biased and wound around the tip end of the tooth, or when the output winding conductor is biased and wound around the base end of the tooth. It is intended to provide a rotation angle detection device that can suppress the decrease of the rotation.

この発明に係る回転角度検出装置は、回転子と、前記回転子から径方向外側に離間して設けられ、環形状の基部および前記基部に一体に形成され先端部が前記回転子へ指向した複数のティースを有した固定子鉄心と、前記ティースに絶縁部材を介して設けられ、導線が集中巻きによって巻回されて構成された励磁巻線と、前記ティースに設けられ、導線が集中巻きによって巻回されて構成され、前記励磁巻線により発生する磁束の変化を電圧として出力する出力巻線とを備え、前記ティースの先端部は、前記回転子の周方向に沿って延び、前記励磁巻線は、前記ティースの前記先端部側における前記導線の巻回数が、前記ティースの基端部側における前記導線の巻回数より多く、全体が前記ティースの前記先端部側に設けられており、前記出力巻線は、前記ティースとともに前記励磁巻線を覆っており、前記励磁巻線の前記導線の巻回数は、前記出力巻線の前記導線の巻回数の1/2以下であり、前記出力巻線は、それぞれが異なる相となる第1の出力巻線部および第2の出力巻線部を有している。 A rotation angle detection device according to the present invention is provided with a rotor and a plurality of ring-shaped base portions and a base portion that are integrally formed with the base portion and spaced apart radially outward from the rotor. A stator core having teeth, an excitation winding provided on the teeth via an insulating member, and a conductive wire wound by concentrated winding, and provided on the teeth, and the conductive wire wound by concentrated winding . An output winding configured to output a change in magnetic flux generated by the excitation winding as a voltage, and a tip end portion of the teeth extends along a circumferential direction of the rotor, and the excitation winding The number of windings of the conducting wire on the tip end side of the teeth is larger than the number of windings of the conducting wire on the base end side of the teeth, and the whole is provided on the tip end side of the teeth. Winding covers said excitation winding together with the teeth, the number of turns of the wire of the excitation winding state, and are less than half the number of turns of the wire of the output winding, said output winding line, that has a first output winding unit and the second output winding unit, each the different phases.

この発明に係る回転角度検出装置によれば、励磁巻線は、ティースの先端部側における導線の巻回数が、ティースの基端部側における導線の巻回数より多くなっているので、出力巻線の導線がティースの先端部側に偏って巻かれてしまったり、出力巻線の導線がティースの基端部側に偏って巻かれてしまったりした場合に、出力巻線に鎖交する磁束のばらつきが抑制され、検出精度が低下することを抑制することができる。   According to the rotation angle detection device of the present invention, the excitation winding has an output winding because the number of windings of the conductor on the tip end side of the teeth is larger than the number of windings of the conductor on the base end side of the teeth. If the lead wire is biased and wound around the tip of the tooth, or the lead wire of the output winding is biased and wound around the base end of the tooth, the magnetic flux interlinked with the output winding It is possible to suppress variations and reduce the detection accuracy.

この発明の実施の形態1に係る回転角度検出装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotation angle detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の励磁巻線、第1の出力巻線および第2の出力巻線の各導線の巻回数を示した図である。It is the figure which showed the winding number of each conducting wire of the exciting winding of FIG. 1, a 1st output winding, and a 2nd output winding. 図1の回転角度検出装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the rotation angle detection apparatus of FIG. 従来の回転角度検出装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the conventional rotation angle detection apparatus. 図3の回転角度検出装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the rotation angle detection apparatus of FIG. 図5の出力巻線の導線がティースの先端部側に偏って巻かれた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which the conducting wire of the output coil | winding of FIG. 5 was biased and wound to the front-end | tip part side of teeth. 図5の出力巻線の導線がティースの基端部側に偏って巻かれた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which the conducting wire of the output coil | winding of FIG. 5 was biased and wound by the base end part side of the teeth. 鎖交磁束を算出するために規定したXY座標と、測定点である点Pおよび点P’とを示す図である。It is a figure which shows XY coordinate prescribed | regulated in order to calculate a flux linkage, and the point P and point P 'which are measurement points. 図1の回転角度検出装置における1ターンのコイルに鎖交する磁束を算出した結果を示すコンター図である。It is a contour figure which shows the result of having calculated the magnetic flux linked to the coil of 1 turn in the rotation angle detection apparatus of FIG. 従来の回転角度検出装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the conventional rotation angle detection apparatus. 図10の出力巻線の導線がティースの先端部側に偏って巻かれた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which the conducting wire of the output winding of FIG. 10 was biased and wound to the front-end | tip part side of teeth. 図10出力巻線の導線がティースの基端部側に偏って巻かれた状態を示す断面図である。10 is a cross-sectional view showing a state in which the conductive wire of the output winding is wound in a biased manner toward the proximal end side of the tooth. 従来の回転角度検出装置における1ターンのコイルに鎖交する磁束を算出した結果を示すコンター図である。It is a contour figure which shows the result of having calculated the magnetic flux linked to the coil of 1 turn in the conventional rotation angle detection apparatus. 図1の回転角度検出装置の第1の出力巻線および第2の出力巻線から算出されたリサージュ波形を示す図である。It is a figure which shows the Lissajous waveform calculated from the 1st output winding and 2nd output winding of the rotation angle detection apparatus of FIG. 従来の回転角度検出装置の第1の出力巻線および第2の出力巻線から算出されたリサージュ波形を示す図である。It is a figure which shows the Lissajous waveform calculated from the 1st output winding and the 2nd output winding of the conventional rotation angle detection apparatus. 図1の回転角度検出装置における回転子の回転角度による角度検出誤差と、従来の回転角度検出装置における回転子の回転角度による角度検出誤差とを比較した図である。It is the figure which compared the angle detection error by the rotation angle of the rotor in the rotation angle detection apparatus of FIG. 1, and the angle detection error by the rotation angle of the rotor in the conventional rotation angle detection apparatus. この発明の実施の形態1に係る回転角度検出装置の励磁巻線の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the exciting winding of the rotation angle detection apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る回転角度検出装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the rotation angle detection apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図18の励磁巻線、第1の出力巻線および第2の出力巻線の各導線の巻回数を示した図である。It is the figure which showed the winding number of each conducting wire of the exciting winding of FIG. 18, a 1st output winding, and a 2nd output winding. この発明の実施の形態3に係る回転角度検出装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the rotation angle detection apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図20の回転角度検出装置の要部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the principal part of the rotation angle detection apparatus of FIG. この発明の実施の形態4に係る回転角度検出装置を示す平面図である。It is a top view which shows the rotation angle detection apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態1ないし4に係る回転角度検出装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the rotation angle detection apparatus which concerns on Embodiment 1 thru | or 4 of this invention. この発明の実施の形態1ないし4に係る回転角度検出装置のさらなる変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the further modification of the rotation angle detection apparatus which concerns on Embodiment 1 thru | or 4 of this invention.

以下、この発明の各実施の形態を図に基づいて説明するが、各図において、同一または相当の部材、部位については、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding members and parts will be described with the same reference numerals.

実施の形態1.
図1はこの実施の形態に係る回転角度検出装置を示す断面図である。
この実施の形態に係る回転角度検出装置は、回転子1と、この回転子1から径方向外側に離間して設けられた固定子鉄心2とを備えている。
この回転子1および固定子鉄心2は、磁性体から構成されている。
固定子鉄心2は、環形状の基部2aと、この基部2aから先端部が回転子1へ指向した8本のティース2bとを有している。
基部2aおよびティース2bからスロット2cが形成されている。
各ティース2bは、回転子1の周方向に沿って等間隔に、つまり、回転子1の中心軸を中心にして45度おきに並べられている。
各ティース2bには、絶縁部材3を介して励磁巻線4および出力巻線5が取り付けられている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing a rotation angle detection device according to this embodiment.
The rotation angle detection device according to this embodiment includes a rotor 1 and a stator core 2 provided to be spaced radially outward from the rotor 1.
The rotor 1 and the stator core 2 are made of a magnetic material.
The stator core 2 has a ring-shaped base portion 2a and eight teeth 2b whose tip portions are directed from the base portion 2a to the rotor 1.
A slot 2c is formed from the base 2a and the teeth 2b.
The teeth 2b are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the rotor 1, that is, every 45 degrees with the central axis of the rotor 1 as the center.
An excitation winding 4 and an output winding 5 are attached to each tooth 2b via an insulating member 3.

回転子1は、2個の突極1aを有しており、回転子1が回転したときに、回転子1とティース2bとの間におけるパーミアンスの脈動が正弦波状に変化するようになっている。
この回転子1の中心部には、モータの回転軸6が嵌合されており、この回転軸6が回転することで、回転子1も同期して回転する。
The rotor 1 has two salient poles 1a, and when the rotor 1 rotates, the pulsation of permeance between the rotor 1 and the teeth 2b changes in a sine wave shape. .
A rotating shaft 6 of a motor is fitted at the center of the rotor 1, and the rotating shaft 6 rotates to rotate the rotor 1 in synchronization.

励磁巻線4は、ティース2bの先端部側における導線の巻回数が、ティース2bの基端部側における導線の巻回数より多くなっている。
出力巻線5は、それぞれが異なる相となる第1の出力巻線7および第2の出力巻線8を有している。
励磁巻線4に交流電圧を印加することで、励磁巻線4には電流が流れて起磁力が発生する。
この起磁力によって回転子1と固定子鉄心2とを通過する磁束が発生し、この磁束が出力巻線5を鎖交することで、出力巻線5に電圧が発生する。
回転子1の回転角度によって、回転子1とティース2bとの間におけるパーミアンスが正弦波状に変化するようになっているので、第1の出力巻線7および第2の出力巻線8から出力される電圧を測定することで、回転子1の回転角度を検出することができる。
In the exciting winding 4, the number of windings of the conducting wire on the distal end side of the tooth 2b is larger than the number of windings of the conducting wire on the proximal end side of the tooth 2b.
The output winding 5 has a first output winding 7 and a second output winding 8 each having a different phase.
By applying an AC voltage to the excitation winding 4, a current flows through the excitation winding 4 to generate a magnetomotive force.
This magnetomotive force generates a magnetic flux that passes through the rotor 1 and the stator core 2, and this magnetic flux links the output winding 5, thereby generating a voltage in the output winding 5.
Since the permeance between the rotor 1 and the teeth 2b changes in a sine wave shape depending on the rotation angle of the rotor 1, it is output from the first output winding 7 and the second output winding 8. The rotation angle of the rotor 1 can be detected by measuring the voltage.

図2は図1の励磁巻線4、第1の出力巻線7および第2の出力巻線8の各導線の巻回数を示した図である。
図中のティース番号は、図1の各ティース2bに便宜的に割り振った番号であり、各ティース番号の下にある数字は、そのティース2bに巻かれた導線の巻回数である。
なお、巻回数における正の数字と負の数字とは、互いの巻回方向が異なることを意味している。
励磁巻線4の導線は、隣接したティース2b毎に巻回方向が逆方向となるようにして、全てのティース2bに50回ずつ巻かれている。
第1の出力巻線7(COS巻線)の導線は、隣接したティース2bを跨ぐようにして、ティース番号が1、3、5、7の各ティース2bに200回ずつ巻かれている。
なお、ティース番号が1、5の各ティース2bに巻かれた第1の出力巻線7の導線は、ティース番号が1のティース2bに巻かれた励磁巻線4の導線の巻回方向と同一の方向に巻かれ、ティース番号が3、7の各ティース2bに巻かれた第1の出力巻線7の導線は、ティース番号が1、5の各ティース2bに巻かれた第1の出力巻線7の導線の巻回方向と逆の方向に巻かれている。
FIG. 2 is a diagram showing the number of turns of each conducting wire of the excitation winding 4, the first output winding 7 and the second output winding 8 of FIG.
The tooth number in the figure is a number assigned for convenience to each tooth 2b in FIG. 1, and the number below each tooth number is the number of turns of the conductor wound around the tooth 2b.
A positive number and a negative number in the number of windings mean that the winding directions are different from each other.
The conducting wire of the excitation winding 4 is wound 50 times around all the teeth 2b so that the winding direction is reversed for each adjacent tooth 2b.
The conducting wire of the first output winding 7 (COS winding) is wound 200 times on each of the teeth 2b with the tooth numbers 1, 3, 5, and 7 so as to straddle the adjacent teeth 2b.
In addition, the conducting wire of the 1st output coil | winding 7 wound around each teeth 2b with the teeth number 1 and 5 is the same as the winding direction of the conducting wire of the excitation winding 4 wound around the teeth 2b with the tooth number 1 The conductive wire of the first output winding 7 wound around each of the teeth 2b with the teeth numbers 3 and 7 is wound around the first output winding wound around each of the teeth 2b with the teeth numbers 1 and 5. The wire 7 is wound in a direction opposite to the winding direction of the conducting wire.

一方、第2の出力巻線8(SIN巻線)の導線は、第1の出力巻線7が巻かれたティース2bを跨ぐようにして、ティース番号が2、4、6、8の各ティース2bに200回ずつ巻かれている。
なお、ティース番号が2、6の各ティース2bに巻かれた第2の出力巻線8の導線は、ティース番号が1のティース2bに巻かれた励磁巻線4の導線の巻回方向と同一の方向に巻かれ、ティース番号が4、8の各ティース2bに巻かれた第2の出力巻線8の導線は、ティース番号が2、6の各ティース2bに巻かれた第2の出力巻線8の導線の巻回方向と逆の方向に巻かれている。
On the other hand, the conductive wire of the second output winding 8 (SIN winding) straddles the teeth 2b around which the first output winding 7 is wound, and the teeth with the tooth numbers 2, 4, 6, 8 are used. It is wound 200 times on 2b.
In addition, the conducting wire of the 2nd output winding 8 wound around each teeth 2b of the teeth number 2 and 6 is the same as the winding direction of the conducting wire of the excitation winding 4 wound around the teeth 2b of the teeth number 1 The second output winding 8 is wound around each of the teeth 2b whose teeth numbers are 4 and 8, and the second output winding is wound around each of the teeth 2b whose teeth numbers are 2 and 6. The wire 8 is wound in a direction opposite to the winding direction of the conducting wire.

各励磁巻線4は、互いに直列となるように電気的に接続され、各第1の出力巻線7も、互いに直列となるように電気的に接続され、さらに、各第2の出力巻線8も、互いに直列となるように電気的に接続されている。   Each excitation winding 4 is electrically connected to be in series with each other, each first output winding 7 is also electrically connected to be in series with each other, and each second output winding is further connected. 8 are also electrically connected so as to be in series with each other.

図3は図1の回転角度検出装置の要部を示す断面図である。
この実施の形態に係る回転角度検出装置におけるティース2bの先端部は、回転子1の周方向に沿って両方向に延びている。
これにより、図4に示すような従来の回転角度検出装置と比較して、回転子1とティース2bとの間を通過する磁束が、効率よく固定子鉄心2を通過するので、第1の出力巻線7に鎖交する磁束が大きくなり、第1の出力巻線7が出力する電圧の値を大きくすることができる。
なお、図3では、ティース番号が1のティース2bのみを示しているが、他のティース2bについても、同様にして、ティース2bの先端部は、回転子1の周方向に沿って両方向に延びている。
したがって、第2の出力巻線8が出力する電圧の値も、同様にして大きくすることができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of the rotation angle detection device of FIG.
The tip end portion of the tooth 2b in the rotation angle detection device according to this embodiment extends in both directions along the circumferential direction of the rotor 1.
As a result, the magnetic flux passing between the rotor 1 and the teeth 2b efficiently passes through the stator core 2 as compared with the conventional rotation angle detection device as shown in FIG. The magnetic flux linked to the winding 7 is increased, and the value of the voltage output from the first output winding 7 can be increased.
In FIG. 3, only the tooth 2 b having the tooth number 1 is shown, but the tip of the tooth 2 b extends in both directions along the circumferential direction of the rotor 1 in the same manner for the other teeth 2 b. ing.
Therefore, the value of the voltage output from the second output winding 8 can be increased in the same manner.

しかしながら、この実施の形態に係る回転角度検出装置では、ティース2bの先端部が回転子1の周方向に沿って両方向に延びているので、励磁巻線4および出力巻線5の導線を予め絶縁部材3に巻回した後に、各ティース2bに、絶縁部材3とともに励磁巻線4および出力巻線5を取り付けることができない。
したがって、巻線機(図示せず)を用いて、各ティース2bに励磁巻線4の導線および出力巻線5の導線を巻回しなければならい。
巻線機を用いた場合には、図5に示すように、励磁巻線4と出力巻線5を合わせた厚みがティース2bの基端部から先端部に渡って均一となるように、出力巻線5の導線をティース2bに巻回したとしても、図6に示すように、出力巻線5の導線がティース2bの先端部側に偏って巻かれてしまったり、図7に示すように、出力巻線5の導線がティース2bの基端部側に偏って巻かれてしまったりする。
したがって、ティース2bに対する出力巻線5の位置がずれた場合であっても、出力巻線5から出力される電圧の値が変化しないようにするためには、ティース2bに対する出力巻線5の位置がずれた場合であっても、出力巻線5に鎖交する磁束の変化を抑制する必要がある。
However, in the rotation angle detection device according to this embodiment, since the tip end portion of the tooth 2b extends in both directions along the circumferential direction of the rotor 1, the conducting wires of the excitation winding 4 and the output winding 5 are insulated in advance. After winding around the member 3, the excitation winding 4 and the output winding 5 cannot be attached to each tooth 2 b together with the insulating member 3.
Therefore, it is necessary to wind the conducting wire of the excitation winding 4 and the conducting wire of the output winding 5 around each tooth 2b by using a winding machine (not shown).
In the case of using a winding machine, as shown in FIG. 5, the output is adjusted so that the combined thickness of the excitation winding 4 and the output winding 5 is uniform from the base end portion to the tip end portion of the tooth 2b. Even if the conducting wire of the winding 5 is wound around the tooth 2b, as shown in FIG. 6, the conducting wire of the output winding 5 may be biased and wound around the tip end side of the tooth 2b, as shown in FIG. The conducting wire of the output winding 5 may be biased and wound toward the base end side of the tooth 2b.
Therefore, even if the position of the output winding 5 with respect to the tooth 2b is shifted, in order to prevent the value of the voltage output from the output winding 5 from changing, the position of the output winding 5 with respect to the tooth 2b. Even in the case of deviation, it is necessary to suppress a change in magnetic flux linked to the output winding 5.

そこで、この実施の形態に係る回転角度検出装置では、励磁巻線4は、ティース2bの先端部側における導線の巻回数が、ティース2bの基端部側における導線の巻回数より多くなるように、導線が巻かれている。
これにより、ティース2bに対する出力巻線5の位置がずれた場合であっても、出力巻線5に鎖交する磁束の変化を抑制することができる。
第1の出力巻線7の導線は、励磁巻線4の径方向外側と、回転子1の径方向に沿った励磁巻線4の外側とに巻かれている。
第2の出力巻線8の導線も、励磁巻線4の径方向外側と、回転子1の径方向に沿った励磁巻線4の外側とに巻かれている。
つまり、第1の出力巻線7および第2の出力巻線8の導線は、ティース2bに励磁巻線4の導線を巻回した後に、ティース2bとともに励磁巻線4を覆うようにしてティース2bに巻回されている。
Therefore, in the rotation angle detection device according to this embodiment, the excitation winding 4 is configured such that the number of windings of the conducting wire on the distal end side of the tooth 2b is greater than the number of windings of the conducting wire on the proximal end side of the tooth 2b. The conductor is wound.
Thereby, even if it is a case where the position of the output winding 5 with respect to the teeth 2b has shifted | deviated, the change of the magnetic flux linked to the output winding 5 can be suppressed.
The conducting wire of the first output winding 7 is wound around the outside in the radial direction of the excitation winding 4 and the outside of the excitation winding 4 along the radial direction of the rotor 1.
The conducting wire of the second output winding 8 is also wound around the outside of the excitation winding 4 in the radial direction and the outside of the excitation winding 4 along the radial direction of the rotor 1.
That is, the conductive wires of the first output winding 7 and the second output winding 8 are formed by winding the conductive wire of the exciting winding 4 around the tooth 2b and then covering the exciting winding 4 together with the tooth 2b. It is wound around.

実際、本願発明者は、この実施の形態に係る回転角度検出装置におけるティース2bの周囲に設けられたコイルに鎖交する磁束を算出した。
図8は、鎖交磁束を算出するために規定したXY座標と、測定点である点Pおよび点P’とを示す図である。
出力巻線5の導体が巻回される領域の中で、最もティース2bの先端部側であって、最もティース2bに近い点をXY座標の原点とし、P点(X,Y)およびP’点(−X,Y)を通る1ターンのコイルに鎖交する磁束を算出し、算出した結果を図9に示す。
算出結果を比較するために、図10、図11および図12に示すような、励磁巻線4の導線がティース2bの周囲をティース2bの基端部から先端部に渡って均一に巻かれた従来の回転角度検出装置についても同様にして鎖交磁束を算出し、算出した結果を図13に示す。
図13と比較して、図9に示された鎖交磁束は、Y軸方向への鎖交磁束の変化が小さいことがわかる。
つまり、出力巻線5がY軸方向へずれた場合であっても、出力巻線5によって出力される電圧の変化が低減され、出力巻線5によって出力される電圧に含まれる誤差が低減される。
また、図9および図13に示された鎖交磁束は、X軸方向への鎖交磁束の変化が小さいことがわかる。
したがって、出力巻線5がX軸方向へずれた場合であっても、出力巻線5によって出力される電圧の変化が低減され、出力巻線5によって出力される電圧に含まれる誤差が低減される。
Actually, the inventor of the present application calculated the magnetic flux interlinking with the coil provided around the tooth 2b in the rotation angle detection device according to this embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing the XY coordinates defined for calculating the flux linkage and the points P and P ′ that are measurement points.
In the region where the conductor of the output winding 5 is wound, the point closest to the tooth 2b and closest to the tooth 2b is the origin of the XY coordinates, and the point P (X, Y) and P ′ FIG. 9 shows the calculated result of calculating the magnetic flux interlinking with the one-turn coil passing through the point (−X, Y).
In order to compare the calculation results, as shown in FIG. 10, FIG. 11 and FIG. 12, the conducting wire of the excitation winding 4 was uniformly wound around the tooth 2b from the proximal end portion to the distal end portion of the tooth 2b. The linkage magnetic flux is similarly calculated for the conventional rotation angle detection device, and the calculated result is shown in FIG.
Compared with FIG. 13, it can be seen that the flux linkage shown in FIG. 9 has a small change in flux linkage in the Y-axis direction.
That is, even when the output winding 5 is displaced in the Y-axis direction, the change in the voltage output by the output winding 5 is reduced, and the error included in the voltage output by the output winding 5 is reduced. The
Moreover, it can be seen that the flux linkage shown in FIGS. 9 and 13 has a small change in flux linkage in the X-axis direction.
Therefore, even when the output winding 5 is displaced in the X-axis direction, the change in the voltage output by the output winding 5 is reduced, and the error included in the voltage output by the output winding 5 is reduced. The

また、実際、本願発明者は、この実施の形態に係る回転角度検出装置の第1の出力巻線7および第2の出力巻線8から測定された電圧の値を用いてリサージュ波形を作成した。
リサージュ波形とは、第1の出力巻線7の電圧の振幅(位相が反転する場合は符号を変える)と第2の出力巻線8の電圧の振幅(位相が反転する場合は符号を変える)とを、回転子1の回転角度を0度から360度まで回転させながらプロットした波形である。
図14は、この実施の形態に係る回転角度検出装置の第1の出力巻線7および第2の出力巻線8から算出されたリサージュ波形を示す図である。
図14において、実線で示されたリサージュ波形は、図5の示すように、出力巻線5が理想的な整列巻きであった場合であり、破線で示されたリサージュ波形は、1つのティース2bに設けられた出力巻線5の導線が、図6に示すように、ティース2bの先端部側に偏って巻かれた場合であり、点線で示されたリサージュ波形は、1つのティース2bに設けられた出力巻線5の導線が、図7に示すように、ティース2bの基端部側に偏って巻かれた場合である。
算出結果を比較するために、励磁巻線4の導線がティース2bの周囲をティース2bの基端部から先端部に渡って均一に巻かれた従来の回転角度検出装置の第1の出力巻線7および第2の出力巻線8から測定された電圧の値を用いてリサージュ波形を作成した。
図15は、この従来の回転角度検出装置の第1の出力巻線7および第2の出力巻線8から算出されたリサージュ波形を示す図である。
図15において、実線で示されたリサージュ波形は、図10に示すように、出力巻線5が理想的な整列巻きであった場合であり、破線で示されたリサージュ波形は、1つのティース2bに設けられた出力巻線5の導線が、図11に示すように、出力巻線5がティース2bの先端部側に偏って巻かれた場合であり、点線で示されたリサージュ波形は、1つのティース2bに設けられた出力巻線5の導線が、図12に示すように、出力巻線5がティース2bの基端部側に偏って巻かれた場合である。
なお、図14および図15のそれぞれにおいて、出力巻線5が理想的な整列巻きであった場合の電圧振幅で規格化している。
図15と比較して、図14に示されたリサージュ波形は、出力巻線5のずれによる中心のずれ量が低減されていることがわかる。
In fact, the inventor of the present application created a Lissajous waveform using the voltage values measured from the first output winding 7 and the second output winding 8 of the rotation angle detection device according to this embodiment. .
The Lissajous waveform refers to the amplitude of the voltage of the first output winding 7 (changing the sign when the phase is inverted) and the amplitude of the voltage of the second output winding 8 (changing the sign when the phase is inverted). Are plotted while rotating the rotation angle of the rotor 1 from 0 degree to 360 degrees.
FIG. 14 is a diagram showing a Lissajous waveform calculated from the first output winding 7 and the second output winding 8 of the rotation angle detection device according to this embodiment.
In FIG. 14, the Lissajous waveform indicated by the solid line is a case where the output winding 5 is an ideal aligned winding, as shown in FIG. 5, and the Lissajous waveform indicated by the broken line is one tooth 2b. As shown in FIG. 6, the lead wire of the output winding 5 is wound in a biased manner toward the tip end portion of the tooth 2 b, and the Lissajous waveform indicated by the dotted line is provided in one tooth 2 b. This is a case where the conductive wire of the output winding 5 is biased and wound toward the base end side of the tooth 2b as shown in FIG.
In order to compare the calculation results, the first output winding of the conventional rotation angle detection device in which the conducting wire of the excitation winding 4 is uniformly wound around the tooth 2b from the base end portion to the tip end portion of the tooth 2b. A Lissajous waveform was created using the voltage values measured from 7 and the second output winding 8.
FIG. 15 is a diagram showing a Lissajous waveform calculated from the first output winding 7 and the second output winding 8 of this conventional rotation angle detection device.
In FIG. 15, the Lissajous waveform indicated by a solid line is a case where the output winding 5 is an ideal aligned winding, as shown in FIG. 10, and the Lissajous waveform indicated by a broken line is one tooth 2b. As shown in FIG. 11, the lead wire of the output winding 5 provided in the case where the output winding 5 is wound in a biased manner toward the tip end side of the tooth 2b. The Lissajous waveform indicated by the dotted line is 1 As shown in FIG. 12, the conductive wire of the output winding 5 provided in one tooth 2b is the case where the output winding 5 is wound in a biased manner toward the base end side of the tooth 2b.
In each of FIGS. 14 and 15, the output winding 5 is normalized by the voltage amplitude when it is an ideal aligned winding.
Compared to FIG. 15, it can be seen that the Lissajous waveform shown in FIG. 14 has a reduced amount of center shift due to the shift of the output winding 5.

このリサージュ波形の中心ずれは、角度検出誤差の原因となる。
図16は、この実施の形態に係る回転角度検出装置における回転子1の回転角度による角度検出誤差と、励磁巻線4の導線がティース2bの周囲をティース2bの基端部から先端部に渡って均一に巻かれた従来の回転角度検出装置における回転子1の回転角度による角度検出誤差とを比較した図である。
図16において、破線で示した検出誤差の波形は、1つのティース2bに設けられた出力巻線5の導線が、図11に示すように、ティース2bの先端部側に偏って巻かれ、その他のティース2bに設けられた出力巻線5の導線が、図10に示すように、理想的な整列巻きであった場合である。
また、図16において、実線で示した検出誤差の波形は、1つのティース2bに設けられた出力巻線5の導線が、図6に示すように、ティース2bの先端部側に偏って巻かれ、その他のティース2bに設けられた出力巻線5の導線が、図5に示すように、理想的な整列巻きであった場合である。
励磁巻線4の導線がティース2bの周囲をティース2bの基端部から先端部に渡って均一に巻かれた従来の回転角度検出装置と比較して、この実施の形態に係る回転角度検出装置の方が、回転角度の検出誤差が大幅に低減されていることがわかる。
This center shift of the Lissajous waveform causes an angle detection error.
FIG. 16 shows an angle detection error due to the rotation angle of the rotor 1 in the rotation angle detection device according to this embodiment, and the conductive wire of the excitation winding 4 extends around the tooth 2b from the proximal end portion to the distal end portion of the tooth 2b. It is the figure which compared with the angle detection error by the rotation angle of the rotor 1 in the conventional rotation angle detection apparatus wound uniformly by.
In FIG. 16, the waveform of the detection error indicated by the broken line shows that the conducting wire of the output winding 5 provided in one tooth 2b is biased toward the tip end side of the tooth 2b as shown in FIG. This is a case where the conductor of the output winding 5 provided on the teeth 2b is an ideal aligned winding as shown in FIG.
Further, in FIG. 16, the waveform of the detection error indicated by the solid line is such that the conductor of the output winding 5 provided on one tooth 2b is biased toward the tip of the tooth 2b as shown in FIG. This is a case where the conductors of the output winding 5 provided on the other teeth 2b are ideally aligned windings as shown in FIG.
Compared with the conventional rotation angle detection device in which the conducting wire of the excitation winding 4 is uniformly wound around the tooth 2b from the base end portion to the tip end portion of the tooth 2b, the rotation angle detection device according to this embodiment It can be seen that the rotation angle detection error is greatly reduced.

以上説明したように、この実施の形態に係る回転角度検出装置によれば、ティース2bの先端部が、回転子1の周方向に沿って延びているので、出力巻線5に鎖交する磁束が大きくなり、励磁巻線4に流れる電流の値を大きくすることなく、出力巻線5が出力する電圧の値を大きくすることができる。その結果、出力巻線5から出力される電圧に含まれる誤差を低減させることができる。
また、励磁巻線4は、ティース2bの先端部側における導線の巻回数が、ティース2bの基端部側における導線の巻回数より多いので、出力巻線5がティース2bの先端部側または基端部側に偏って巻かれた場合に、出力巻線5に鎖交する磁束のばらつきが抑制され、出力巻線5によって出力される電圧に含まれる誤差を低減させることができ、検出精度が低下することを抑制することができる。
また、出力巻線5がティース2bの先端部側または基端部側に偏って巻かれた場合に出力巻線5に鎖交する磁束のばらつきが抑制されるので、複数の回転角度検出装置を製造したときに、回転角度検出装置毎の検出精度のばらつきを低減させることができる。
なお、スロット2c内において、固定子鉄心2の内径側からティース2bの径方向長さの1/2以内の範囲に全ての励磁巻線4の導線が巻かれている構成とすることが望ましい。
このような構成にすることによって、スロット2c内における磁束分布のばらつきがさらに低減されるため、出力巻線5の位置がばらついても出力電圧のばらつきが小さく、結果として検出精度が低下することをさらに抑制することができるという効果がある。
As described above, according to the rotation angle detection device according to this embodiment, the tip of the tooth 2 b extends along the circumferential direction of the rotor 1, so that the magnetic flux interlinking with the output winding 5. Thus, the value of the voltage output from the output winding 5 can be increased without increasing the value of the current flowing through the excitation winding 4. As a result, errors included in the voltage output from the output winding 5 can be reduced.
Further, in the exciting winding 4, the number of windings of the conducting wire on the distal end side of the tooth 2b is larger than the number of windings of the conducting wire on the proximal end side of the tooth 2b. When the winding is biased toward the end portion, the variation in magnetic flux interlinked with the output winding 5 is suppressed, the error included in the voltage output by the output winding 5 can be reduced, and the detection accuracy is improved. It can suppress that it falls.
In addition, when the output winding 5 is biased toward the distal end side or the proximal end side of the tooth 2b, variation in magnetic flux interlinking with the output winding 5 is suppressed. When manufactured, it is possible to reduce variations in detection accuracy for each rotation angle detection device.
In the slot 2c, it is desirable that the conductors of all the excitation windings 4 are wound in a range within 1/2 of the radial length of the teeth 2b from the inner diameter side of the stator core 2.
By adopting such a configuration, the variation in magnetic flux distribution in the slot 2c is further reduced, so that the variation in output voltage is small even if the position of the output winding 5 varies, resulting in a decrease in detection accuracy. There is an effect that it can be further suppressed.

また、励磁巻線4の導線の巻回数が、出力巻線5の導線の巻回数より少ないので、励磁巻線4の径方向外側に出力巻線5の導線を巻回するときに、出力巻線5の巻き崩れが発生することを抑制することができる。
例えば、出力巻線5の巻数の1/2以下としておくのがよい。
図3、7では、励磁巻線4は、出力巻線5の1/5としている。
Further, since the number of turns of the conducting wire of the excitation winding 4 is smaller than the number of turns of the conducting wire of the output winding 5, when the conducting wire of the output winding 5 is wound on the radially outer side of the exciting winding 4, the output winding It is possible to prevent the wire 5 from being collapsed.
For example, the number of turns of the output winding 5 is preferably ½ or less.
3 and 7, the excitation winding 4 is 1/5 of the output winding 5.

なお、図17に示すように、励磁巻線4の全体が、ティース2bの先端部側に設けられてもよい。
これにより、出力巻線5がティース2bの先端部側または基端部側に偏って巻かれた場合であっても、出力巻線5によって出力される電圧に含まれる誤差をさらに低減させることができる。
In addition, as shown in FIG. 17, the whole excitation winding 4 may be provided in the front-end | tip part side of the teeth 2b.
As a result, even when the output winding 5 is wound in a biased manner toward the distal end side or the proximal end side of the tooth 2b, the error included in the voltage output by the output winding 5 can be further reduced. it can.

また、この実施の形態では、励磁巻線4が1相、出力巻線5が2相の回転角度検出装置について説明したが、勿論このものに限らない。
励磁巻線4が2相以上であっても、励磁巻線4の導線をティース2bの先端部側に偏って配置しておけば、出力巻線5が1相であっても、または、3相以上であっても、スロット2c内で出力巻線5の位置に対する鎖交磁束のばらつきが小さく、検出精度が低下することを抑制することができるという効果が同じように得られることは言うまでもない。
In this embodiment, the rotation angle detecting device having the excitation winding 4 having one phase and the output winding 5 having two phases has been described, but the present invention is not limited to this.
Even if the exciting winding 4 has two or more phases, if the conducting wire of the exciting winding 4 is arranged so as to be biased toward the tip end side of the tooth 2b, the output winding 5 has one phase, or 3 Needless to say, even if the phase is greater than or equal to the phase, the effect that the variation of the linkage magnetic flux with respect to the position of the output winding 5 in the slot 2c is small and the detection accuracy can be prevented from being lowered can be obtained. .

実施の形態2.
図18はこの実施の形態に係る回転角度検出装置の要部を示す断面図である。
この実施の形態に係る回転角度検出装置は、励磁巻線4の導線がティース2bの先端部側に巻かれ、さらに、第1の出力巻線7の導線と、第2の出力巻線8の導線とが、同一のティース2bに巻かれている。
図19はこの回転角度検出装置の励磁巻線4、第1の出力巻線7および第2の出力巻線8の各導線の巻回数を示した図である。
励磁巻線4の導線は、実施の形態1と同様に、隣接したティース2b毎に巻回方向が逆方向となるように、全てのティース2bに50回ずつ巻かれている。
第1の出力巻線7(COS巻線)の導線は、ティース番号が3および8を除く全ての各ティース2bに巻かれており、第2の出力巻線8(SIN巻線)の導線は、全ての各ティース2bに巻かれている。
このように、第1の出力巻線7の導線と、第2の出力巻線8の導線とが、同一のティース2bに巻かれている構成であっても、励磁巻線4の導線がティース2bの先端部側に巻かれることによって、実施の形態1と同様に、第1の出力巻線7および第2の出力巻線8がティース2bの先端部側または基端部側に偏って巻かれた場合であっても、この回転角度検出装置によって検出される角度の誤差を低減させることができる。
さらに、第1の出力巻線7および第2の出力巻線8の導線は、各ティース2bにおけるお互いの相対位置が、隣接したティース2b毎に交互に入れ替わるように、ティース番号が3および8を除くティース2bに巻かれている構成とすれば、ティース2bから離間する方向に沿った位置の違いにおける鎖交磁束の変化があった場合であっても、第1の出力巻線7と第2の出力巻線8とに発生する電圧のアンバランスを低減させることができるので、検出される角度の精度を向上させることができる。
その他の構成は、実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a main part of the rotation angle detection device according to this embodiment.
In the rotation angle detecting device according to this embodiment, the conducting wire of the excitation winding 4 is wound around the tip end side of the tooth 2b, and further the conducting wire of the first output winding 7 and the second output winding 8 A conducting wire is wound around the same tooth 2b.
FIG. 19 is a diagram showing the number of turns of each conducting wire of the excitation winding 4, the first output winding 7 and the second output winding 8 of this rotation angle detection device.
As in the first embodiment, the conducting wire of the excitation winding 4 is wound around all the teeth 2b 50 times so that the winding direction is opposite for each adjacent tooth 2b.
The conducting wire of the first output winding 7 (COS winding) is wound around all the teeth 2b except for the teeth numbers 3 and 8, and the conducting wire of the second output winding 8 (SIN winding) is All the teeth 2b are wound around.
As described above, even if the conductive wire of the first output winding 7 and the conductive wire of the second output winding 8 are wound around the same tooth 2b, the conductive wire of the excitation winding 4 is connected to the tooth. As in the first embodiment, the first output winding 7 and the second output winding 8 are biased toward the distal end side or the proximal end side of the tooth 2b by being wound around the distal end side of the 2b. Even in such a case, an error in the angle detected by the rotation angle detection device can be reduced.
Further, the conductive wires of the first output winding 7 and the second output winding 8 have teeth numbers 3 and 8 so that the relative positions of the teeth 2b are alternately switched for each adjacent tooth 2b. If the configuration is wound around the teeth 2b excluding the first output winding 7 and the second winding, even if there is a change in the flux linkage due to the difference in position along the direction away from the teeth 2b. Since the voltage imbalance generated in the output winding 8 can be reduced, the accuracy of the detected angle can be improved.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この実施の形態に係る回転角度検出装置によれば、第1の出力巻線7および第2の出力巻線8は、各ティース2bにおける互いの相対位置が、隣接したティース2b毎に交互に入れ替わっているので、第1の出力巻線7と第2の出力巻線8とに発生する電圧のアンバランスをさらに低減させることができ、検出される回転角度の精度をさらに向上させることができる。
また、実施の形態1で述べたように、励磁巻線4を固定子鉄心2の内径側に偏って設けられた構成とした場合に、励磁巻線4の巻数が出力巻線5の巻数よりも多いときには、多くの励磁巻線4がスロット2c内における固定子鉄心2の内径側に存在するため、その上から出力巻線5を整列巻きするのが困難となる。
このとき、出力巻線5の巻き崩れが発生し、出力巻線5の電圧のばらつきが大きくなって、結果として検出される回転角度の誤差が増大してしまう。
したがって、励磁巻線4の巻数は、出力巻線5の巻数より少ない方が望ましい。
例えば、励磁巻線4の巻数は、出力巻線5の巻数の1/2以下としておくのがよい。
ただし、実施の形態1に記載のものと異なり、同じティース2bに巻き回されている第1の出力巻線7(COS巻線)と第2の出力巻線8(SIN巻線)の巻数の合計と、そのティース2bに巻き回されている励磁巻線4の巻数とを比較する。
例えば、図19に示した例では、第1の出力巻線7(COS巻線)および第2の出力巻線8(SIN巻線)の巻数(巻き方向は考慮せず、絶対値とする)の合計は励磁巻線4の巻数のおおよそ1/4以下となっている。
以上の構成によれば、励磁巻線4の巻数が出力巻線5の巻線より少ないので、出力巻線5の巻線作業のときに巻き崩れの発生が抑制されるので、検出される回転角度の精度が向上するという効果がある。
According to the rotation angle detection device according to this embodiment, the relative positions of the first output winding 7 and the second output winding 8 in each tooth 2b are alternately switched for each adjacent tooth 2b. Therefore, the voltage imbalance generated in the first output winding 7 and the second output winding 8 can be further reduced, and the accuracy of the detected rotation angle can be further improved.
Further, as described in the first embodiment, when the excitation winding 4 is provided so as to be biased toward the inner diameter side of the stator core 2, the number of turns of the excitation winding 4 is greater than the number of turns of the output winding 5. In many cases, since many exciting windings 4 exist on the inner diameter side of the stator core 2 in the slot 2c, it is difficult to align the output winding 5 from above.
At this time, collapse of the output winding 5 occurs, the voltage variation of the output winding 5 becomes large, and the error of the detected rotation angle increases as a result.
Therefore, it is desirable that the number of turns of the excitation winding 4 is smaller than the number of turns of the output winding 5.
For example, the number of turns of the excitation winding 4 is preferably ½ or less of the number of turns of the output winding 5.
However, unlike the one described in the first embodiment, the number of turns of the first output winding 7 (COS winding) and the second output winding 8 (SIN winding) wound around the same tooth 2b is different. The total is compared with the number of excitation windings 4 wound around the tooth 2b.
For example, in the example shown in FIG. 19, the number of turns of the first output winding 7 (COS winding) and the second output winding 8 (SIN winding) (the winding direction is not taken into consideration and is an absolute value). Is approximately ¼ or less of the number of turns of the excitation winding 4.
According to the above configuration, since the number of turns of the excitation winding 4 is smaller than that of the output winding 5, the occurrence of winding collapse is suppressed during the winding work of the output winding 5. This has the effect of improving the accuracy of the angle.

実施の形態3.
図20はこの実施の形態に係る回転角度検出装置の要部を示す断面図、図21は図20の回転角度検出装置の要部を示す拡大図である。
この実施の形態に係る回転角度検出装置は、絶縁部材3に、ティース2bの先端部側に偏って設けられた励磁巻線4の全体を収容する凹部3aが形成されている。
なお、励磁巻線4は、全体が凹部3aに収容されなくても、少なくとも一部が凹部3aに収容されていればよい。
その他の構成は、実施の形態1と同様である。
なお、実施の形態2と同様にして、第1の出力巻線7および第2の出力巻線8の導線を同一のティース2bに巻いてもよい。
Embodiment 3 FIG.
20 is a cross-sectional view showing the main part of the rotation angle detection device according to this embodiment, and FIG. 21 is an enlarged view showing the main part of the rotation angle detection device of FIG.
In the rotation angle detection device according to this embodiment, the insulating member 3 is formed with a recess 3a that accommodates the entire excitation winding 4 provided to be biased toward the tip end side of the tooth 2b.
In addition, even if the excitation winding 4 is not entirely accommodated in the recessed part 3a, at least one part should just be accommodated in the recessed part 3a.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
As in the second embodiment, the conductive wires of the first output winding 7 and the second output winding 8 may be wound around the same tooth 2b.

この実施の形態に係る回転角度検出装置によれば、絶縁部材3には、励磁巻線4を収容する凹部3aが形成されているので、励磁巻線4の径方向外側に出力巻線5の導線を巻回するときに、出力巻線5の巻き崩れが発生することを抑制することができる。
また、励磁巻線4を凹部3aに収容することで、ティース2b毎または回転角度検出装置毎に発生する励磁巻線4の位置のばらつきを抑制することができるので、検出精度を向上させることができる。
According to the rotation angle detecting device according to this embodiment, the insulating member 3 is formed with the recess 3a that accommodates the excitation winding 4, so that the output winding 5 is disposed radially outside the excitation winding 4. When winding a conducting wire, it is possible to suppress the occurrence of collapse of the output winding 5.
Further, by accommodating the excitation winding 4 in the recess 3a, it is possible to suppress variations in the position of the excitation winding 4 that occurs for each tooth 2b or for each rotation angle detection device, so that the detection accuracy can be improved. it can.

また、凹部3aには、励磁巻線4の全体が収容されているので、励磁巻線4の径方向外側に出力巻線5の導線を巻回するときに、出力巻線5の巻き崩れが発生することをさらに抑制することができる。   Further, since the entire excitation winding 4 is accommodated in the recess 3a, the winding of the output winding 5 is not collapsed when the conductor of the output winding 5 is wound outside the excitation winding 4 in the radial direction. Generation | occurrence | production can further be suppressed.

実施の形態4.
図22はこの実施の形態に係る回転角度検出装置を示す平面図である。
この実施の形態に係る回転角度検出装置は、絶縁部材3が、励磁巻線4とこの励磁巻線4より回転子1の径方向外側に設けられた出力巻線5とを電気的に絶縁した絶縁壁3bを有している。
なお、励磁巻線4の導線が巻回される位置に応じて、絶縁壁3bの位置を変更してもよい。
また、図22では、1つのティース2bにのみ、励磁巻線4および出力巻線5の導線を巻回しているが、その他のティース2bにも、各導線が巻回されている。
固定子鉄心2は、基部2aより外側に、モータにねじを介して固定されるための一対の耳部2dを有している。
固定子鉄心2の周囲には、固定子鉄心2と、励磁巻線4および出力巻線5とを電気的に絶縁する絶縁部材9が設けられている。
この絶縁部材9には、励磁巻線4および出力巻線5を外部に電気的に接続する端子10を有したコネクタ11が設けられている。
その他の構成は、実施の形態1と同様である。
なお、実施の形態2と同様にして、第1の出力巻線7および第2の出力巻線8の導線を同一のティース2bに巻いてもよい。
また、全てのティース2bに、励磁巻線4および出力巻線5の導線を巻回する必要はなく、仕様に応じて、所定のティース2bに、励磁巻線4および出力巻線5の導線を巻回してもよい。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 22 is a plan view showing a rotation angle detection device according to this embodiment.
In the rotation angle detection device according to this embodiment, the insulating member 3 electrically insulates the excitation winding 4 and the output winding 5 provided radially outside the rotor 1 from the excitation winding 4. It has an insulating wall 3b.
The position of the insulating wall 3b may be changed according to the position where the conducting wire of the excitation winding 4 is wound.
Further, in FIG. 22, the conducting wires of the excitation winding 4 and the output winding 5 are wound only on one tooth 2b, but each conducting wire is also wound on the other teeth 2b.
The stator core 2 has a pair of ear portions 2d for fixing to the motor via screws outside the base portion 2a.
An insulating member 9 that electrically insulates the stator core 2 from the excitation winding 4 and the output winding 5 is provided around the stator core 2.
The insulating member 9 is provided with a connector 11 having terminals 10 for electrically connecting the excitation winding 4 and the output winding 5 to the outside.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
As in the second embodiment, the conductive wires of the first output winding 7 and the second output winding 8 may be wound around the same tooth 2b.
Moreover, it is not necessary to wind the conductive wires of the excitation winding 4 and the output winding 5 around all the teeth 2b, and the conductive wires of the excitation winding 4 and the output winding 5 are connected to the predetermined teeth 2b according to the specifications. It may be wound.

この実施の形態に係る回転角度検出装置によれば、絶縁部材3は、励磁巻線4とこの励磁巻線4より回転子1の径方向外側に設けられた出力巻線5とを電気的に絶縁した絶縁壁3bを有しているので、励磁巻線4と出力巻線5との間の電気的絶縁を向上させることができる。   According to the rotation angle detection device according to this embodiment, the insulating member 3 electrically connects the excitation winding 4 and the output winding 5 provided radially outside the rotor 1 from the excitation winding 4. Since the insulating wall 3b is insulated, electrical insulation between the excitation winding 4 and the output winding 5 can be improved.

なお、上記各実施の形態では、ティース2bの数が8個、回転子1の突極1aの数が2個の回転角度検出装置、または、ティース2bの数が10個、回転子1の突極1aの数が2個の回転角度検出装置について説明したが、勿論このものに限らない。
例えば、図23に示すように、ティース2bの数が8個、回転子1の突極1aの数が5個である軸倍角5Xの回転角度検出装置、または、図24に示すように、ティース2bの数が8個、回転子1の突極1aの数が7個である軸倍角7Xの回転角度検出装置であってもよい。
さらには、図示しないが、ティース2bの数が10個で、軸倍角2X、3X、4X、8X等の回転角度検出装置であってもよく、任意のティース2bの数、任意の軸倍角の回転角度検出装置に適用することができる。
In each of the above embodiments, the number of teeth 2b is eight, the number of salient poles 1a of the rotor 1 is two, or the number of teeth 2b is ten, or the number of teeth 2b is ten. Although the rotation angle detection device having two poles 1a has been described, the present invention is not limited to this.
For example, as shown in FIG. 23, a rotation angle detecting device having a shaft double angle 5X in which the number of teeth 2b is 8 and the number of salient poles 1a of the rotor 1 is 5, or as shown in FIG. A rotation angle detecting device having a shaft angle multiplier of 7X in which the number of 2b is eight and the number of salient poles 1a of the rotor 1 is seven may be used.
Further, although not shown, the number of teeth 2b may be ten, and a rotation angle detecting device such as a shaft double angle 2X, 3X, 4X, 8X, etc. may be used, and any number of teeth 2b and rotation of any shaft double angle may be used. It can be applied to an angle detection device.

1 回転子、1a 突極、2 固定子鉄心、2a 基部、2b ティース、2c スロット、2d 耳部、3 絶縁部材、3a 凹部、4 励磁巻線、5 出力巻線、6 回転軸、7 第1の出力巻線、8 第2の出力巻線、9 絶縁部材、10 端子、11 コネクタ。   1 Rotor, 1a Salient pole, 2 Stator core, 2a Base, 2b Teeth, 2c Slot, 2d Ear, 3 Insulating member, 3a Concave, 4 Excitation winding, 5 Output winding, 6 Rotating shaft, 7 First Output winding, 8 second output winding, 9 insulating member, 10 terminal, 11 connector.

Claims (4)

回転子と、
前記回転子から径方向外側に離間して設けられ、環形状の基部および前記基部に一体に形成され先端部が前記回転子へ指向した複数のティースを有した固定子鉄心と、
前記ティースに絶縁部材を介して設けられ、導線が集中巻きによって巻回されて構成された励磁巻線と、
前記ティースに設けられ、導線が集中巻きによって巻回されて構成され、前記励磁巻線により発生する磁束の変化を電圧として出力する出力巻線とを備え、
前記ティースの先端部は、前記回転子の周方向に沿って延び、
前記励磁巻線は、前記ティースの前記先端部側における前記導線の巻回数が、前記ティースの基端部側における前記導線の巻回数より多く、全体が前記ティースの前記先端部側に設けられており、
前記出力巻線は、前記ティースとともに前記励磁巻線を覆っており、
前記励磁巻線の前記導線の巻回数は、前記出力巻線の前記導線の巻回数の1/2以下であり、
前記出力巻線は、それぞれが異なる相となる第1の出力巻線部および第2の出力巻線部を有していることを特徴とする回転角度検出装置。
A rotor,
A stator core provided with a plurality of teeth, which are provided radially apart from the rotor, are formed integrally with the ring-shaped base portion and the base portion, and tip portions thereof are directed to the rotor;
An excitation winding provided on the teeth via an insulating member, and a conductive wire wound by concentrated winding ; and
Provided in the teeth, the conductive wire is wound by concentrated winding, and includes an output winding that outputs a change in magnetic flux generated by the excitation winding as a voltage,
The tip of the teeth extends along the circumferential direction of the rotor,
In the exciting winding, the number of turns of the conducting wire on the tip end side of the teeth is larger than the number of windings of the conducting wire on the base end side of the teeth, and the whole is provided on the tip end side of the teeth. And
The output winding covers the excitation winding together with the teeth,
Number of turns of the wire of the excitation winding state, and are less than half the number of turns of the wire of the output winding,
The output windings, respectively a rotational angle detecting apparatus according to claim Rukoto has had a first output winding unit and the second output winding unit comprising different phases.
前記第1の出力巻線部および前記第2の出力巻線部は、各前記ティースにおける互いの相対位置が、隣接した前記ティース毎に交互に入れ替わっていることを特徴とする請求項1に記載の回転角度検出装置。   2. The first output winding portion and the second output winding portion are configured such that the relative positions of the teeth are alternately switched for each adjacent tooth. Rotation angle detection device. 前記絶縁部材には、前記励磁巻線を収容する凹部が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回転角度検出装置。   The rotation angle detecting device according to claim 1 or 2, wherein the insulating member is formed with a recess for accommodating the exciting winding. 前記凹部には、前記励磁巻線の全体が収容されていることを特徴とする請求項3に記載の回転角度検出装置。   The rotation angle detection device according to claim 3, wherein the entire excitation winding is accommodated in the recess.
JP2009108204A 2009-04-27 2009-04-27 Rotation angle detector Expired - Fee Related JP5518363B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009108204A JP5518363B2 (en) 2009-04-27 2009-04-27 Rotation angle detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009108204A JP5518363B2 (en) 2009-04-27 2009-04-27 Rotation angle detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010259267A JP2010259267A (en) 2010-11-11
JP5518363B2 true JP5518363B2 (en) 2014-06-11

Family

ID=43319531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009108204A Expired - Fee Related JP5518363B2 (en) 2009-04-27 2009-04-27 Rotation angle detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5518363B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105814406B (en) * 2013-12-09 2017-10-27 三菱电机株式会社 Rotation angle detection apparatus, electric rotating machine and elevator hoist
JP6291946B2 (en) * 2014-03-20 2018-03-14 株式会社ジェイテクト Stator structure and resolver
WO2015198577A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Method for manufacturing stator used for rotational position detection device, stator used for rotational position detection device, and electric motor
KR20170056313A (en) * 2015-11-13 2017-05-23 엘에스오토모티브 주식회사 Resolver
KR20170056307A (en) 2015-11-13 2017-05-23 엘에스오토모티브 주식회사 Resolver

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2698013B2 (en) * 1993-01-19 1998-01-19 彰 石崎 Position detection device
JP4710047B2 (en) * 2005-10-14 2011-06-29 康雄 飯島 Variable reluctance angle detector
JP4882513B2 (en) * 2006-05-30 2012-02-22 株式会社ジェイテクト Rotation angle detection device and torque sensor
JP4362129B2 (en) * 2006-06-08 2009-11-11 三菱電機株式会社 Resolver
JP5309321B2 (en) * 2008-04-24 2013-10-09 多摩川精機株式会社 Resolver winding insulation structure

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010259267A (en) 2010-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4654348B1 (en) Sinusoidal winding method for winding for detection device
JP5778976B2 (en) VR type resolver and angle detection system
US8912794B2 (en) Angle detecting device
JP5518363B2 (en) Rotation angle detector
JP5289420B2 (en) Resolver
US8947075B2 (en) Variable reluctance type angle sensor
EP3211382B1 (en) Rotation angle detection device, rotating electrical machine, and elevator hoisting machine
JP7026529B2 (en) Stator structure and resolver
JP4362129B2 (en) Resolver
JP4575331B2 (en) Resolver
JP6498580B2 (en) Brushless resolver and rotation angle detector
US20130271121A1 (en) Resolver
JP2018133989A (en) Stator structure and resolver
JP3972355B2 (en) Direct drive motor system
JP6946209B2 (en) Resolver stator structure and resolver
JP5554997B2 (en) Brushless motor stator and brushless motor
JP5078867B2 (en) Permanent magnet type rotating electric machine and electric power steering device using the same
JP4147469B2 (en) Synchro resolver
JP6393229B2 (en) Stator and resolver
JP6313243B2 (en) Variable reluctance resolver
JP5301170B2 (en) Resolver stator and resolver
JP2013106382A (en) Variable reluctance type angle detector
JP2021110609A (en) Resolver
JP2017093146A (en) Resolver stator
JP2012173094A (en) Resolver

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130411

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140304

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140402

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5518363

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees