JP6211235B2 - レゾルバ、回転電機、及びエレベータ用巻上機 - Google Patents

Description

この発明は、検出用ステータと、検出用ステータに対して回転可能な検出用ロータとを有するレゾルバ、レゾルバを有する回転電機、及びレゾルバを有するエレベータ用巻上機に関するものである。

従来、励磁巻線と、出力電圧の電気角の位相が互いに９０°異なる正弦相出力巻線及び余弦相出力巻線とをステータコアの各ティースにそれぞれ巻き、同一のティースにおいて、励磁巻線から正弦相出力巻線及び余弦相出力巻線を絶縁部材の仕切り壁によってティースの突出方向について分離して配置したレゾルバが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１２−１６３３５９号公報

しかし、特許文献１に示されている従来のレゾルバでは、正弦相出力巻線及び余弦相出力巻線の一方の外周に他方が重ねて巻かれているので、外側の出力巻線の巻き崩れが生じやすくなってしまい、出力巻線の角度検出誤差が生じやすくなってしまう。また、特許文献１には、正弦相出力巻線と余弦相出力巻線とをティースの突出方向について互いに分離して配置することも示されているが、この場合でも、正弦相出力巻線、余弦相出力巻線及び励磁巻線がティースの突出方向について並ぶことになるので、ティースの長さをそのままにしておくと、絶縁部材の仕切り壁の厚さが薄くなってしまい、仕切り壁の変形による巻線の巻き崩れが生じやすくなってしまう。また、絶縁部材の仕切り壁の厚さを確保するために、ティースの突出方向についての各巻線の幅を小さくすることもできるが、この場合には、各巻線の周方向の厚さが増大してしまい、やはり各巻線の巻き崩れが生じやすくなってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、角度検出誤差の増大を抑制することができるレゾルバ、回転電機、及びエレベータ用巻上機を得ることを目的とする。

この発明によるレゾルバは、検出用ステータ、及び検出用ステータに対して回転可能な検出用ロータを備え、検出用ロータは、周方向へ並ぶ複数の突極を有し、径方向について検出用ステータに各突極を対向させて配置されており、検出用ステータは、検出用ステータコアと、検出用ステータコアにそれぞれ設けられている第１の検出巻線群、第２の検出巻線群及び複数の励磁巻線とを有し、検出用ステータコアは、周方向へ並ぶ複数のティースを有し、第１の検出巻線群は、複数の第１の巻線を検出巻線として有し、第２の検出巻線群は、検出電圧の位相が第１の巻線と異なる複数の第２の巻線を検出巻線として有し、励磁巻線は、各ティースにそれぞれ巻かれており、第１の巻線及び第２の巻線は、同一のティースに巻かれずに互いに異なるティースに巻かれており、同一のティースに巻かれている検出巻線と励磁巻線とは、径方向について互いに離して配置されている。

この発明によるレゾルバ、回転電機、及びエレベータ用巻上機によれば、第１の巻線及び第２の巻線が、同一のティースに巻かれずに互いに異なるティースに検出巻線として巻かれ、同一のティースに巻かれている励磁巻線と検出巻線とが、検出用ステータの径方向について互いに離して配置されているので、励磁巻線、第１の巻線及び第２の巻線のうち、いずれかの巻線の外周に別の巻線が重ねて巻かれてしまうことを防止することができる。また、励磁巻線、第１の巻線及び第２の巻線のすべてが同一のティースに巻かれることを回避することができるので、検出用ステータの周方向についての各巻線の厚さを増大させる必要がない。これにより、励磁巻線、第１の巻線及び第２の巻線の導線がティースに不整列に巻かれることを抑制することができ、レゾルバの角度検出誤差の増大を抑制することができる。

この発明の実施の形態１によるレゾルバを示す正面図である。 図１のティース番号５のティースに巻かれている励磁巻線及び第１の巻線を示す拡大図である。 図１のティース番号７のティースに巻かれている励磁巻線及び第１の巻線を示す拡大図である。 図２の同一のティースに巻かれている励磁巻線及び最大幅巻線と、図３の同一のティースに巻かれている励磁巻線及び非最大幅巻線とを並べて示す模式図である。 図１のティースの周囲に形成される磁束密度分布を示す模式図である。 図４の最大幅巻線及び非最大幅巻線のそれぞれの径方向位置と、最大幅巻線及び非最大幅巻線のそれぞれの巻数１当りの鎖交磁束密度との関係を示すグラフである。 図４の最大幅巻線の径方向巻線幅及び径方向位置と、非最大幅巻線の径方向巻線幅及び径方向位置との関係を示す模式図である。 図７の非最大幅巻線の中心位置が最大幅巻線の中心位置と検出用ステータの径方向について一致している状態を示す模式図である。 図７の最大幅巻線の中心位置と非最大幅巻線の中心位置との位置ずれ量と、レゾルバの角度検出誤差との関係を示すグラフである。 図７の最大幅巻線と非最大幅巻線との位置ずれ量が０でない特定の値であるときと、図７の最大幅巻線と非最大幅巻線との位置ずれ量が０であるときとについて、角度検出誤差と回転角度との関係を比較するグラフである。 この発明の実施の形態１によるレゾルバの他の例を示す正面図である。 この発明の実施例１−１〜実施例１−６のそれぞれにおけるティースの数、突極の数及び励磁巻線の次数の組み合わせを示す表である。 この発明の実施の形態２によるレゾルバを示す正面図である。 図１３のティース番号５のティースに巻かれている励磁巻線及び最大幅巻線を示す拡大図である。 図１３のティース番号７のティースに巻かれている励磁巻線及び非最大幅巻線を示す拡大図である。 この発明の実施の形態３によるレゾルバを示す正面図である。 図１６のティース番号１のティースに巻かれている励磁巻線及び最大幅巻線を示す拡大図である。 図１６のティース番号３のティースに巻かれている励磁巻線及び非最大幅巻線を示す拡大図である。 この発明の実施の形態４による回転電機を示す縦断面図である。 図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態５によるエレベータ用巻上機を示す縦断面図である。

以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるレゾルバを示す正面図である。レゾルバ１は、検出用ステータ２と、検出用ステータ２に対して回転可能な磁性体である検出用ロータ３とを有している。この例では、円環状の検出用ロータ３の径方向内側に検出用ステータ２が配置されているアウタロータ型のレゾルバがレゾルバ１として用いられている。

検出用ステータ２は、磁性体である検出用ステータコア２１と、検出用ステータコア２１にそれぞれ設けられている第１の検出巻線群２３、第２の検出巻線群２４及び複数の励磁巻線２２と、第１の検出巻線群２３、第２の検出巻線群２４及び各励磁巻線２２のそれぞれと検出用ステータコア２１との間に介在している非磁性体である図示しないインシュレータとを有している。第１の検出巻線群２３、第２の検出巻線群２４及び各励磁巻線２２のそれぞれと検出用ステータコア２１との間の絶縁状態は、巻線を構成する導線の絶縁被膜とインシュレータによって確保されている。

検出用ステータコア２１は、円環状のコアバック２６と、コアバック２６から検出用ロータ３に向けてコアバック２６の径方向外側へそれぞれ突出し検出用ステータコア２１の周方向へ並ぶ複数のティース２７とを有している。この例では、３０個のティース２７が検出用ステータコア２１の周方向へ等間隔に配置されている。各ティース２７間には、検出用ロータ３に向けて開放された溝であるスロット２８が形成されている。なお、図１では、各ティース２７に便宜的に割り振った周方向へ連続する番号（四角形の枠で囲んでいる番号）をティース番号として示している。

励磁巻線２２は、各ティース２７にそれぞれ巻かれている。各励磁巻線２２は、電気的に互いに直列に接続されている。

第１の検出巻線群２３は、複数の第１の巻線２３１を検出巻線として有している。各第１の巻線２３１は、電気的に互いに直列に接続されている。これにより、各第１の巻線２３１は、互いに同じ相の検出巻線になっている。第２の検出巻線群２４は、複数の第２の巻線２４１を検出巻線として有している。各第２の巻線２４１は、電気的に互いに直列に接続されている。これにより、各第２の巻線２４１は、互いに同じ相の検出巻線になっている。

第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１は、検出電圧の電気角の位相が互いに異なる検出巻線になっている。この例では、第１の巻線２３１がＣＯＳ相検出巻線とされ、第２の巻線２４１がＳＩＮ相検出巻線とされている。即ち、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１は、電気的に互いに９０°位相の異なる相を検出する巻線になっている。

また、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１は、同一のティース２７に巻かれずに互いに異なるティース２７に巻かれている。また、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１は、検出用ステータコア２１の周方向について互いに隣り合う２つのティース２７に同じ相の検出巻線が設けられないようにして、検出用ステータコア２１に設けられている。この例では、複数のティース２７のうち周方向について１つおきに選択された各ティース２７に第１の巻線２３１がそれぞれ巻かれ、第１の巻線２３１が巻かれているティース２７と異なる複数のティース２７の少なくともいずれかに第２の巻線２４１が巻かれている。

検出用ロータ３は、検出用ロータ３の周方向へ並ぶ複数の突極３１を有している。この例では、２０個の突極３１が検出用ロータ３の周方向へ等間隔に配置されている。また、検出用ロータ３は、検出用ステータ２の外周面に各突極３１を径方向について対向させた状態で、検出用ステータ２と同軸に配置されている。検出用ロータ３が検出用ステータ２に対して回転したときには、検出用ロータ３と検出用ステータ２との間でのパーミアンスの脈動が各突極３１の存在によって正弦波状に変化する。

各励磁巻線２２には、励磁巻線２２への交流電力の供給により起磁力が発生する。これにより、検出用ロータ３及び検出用ステータコア２１を通過する磁束が発生する。この磁束が第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１を鎖交することにより、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１には電圧が発生する。検出用ロータ３と検出用ステータ２との間でのパーミアンスが検出用ロータ３の回転角度に応じて正弦波状に変化することから、検出用ロータ３の回転角度が、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれから出力される電圧を測定することにより検出される。

励磁巻線２２の導線は、互いに隣り合うティース２７ごとに巻き方向が逆になるようにして、全てのティース２７に同じ巻数ずつ巻かれている。これにより、検出用ステータ２の径方向（即ち、ティース２７の突出方向）についての各励磁巻線２２の巻線幅、即ち各励磁巻線２２の径方向巻線幅は、全て同じになっている。また、検出用ステータ２の径方向についての各励磁巻線２２の位置、即ち各励磁巻線２２の径方向位置も、全て同じになっている。

第１の検出巻線群２３は、検出用ステータ２の径方向についての巻線幅、即ち径方向巻線幅が互いに異なる２種類の第１の巻線２３１が含まれている調整巻線群になっている。また、第１の検出巻線群２３では、各第１の巻線２３１の中で径方向巻線幅が最大である複数の第１の巻線２３１が最大幅巻線２３１Ａとされ、各第１の巻線２３１の中で径方向巻線幅が最大幅巻線２３１Ａよりも小さい複数の第１の巻線２３１が非最大幅巻線２３１Ｂとされている。各最大幅巻線２３１Ａの導線の巻数は、各非最大幅巻線２３１Ｂの導線の巻数よりも多くなっている。また、各最大幅巻線２３１Ａは正方向に巻かれた正方向巻線とされ、各非最大幅巻線２３１Ｂは正方向巻線と逆方向に巻かれた逆方向巻線とされている。オフセットを調整するために分割されている。

一方、第２の検出巻線群２４では、検出用ステータ２の径方向についての各第２の巻線２４１の巻線幅、即ち各第２の巻線２４１の径方向巻線幅が全て同じになっている。これにより、各第２の巻線２４１の導線の巻数は、全て同じになっている。この例では、ティース番号が４，６，１０，１２，１６，１８，２２，２４，２８，３０の各ティース２７に第２の巻線２４１の導線が１回以上の同じ巻数でそれぞれ巻かれている。また、この例では、ティース番号が６，１２，１８，２４，３０の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１の導線の巻き方向が、各最大幅巻線２３１Ａの導線の巻き方向と同一方向にそれぞれ巻かれ、ティース番号が４，１０，１６，２４，２８の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１の導線の巻き方向が、ティース番号が６，１２，１８，２４，３０の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１の導線の巻き方向と逆方向になっている。即ち、この例では、ティース番号が６，１２，１８，２４，３０の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１が正方向巻線とされ、ティース番号が４，１０，１６，２４，２８の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１が逆方向巻線とされている。ティース番号が２，８，１４，２０，２６の各ティース２７には、検出巻線を正弦波状に分布させるため、第１及び第２の巻線２３１，２４１は巻かれていない。

第１の検出巻線群２３では、正方向巻線である各最大幅巻線２３１Ａの巻数の総和と、逆方向巻線である各非最大幅巻線２３１Ｂの巻数の総和とが、互いに等しくなっている。また、第２の検出巻線群２４でも、各第２の巻線２４１のうち、正方向巻線の巻数の総和と、逆方向巻線の巻数の総和とが、互いに等しくなっている。

このように、検出用ステータコア２１の複数のティース２７に巻かれている第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの巻数の空間分布は、検出用ステータコア２１の各ティース２７にそれぞれ巻かれている励磁巻線２２の極数（即ち、ティース数）２Ｍ（Ｍは、１以上の整数）と、検出用ロータ３の突極３１の数（即ち、軸倍角）Ｎ（Ｎは、１以上の整数）とに応じた空間次数を有する正弦波で表現される関数で与えられる。各ティース２７における第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの巻数をそれぞれｗ_cos,i、ｗ_sin,i（ｉは１、２、…２Ｍ）、１つのティース２７当りの第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの最大巻数をそれぞれｗ_maxとした場合、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの巻数の空間分布は、それぞれ以下の式で表される。ただし、式（１）〜式（６）の複号は同順である。

式（１）〜式（６）により、第１の巻線（ＣＯＳ相検出巻線）２３１及び第２の巻線（ＳＩＮ相検出巻線）２４１のそれぞれの巻数は、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数によって得られる。さらに、式（１）及び式（４）により、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの巻数の空間分布は、空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数を含んでいる。

図２は、図１のティース番号５のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び第１の巻線２３１を示す拡大図である。また、図３は、図１のティース番号７のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び第１の巻線２３１を示す拡大図である。ティース番号５のティース２７に巻かれている第１の巻線２３１は最大幅巻線２３１Ａになっており、ティース番号７のティース２７に巻かれている第１の巻線２３１は非最大幅巻線２３１Ｂになっている。

各第１の巻線２３１は、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近い位置に配置されている。即ち、最大幅巻線２３１Ａ及び非最大幅巻線２３１Ｂは、いずれも、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近い位置に配置されている。また、同一のティース２７に巻かれている第１の巻線２３１と励磁巻線２２とは、検出用ステータ２の径方向について互いに離して配置されている。各第２の巻線２４１も、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近い位置に配置されている。また、同一のティース２７に巻かれている第２の巻線２４１と励磁巻線２２とは、検出用ステータ２の径方向について互いに離して配置されている。

即ち、各検出巻線（即ち、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１）は、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近い位置に配置されている。また、同一のティース２７に巻かれている検出巻線（即ち、第１の巻線２３１又は第２の巻線２４１）と励磁巻線２２とは、検出用ステータ２の径方向について互いに離して配置されている。

軸倍角Ｎのレゾルバの励磁電圧に対する第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの検出電圧の包絡線は、理想的には互いに位相が９０°ずれた正弦波となる。検出用ロータ３の機械角をθ［ｒａｄ］とし、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１によってそれぞれ検出される電圧波形をそれぞれとすると、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの検出電圧から求められる検出用ロータ３の回転角度は、電気角でＮ×ｔａｎ^-1（Ｅｓ（θ）／Ｅｃ（θ））である。これにより、軸倍角Ｎのレゾルバ角度検出誤差ε（θ）［ｒａｄ］（電気角）は、以下の式（７）で表される。

ここで、第１の巻線２３１の検出電圧の波形Ｅｃ（θ）と、第２の巻線２４１の検出電圧の波形Ｅｓ（θ）とは、理想的には以下の式（８）で表される。ただし、式（８）では、振幅が１となるように正規化している。

Ｅｃ（θ）及びＥｓ（θ）が式（８）のような理想的な波形であれば、角度検出誤差ε（θ）は式（７）により０となる。しかし、実際の検出電圧の波形Ｅｃ（θ）及びＥｓ（θ）は、以下の式（９）のように、振幅差及び位相差のノイズと、検出電圧に重畳する高調波とを含むことにより、理想的な正弦波とは異なる波形になりうる。

ただし、式（９）において、Ａ_S、Ａ_Cは第２の巻線２４１（ＳＩＮ相検出巻線）及び第１の巻線２３１（ＣＯＳ相検出巻線）のそれぞれの検出電圧のＮ次の振幅、φ_S、φ_Cは第２の巻線２４１及び第１の巻線２３１のそれぞれの検出電圧のＮ次の位相、Ｂ_Sk、Ｂ_Ckは第２の巻線２４１及び第１の巻線２３１のそれぞれの検出電圧のＮ次以外のｋ（ｋ≠Ｎ）次高調波の振幅、ψ_Sk、ψ_Ckは第２の巻線２４１及び第１の巻線２３１のそれぞれの検出電圧のＮ次以外のｋ（ｋ≠Ｎ）次の位相である。

特に、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの検出電圧の波形にオフセット（即ち、０次の高調波）が重畳している場合、オフセットをＯｃ及びＯｓとすると、Ｅｃ（θ）及びＥｓ（θ）は、以下の式（１０）で表される。

オフセット成分が｜Ｏｃ｜≪１及び｜Ｏｓ｜≪１であれば、式（７）と、式（１０）と、一般に知られている三角関数の公式とを用いて、角度検出誤差ε（θ）は、以下の式（１１）で計算することができる。

第１の検出巻線群２３で検出される電圧信号波形Ｅｃ（θ）は各第１の巻線２３１で誘導される電圧の総和として得られ、第２の検出巻線群２４で検出される電圧信号波形Ｅｓ（θ）は各第２の巻線２３１で誘導される電圧の総和として得られる。また、電圧信号波形は、鎖交磁束の時間微分として得られる波形の包絡線として得られる。従って、式（７）〜式（１１）から、鎖交磁束に重畳する高調波、特に０次の高調波であるオフセットの増大を抑制することにより、角度検出誤差ε（θ）を抑制することができる。

図４は、図２の同一のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び最大幅巻線２３１Ａと、図３の同一のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び非最大幅巻線２３１Ｂとを並べて示す模式図である。なお、図４では、最大幅巻線２３１Ａと非最大幅巻線２３１Ｂとの径方向の位置関係を示すために、各ティース２７を互いに平行に配置し、ティース２７に直交する方向について各励磁巻線２２のコアバック２６側の端部の位置を一致させている。また、図４では、励磁巻線２２のコアバック２６側の端部を原点０とし、コアバック２６に向かう方向を正とするｘ座標軸を各ティース２７に示している。ｘ座標軸は、検出用ステータ２の径方向に沿った座標軸である。

最大幅巻線２３１Ａは、座標ｘ１と座標ｘ２との間の領域に亘って配置されている。また、非最大幅巻線２３１Ｂは、座標ｘ３と座標ｘ４との間の領域に亘って配置されている。図４では、ｘ２＞ｘ４＞ｘ３＞ｘ１となっている。

図５は、図１のティース２７の周囲に形成される磁束密度分布を示す模式図である。ただし、図５に示す磁束密度分布の値は単なる一例であり、この値を必ずしも取るわけではない。励磁巻線２２は、交流電力が供給されると、図５に示す磁束密度分布を持つ磁束をティース２７の周囲に形成する。励磁巻線２２が巻かれている各ティース２７の周囲に形成される磁束は、図５に示すように、検出用ステータ２の径方向について勾配を持ち、検出用ステータ２の周方向についてはほぼ均等に分布している。即ち、各ティース２７の周囲では、ｘ座標軸に沿った方向について磁束密度の勾配が生じており、かつｘ座標の値が等しい位置で磁束密度がほぼ均等になっている。

第１の巻線２３１又は第２の巻線２４１が巻かれているティース２７では、励磁巻線２２と、第１の巻線２３１又は第２の巻線２４１とが、検出用ステータ２の径方向について互いに離して配置されている。従って、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１に鎖交する磁束の磁束密度は、検出用ステータ２の径方向について勾配を持ち、検出用ステータ２の周方向についてはほぼ均等に分布することになる。

図６は、図４の最大幅巻線２３１Ａ及び非最大幅巻線２３１Ｂのそれぞれの径方向位置と、最大幅巻線２３１Ａ及び非最大幅巻線２３１Ｂのそれぞれの巻数１当りの鎖交磁束密度との関係を示すグラフである。なお、図６では、図４のＩＶＡ−ＩＶＡ線における最大幅巻線２３１Ａの鎖交磁束密度と、図４のＩＶＢ−ＩＶＢ線における非最大幅巻線２３１Ｂの鎖交磁束密度とを示している。図６に示すように、検出巻線の鎖交磁束の量は、検出巻線の径方向位置と検出巻線の径方向巻線幅とに応じて異なることが分かる。これにより、最大幅巻線２３１Ａの鎖交磁束の量と、非最大幅巻線２３１Ｂの鎖交磁束の量とは、互いに異なっている。また、図６から、最大幅巻線２３１Ａの位置に対して非最大幅巻線２３１Ｂの位置を検出用ステータ２の径方向へ変化させると、最大幅巻線２３１Ａと非最大幅巻線２３１Ｂとのそれぞれの鎖交磁束の量の関係も変化することが分かる。

従って、最大幅巻線２３１Ａの導線の巻き方向と、非最大幅巻線２３１Ｂの導線の巻き方向とが互いに異なることから、各第１の巻線２３１の出力電圧を足し合わせてＣＯＳ相の検出電圧を求める際は、最大幅巻線２３１Ａの位置に対する非最大幅巻線２３１Ｂの位置を検出用ステータ２の径方向について調整することにより、ノイズとなる高調波が相殺され、高調波成分による角度検出誤差の発生が抑制される。また、オフセットは、検出巻線２３１，２４１に鎖交する磁束によって誘導される電圧に重畳した高調波の一種であるので、最大幅巻線２３１Ａの位置に対する非最大幅巻線２３１Ｂの位置の調整により、特にオフセットを大きく低減できる。

図７は、図４の最大幅巻線２３１Ａの径方向巻線幅及び径方向位置と、非最大幅巻線２３１Ｂの径方向巻線幅及び径方向位置との関係を示す模式図である。なお、図７では、最大幅巻線２３１Ａの径方向巻線幅をｈ_A、非最大幅巻線２３１Ｂの径方向巻線幅をｈ_Bとして示している。また、図７では、最大幅巻線２３１Ａのコアバック２６側の端部の位置を検出用ステータ２の径方向についての基準位置とし、基準位置から非最大幅巻線２３１Ｂの中心位置までの距離をｄ₀、基準位置から非最大幅巻線２３１Ｂのコアバック２６側の端部までの距離をｄとして示している。さらに、図７では、検出用ステータ２の径方向についての最大幅巻線２３１Ａの中心位置と非最大幅巻線２３１Ｂの中心位置との間の距離、即ち最大幅巻線２３１Ａと非最大幅巻線２３１Ｂとの位置ずれ量をΔｄとして示している。図７では、０＜ｈ_B＜ｈ_Aの関係が成立している。

ティース２７の周囲に形成される磁束密度は、励磁巻線２２に近い位置では検出用ステータ２の径方向について変化が大きいことが分かっている。これに対して、励磁巻線２２から離れた位置では、図５に示すように、ティース２７の周囲の磁束密度が検出用ステータ２の径方向についての位置にほぼ比例して変化する。従って、最大幅巻線２３１Ａの導線の巻き方向と、非最大幅巻線２３１Ｂの導線の巻き方向とが互いに異なっていることから、最大幅巻線２３１Ａの径方向巻線幅ｈ_Aの範囲に非最大幅巻線２３１Ｂの径方向両端部が収まるように非最大幅巻線２３１Ｂの位置を調整することにより、最大幅巻線２３１Ａ及び非最大幅巻線２３１Ｂにノイズが重畳しにくくなる効果がある。

本実施の形態では、検出用ステータ２の周方向に沿って第１の検出巻線群２３を見たとき、非最大幅巻線２３１Ｂの径方向両端部が最大幅巻線２３１Ａの径方向巻線幅ｈ_Aの範囲から外れないようにして、最大幅巻線２３１Ａの径方向巻線幅ｈ_Aの範囲に非最大幅巻線２３１Ｂの径方向巻線幅ｈ_Bの範囲が収まっている。即ち、検出用ステータ２の径方向についての最大幅巻線２３１Ａと非最大幅巻線２３１Ｂとの関係は、０＜ｈ_B＜ｈ_Aで、かつ０≦ｄ≦（ｈ_A−ｈ_B）を満たす関係になっている。

図８は、図７の非最大幅巻線２３１Ｂの中心位置が最大幅巻線２３１Ａの中心位置と検出用ステータ２の径方向について一致している状態を示す模式図である。本実施の形態では、検出用ステータ２の周方向に沿って第１の検出巻線群２３を見たとき、非最大幅巻線２３１Ｂの中心位置が検出用ステータ２の径方向について最大幅巻線２３１Ａの中心位置と一致している。即ち、本実施の形態では、最大幅巻線２３１Ａと非最大幅巻線２３１Ｂとの位置ずれ量Δｄが０になっている。

図９は、図７の最大幅巻線２３１Ａの中心位置と非最大幅巻線２３１Ｂの中心位置との位置ずれ量Δｄと、レゾルバ１の角度検出誤差との関係を示すグラフである。図９に示すように、最大幅巻線２３１Ａの中心位置と非最大幅巻線２３１Ｂの中心位置との位置ずれ量Δｄが大きくなるほどレゾルバ１の角度検出誤差が大きくなり、Δｄ＝０、即ちｄ＝（ｈ_A−ｈ_B）／２であるときにレゾルバ１の角度検出誤差が最小になることが分かる。従って、検出用ステータ２の周方向に沿って第１の検出巻線群２３を見たとき、最大幅巻線２３１Ａの中心位置と非最大幅巻線２３１Ｂの中心位置とを検出用ステータ２の径方向について互いに一致させることにより、レゾルバ１の角度検出誤差の増大が抑制されることが分かる。

また、図１０は、図７の最大幅巻線２３１Ａと非最大幅巻線２３１Ｂとの位置ずれ量Δｄが０でない特定の値であるとき（Δｄ≠０）と、図７の最大幅巻線２３１Ａと非最大幅巻線２３１Ｂとの位置ずれ量Δｄが０であるとき（Δｄ＝０）とについて、角度検出誤差と回転角度との関係を比較するグラフである。図１０では、位置ずれ量Δｄが０でない特定の値であるときの角度検出誤差をＰ１で示し、位置ずれ量Δｄが０であるときの角度検出誤差をＰ０で示している。図１０に示すように、位置ずれ量Δｄが０でない特定の値である場合には、検出用ロータ３の回転角度によっては角度検出誤差Ｐ１が大きくなることがあるのに対して、位置ずれ量Δｄが０である場合には、検出用ロータ３の回転角度がどの値になっても角度検出誤差Ｐ０が抑制されていることが分かる。従って、図１０からも、最大幅巻線２３１Ａの中心位置と非最大幅巻線２３１Ｂの中心位置とを検出用ステータ２の径方向について互いに一致させることにより、レゾルバ１の角度検出誤差の増大が抑制されることが分かる。この関係は突極数と励磁次数の組み合わせに関わらず、レゾルバとしての機能を果たす場合に成立する。

上記のように、レゾルバ１の角度検出誤差を抑制するためには、式（８）に示すように、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの検出電圧の包絡線波形が互いに電気的に９０°異なる正弦波状であることが望ましい。ＣＯＳ相及びＳＩＮ相のそれぞれの検出電圧は、検出巻線に鎖交する磁束の時間変化によって誘導される。従って、検出巻線の導線が整列していなかったり、各検出巻線の位置が検出用ステータ２の径方向へ互いに大きくずれていたりすると、式（９）に示すように、検出巻線の検出電圧に振幅及び位相の差異が生じたりオフセットが重畳したりして、レゾルバ１の角度検出誤差が増大しやすくなる。

このようなレゾルバ１では、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１が、同一のティース２７に巻かれずに互いに異なるティース２７に巻かれ、同一のティース２７に巻かれている励磁巻線２２と、第１の巻線２３１又は第２の巻線２４１とが、検出用ステータ２の径方向について互いに離して配置されているので、励磁巻線２２、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のうち、いずれかの巻線の外周に別の巻線が重ねて巻かれてしまうことを防止することができる。また、励磁巻線２２、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のすべてが同一のティース２７に巻かれることを回避することができるので、検出用ステータ２の周方向についての各巻線２２，２３１，２４１の厚さの増大も抑制することができる。これにより、励磁巻線２２、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１の巻き崩れ及び巻き乱れをより確実に防止することができ、各巻線２２，２３１，２４１の導線がティース２７に不整列に巻かれることを抑制することができる。従って、レゾルバ１の角度検出誤差の増大を抑制することができる。

また、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１は、検出用ステータ２の径方向について励磁巻線２２から離して配置されているので、従来のように巻線を重ねて巻く場合と比較すると、励磁巻線２２に対する第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの位置を検出用ステータ２の径方向についてそれぞれ独立に調整可能である。これにより、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれに誘導される電圧の大きさを調整することが可能であり、レゾルバ１の角度検出誤差の増大を抑制することができる。

また、各励磁巻線２２のそれぞれの径方向巻線幅は互いに同一であり、かつ検出用ステータ２の周方向に沿って見たとき、各励磁巻線２２の位置が検出用ステータ２の径方向について互いに一致しているので、検出用ステータ２の径方向についての磁束密度分布を各ティース２７において同じにすることができる。これにより、各励磁巻線２２の位置ずれによって生じる検出電圧のオフセット、振幅差及び位相差を抑制することができ、レゾルバ１の角度検出誤差の増大をさらに抑制することができる。

また、検出用ステータ２の周方向に沿って見たとき、非最大幅巻線２３１Ｂの径方向巻線幅ｈ_Bの範囲が、最大幅巻線２３１Ａの径方向巻線幅ｈ_Aの範囲内に収まっているので、非最大幅巻線２３１Ｂ及び最大幅巻線２３１Ａに共通の磁束が鎖交する範囲を大きくすることができ、各第１の巻線２３１の検出電圧に対する高調波の重畳、検出電圧の振幅差及び位相差の発生によるレゾルバ１の角度検出誤差の増大をさらに抑制することができる。

また、検出用ステータ２の周方向に沿って見たとき、検出用ステータ２の径方向について非最大幅巻線２３１Ｂの中心位置と最大幅巻線２３１Ａの中心位置とが一致しているので、各第１の巻線２３１の検出電圧に対する高調波の重畳、検出電圧の振幅差及び位相差の発生によるレゾルバ１の角度検出誤差の増大をさらに抑制することができる。

また、第１の検出巻線群２３では、正方向巻線である各最大幅巻線２３１Ａの巻数の総和と、逆方向巻線である各非最大幅巻線２３１Ｂの巻数の総和とが、互いに等しくなっているので、第１の検出巻線群２３での正負の電圧を相殺させることができ、第１の検出巻線群２３の検出電圧のオフセットを低減させることができる。これにより、レゾルバ１の角度検出誤差の増大をさらに抑制することができる。さらに、第２の検出巻線群２４でも、各第２の巻線２４１のうち、正方向巻線の巻数の総和と、逆方向巻線の巻数の総和とが、互いに等しくなっているので、第１の検出巻線群２３と同様に、第２の検出巻線群２４の検出電圧のオフセットを低減させることができ、レゾルバ１の角度検出誤差の増大をさらに抑制することができる。

また、非最大幅巻線２３１Ｂの径方向巻線幅ｈ_Bは、最大幅巻線２３１Ａの径方向巻線幅ｈ_Aよりも小さくなっているので、検出用ステータ２の径方向についての非最大幅巻線２３１Ｂの位置調整可能な範囲を、最大幅巻線２３１Ａよりも大きくすることができる。従って、最大幅巻線２３１Ａの径方向への位置調整の余地が少ない場合でも、各非最大幅巻線２３１Ｂの径方向への位置を調整することによりレゾルバ１の角度検出誤差の増大を抑制することができる。これにより、レゾルバ１の設計上の自由度を向上させることができる。

一方、検出用ステータ２では、非最大幅巻線２３１Ｂの個数が最大幅巻線２３１Ａの個数よりも多くなっている。従って、最大幅巻線２３１Ａの径方向への位置調整の余地が十分ある場合には、非最大幅巻線２３１Ｂよりも個数の少ない各最大幅巻線２３１Ａの径方向への位置を調整することにより、位置調整を行う巻線の個数を減らすことができる。これにより、各検出巻線２３１，２４１の位置調整作業の負担の軽減化を図ることができる。

なお、上記の例では、各励磁巻線２２よりもコアバック２６に近い位置に各第１の巻線２３１及び各第２の巻線２４１が配置されているが、図１１に示すように、各第１の巻線２３１及び各第２の巻線２４１よりもコアバック２６に近い位置に各励磁巻線２２を配置してもよい。即ち、各第１の巻線２３１及び各第２の巻線２４１を各励磁巻線２２よりも検出用ロータ３に近い位置に配置してもよい。この場合、各励磁巻線２２の径方向巻線幅が互いに同一にされ、各励磁巻線２２の径方向位置も互いに同一にされる。このようにしても、レゾルバ１の大型化を防止しながら、レゾルバ１の角度検出誤差の増大を抑制することができる。

また、上記の例では、検出用ステータ２のティース２７の数が３０個、検出用ロータ３の突極３１の数が２０個とされているが、レゾルバの機能を果たす組み合わせであれば、ティース２７の数と、突極２０の数との組み合わせはこれに限定されない。従って、ティース２７の数と、突極３１の数（即ち、軸倍角）との組み合わせが、３０個のティース２７と２０個の突極３１との組み合わせの上記の例とは異なる図１２の実施例１−１〜実施例１−６においても、この発明を適用することができ、レゾルバの角度検出誤差の増大を抑制することができる。

図１２は、この発明の実施例１−１〜実施例１−６のそれぞれにおけるティース２７の数、突極３１の数（即ち、軸倍角）及び励磁巻線２２の次数の組み合わせを示す表である。図１２に示すように、実施例１−１〜実施例１−６のいずれの実施例においても、軸倍角Ｎ及び励磁巻線２２の次数Ｍを式（１）〜式（６）に適用することより、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１の巻線分布が離散化された正弦波状に決定され、式（７）〜式（１１）により、レゾルバの角度検出誤差の次数が決定される。

実施例１−１、即ち、図１〜図１０で示されたのと同様の議論が成立するためには、第１の検出巻線群又は第２の検出巻線群において、検出巻線群を構成する巻線の巻数分布が正弦波状であり、構成巻線の巻数又は巻線幅に大小関係が存在して、検出巻線群を構成する巻線の位置が調整可能であれば良い。第１の検出巻線群及び第２の検出巻線群の巻数の空間分布は、空間｜Ｍ±Ｎ｜次、又は空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜の正弦波で表されるので、実施例１−１では空間５次（式（１）〜式（６）において、ＣＯＳの値を位相２πだけずれた３５次（｜２Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜＝｜３０−３５｜＝５）と等価）の巻数分布を与えることができる。ここで５次の空間分布とは、３０個のティースを有するレゾルバの場合、６ティースごとに同じ巻線パターンからなり、１つの巻線パターンの中では電気的に９０°位相が異なる第１の検出巻線群の巻線及び第２の検出巻線群の巻線はそれぞれ３ティースによって構成されていることを意味する。従って、巻数が空間５次を取る場合は第１の検出巻線群において最大幅巻線２３１Ａと、非最大幅巻線２３１Ｂを存在させることができるため、上述した議論が成立する。

また、図１２に示したいずれの実施例においても、巻数分布は空間５次、又は空間３次を採用することができ、第１の検出巻線群及び第２の検出巻線群を構成する巻線には大小関係が存在するように構成させられるため、上述した議論を元にして角度検出誤差を低減するための巻線位置調整を実施することが可能である。

上記のように、同一のティース２７に巻かれている第１の巻線２３１又は第２の巻線２４１と励磁巻線２２とを互いに離して配置することにより、各巻線２２，２３１，２４１の導線の整列性を向上させることができるとともに、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１の位置を調整することによりレゾルバの角度検出誤差を低減することができる。なお、図１２に示していないティース２７の数と、突極３１の数との組み合わせについても、上記のような巻数の空間分布を取るように突極数と励磁次数を組み合わせることにより、この発明が適用可能であることはいうまでもない。

実施の形態２．
図１３は、この発明の実施の形態２によるレゾルバを示す正面図である。本実施の形態では、レゾルバ１の構成が、インシュレータ３０の構成を除いて、実施の形態１と同様である。各励磁巻線２２、第１の検出巻線群２３及び第２の検出巻線群２４のそれぞれと検出用ステータコア２１との間には、非磁性体かつ絶縁体であるインシュレータ３０が介在している。インシュレータ３０は、同一のティース２７に巻かれている励磁巻線２２と検出巻線２３１，２４１との間に介在する複数の仕切り部３０１と、検出巻線２３１，２４１とコアバック２６との間に介在する複数の突出部３０２とを有している。励磁巻線２２と検出巻線２３１，２４１とは、検出用ステータ２の径方向について仕切り部３０１を介して互いに離して配置されている。検出巻線２３１，２４１とコアバック２６とは、検出用ステータ２の径方向について突出部３０２を介して互いに離して配置されている。

図１４は、図１３のティース番号５のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び最大幅巻線２３１Ａを示す拡大図である。また、図１５は、図１３のティース番号７のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び非最大幅巻線２３１Ｂを示す拡大図である。励磁巻線２２に対する最大幅巻線２３１Ａの位置決めは、図１４に示すように、仕切り部３０１Ａ及び突出部３０２Ａのそれぞれの厚さを調整することにより、検出用ステータ２の径方向について行われている。また、励磁巻線２２に対する非最大幅巻線２３１Ｂの位置決めは、図１５に示すように、仕切り部３０１Ｂ及び突出部３０２Ｂのそれぞれの厚さを調整することにより、検出用ステータ２の径方向について行われている。

この例では、最大幅巻線２３１Ａの径方向巻線幅が非最大幅巻線２３１Ｂの径方向巻線幅よりも大きいことから、仕切り部３０１Ａの厚さよりも仕切り部３０１Ｂの厚さが厚く、突出部３０２Ａの厚さよりも突出部３０２Ｂの厚さが厚くなっている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このようなレゾルバ１では、非磁性体であるインシュレータ３０が、同じティース２７に巻かれている励磁巻線２２と検出巻線２３１，２４１との間に介在する仕切り部３０１を有しているので、励磁巻線２２と検出巻線２３１，２４１との間の電気的絶縁状態をより確実に保つことができるとともに、励磁巻線２２及び検出巻線２３１，２４１のそれぞれの導線の整列状態をより良好に保つことができる。また、仕切り部３０１の厚さを調整することにより、検出用ステータ２の径方向についての励磁巻線２２の対する検出巻線２３１，２４１の位置決めをより正確に行うことができる。これにより、磁束の高調波を抑制することができ、レゾルバ１の角度検出誤差の増大をさらに抑制することができる。

また、インシュレータ３０は、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれとコアバック２６との間に介在する突出部３０２をさらに有しているので、検出用ステータ２の径方向についての励磁巻線２２の対する第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１の位置決めをさらに正確に行うことができ、レゾルバ１の角度検出誤差の増大をさらに抑制することができる。

実施の形態３．
図１６は、この発明の実施の形態３によるレゾルバ１を示す正面図である。本実施の形態では、円環状の検出用ステータ２の径方向内側に磁性体である検出用ロータ３が配置されているインナロータ型のレゾルバがレゾルバ１として用いられている。

検出用ステータ２は、磁性体である検出用ステータコア２１と、検出用ステータコア２１にそれぞれ設けられている複数の励磁巻線２２、第１の検出巻線群２３及び第２の検出巻線群２４と、各励磁巻線２２、第１の検出巻線群２３及び第２の検出巻線群２４のそれぞれと検出用ステータコア２１との間に介在している非磁性体であるインシュレータ３０とを有している。各励磁巻線２２、第１の検出巻線群２３及び第２の検出巻線群２４のそれぞれと検出用ステータコア２１との間の絶縁状態は、インシュレータにより確保されている。

検出用ステータコア２１は、円環状のコアバック２６と、コアバック２６から検出用ロータ３に向けてコアバック２６の径方向内側へそれぞれ突出し検出用ステータコア２１の周方向へ並ぶ複数のティース２７とを有している。この例では、１８個のティース２７が検出用ステータコア２１の周方向へ等間隔に配置されている。各ティース２７間には、検出用ロータ３に向けて開放された溝であるスロット２８が形成されている。なお、図１６では、各ティース２７に便宜的に割り振った周方向へ連続する番号（四角形の枠で囲んでいる番号）をティース番号として示している。

励磁巻線２２は、各ティース２７にそれぞれ巻かれている。各励磁巻線２２は、電気的に互いに直列に接続されている。

第１の検出巻線群２３は、複数の第１の巻線２３１を検出巻線として有している。各第１の巻線２３１は、電気的に互いに直列に接続されている。これにより、各第１の巻線２３１は、互いに同じ相の検出巻線になっている。第２の検出巻線群２４は、複数の第２の巻線２４１を検出巻線として有している。各第２の巻線２４１は、電気的に互いに直列に接続されている。これにより、各第２の巻線２４１は、互いに同じ相の検出巻線になっている。

第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１は、検出電圧の電気角の位相が互いに異なる検出巻線になっている。この例では、第１の巻線２３１がＣＯＳ相検出巻線とされ、第２の巻線２４１がＳＩＮ相検出巻線とされている。即ち、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１は、電気的に互いに９０°位相の異なる相を検出する巻線になっている。

また、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１は、同一のティース２７に巻かれずに互いに異なるティース２７に巻かれている。また、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１は、検出用ステータコア２１の周方向について互いに隣り合う２つのティース２７に同じ相の検出巻線が設けられないようにして、検出用ステータコア２１に配置されている。この例では、複数のティース２７のうち周方向について１つおきに選択された各ティース２７に第１の巻線２３１がそれぞれ巻かれ、第１の巻線２３１が巻かれているティース２７と異なる複数のティース２７の少なくともいずれかに第２の巻線２４１が巻かれている。

検出用ロータ３は、検出用ロータ３の周方向へ並ぶ複数の突極３１を有している。この例では、１５個の突極３１が検出用ロータ３の周方向へ等間隔に配置されている。また、検出用ロータ３は、検出用ステータ２の内周面に各突極３１を径方向について対向させた状態で、検出用ステータ２と同軸に配置されている。検出用ロータ３が検出用ステータ２に対して回転したときには、検出用ロータ３と検出用ステータ２との間でのパーミアンスの脈動が各突極３１の存在によって正弦波状に変化する。

各励磁巻線２２には、励磁巻線２２への交流電力の供給により起磁力が発生する。これにより、検出用ロータ３及び検出用ステータコア２１を通過する磁束が発生する。この磁束が第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１を鎖交することにより、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１には電圧が発生する。検出用ロータ３と検出用ステータ２との間でのパーミアンスが検出用ロータ３の回転角度に応じて正弦波状に変化することから、検出用ロータ３の回転角度は、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれから出力される電圧を測定することにより検出される。

励磁巻線２２の導線は、互いに隣り合うティース２７ごとに巻き方向が逆になるようにして、全てのティース２７に同じ巻数ずつ巻かれている。これにより、各励磁巻線２２の径方向巻線幅は、全て同じになっている。また、各励磁巻線２２の径方向位置も、全て同じになっている。

第１の検出巻線群２３は、径方向巻線幅が互いに異なる２種類の第１の巻線２３１が含まれている調整巻線群になっている。また、第１の検出巻線群２３では、各第１の巻線２３１の中で径方向巻線幅が最大である複数の第１の巻線２３１が最大幅巻線２３１Ａとされ、各第１の巻線２３１の中で径方向巻線幅が最大幅巻線２３１Ａよりも小さい複数の第１の巻線２３１が非最大幅巻線２３１Ｂとされている。各最大幅巻線２３１Ａの導線の巻数は、各非最大幅巻線２３１Ｂの導線の巻数よりも多くなっている。また、各最大幅巻線２３１Ａは正方向に巻かれた正方向巻線とされ、各非最大幅巻線２３１Ｂは正方向巻線と逆方向に巻かれた逆方向巻線とされている。

一方、第２の検出巻線群２４では、各第２の巻線２４１の径方向巻線幅が全て同じになっている。これにより、各第２の巻線２４１の導線の巻数は、全て同じになっている。この例では、ティース番号が２，６，８，１２，１４，１８の各ティース２７に第２の巻線２４１の導線が１回以上の同一の巻数でそれぞれ巻かれている。また、この例では、ティース番号が２，８，１４の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１の導線の巻き方向が、各最大幅巻線２３１Ａの導線の巻き方向と同一方向にそれぞれ巻かれ、ティース番号が６，１２，１８の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１の導線の巻き方向が、ティース番号が２，８，１４の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１の導線の巻き方向と逆方向になっている。即ち、この例では、ティース番号が２，８，１４の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１が正方向巻線とされ、ティース番号が６，１２，１８の各ティース２７に巻かれている第２の巻線２４１が逆方向巻線とされている。ティース番号が４，１０，１６の各ティース２７には、検出巻線を正弦波状に分布させるため、第１及び第２の巻線２３１，２４１は巻かれていない。

第１の検出巻線群２３では、正方向巻線である各最大幅巻線２３１Ａの巻数の総和と、逆方向巻線である各非最大幅巻線２３１Ｂの巻数の総和とが、互いに等しくなっている。また、第２の検出巻線群２４でも、各第２の巻線２４１のうち、正方向巻線の巻数の総和と、逆方向巻線の巻数の総和とが、互いに等しくなっている。

このように、検出用ステータコア２１の複数のティース２７に巻かれている第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のそれぞれの巻数の空間分布は、検出用ステータコア２１の各ティース２７にそれぞれ巻かれている励磁巻線２２の極数（即ち、ティース数）２Ｍ（Ｍは、１以上の整数）と、検出用ロータ３の突極３１の数（即ち、軸倍角）Ｎ（Ｎは、１以上の整数）とに応じた空間次数を有する正弦波で表現される関数で与えられる。

各検出巻線（即ち、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１）は、励磁巻線２２よりもコアバック２６に近い位置に配置されている。また、同一のティース２７に巻かれている検出巻線（即ち、第１の巻線２３１又は第２の巻線２４１）と励磁巻線２２とは、検出用ステータ２の径方向について互いに離して配置されている。

インシュレータ３０は、同一のティース２７に巻かれている励磁巻線２２と検出巻線２３１，２４１との間に介在する複数の仕切り部３０１と、検出巻線２３１，２４１とコアバック２６との間に介在する複数の突出部３０２とを有している。励磁巻線２２と検出巻線２３１，２４１とは、検出用ステータ２の径方向について仕切り部３０１を介して互いに離して配置されている。検出巻線２３１，２４１とコアバック２６とは、検出用ステータ２の径方向について突出部３０２を介して互いに離して配置されている。

図１７は、図１６のティース番号１のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び最大幅巻線２３１Ａを示す拡大図である。また、図１８は、図１６のティース番号３のティース２７に巻かれている励磁巻線２２及び非最大幅巻線２３１Ｂを示す拡大図である。励磁巻線２２に対する最大幅巻線２３１Ａの位置決めは、図１７に示すように、仕切り部３０１Ａ及び突出部３０２Ａのそれぞれの厚さを調整することにより、検出用ステータ２の径方向について行われている。また、励磁巻線２２に対する非最大幅巻線２３１Ｂの位置決めは、図１８に示すように、仕切り部３０１Ｂ及び突出部３０２Ｂのそれぞれの厚さを調整することにより、検出用ステータ２の径方向について行われている。検出用ステータ２の周方向に沿って第１の検出巻線群２３を見たときの最大幅巻線２３１Ａと非最大幅巻線２３１Ｂとの径方向についての位置関係は、実施の形態１と同様である。

この例では、最大幅巻線２３１Ａの径方向巻線幅が非最大幅巻線２３１Ｂの径方向巻線幅よりも大きいことから、仕切り部３０１Ａの厚さよりも仕切り部３０１Ｂの厚さが厚く、突出部３０２Ａの厚さよりも突出部３０２Ｂの厚さが厚くなっている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このように、検出用ステータ２の径方向内側に検出用ロータ３を配置し、検出用ロータ３を検出用ステータ２に対して回転可能にしたインナロータ型のレゾルバ１にこの発明を適用しても、実施の形態１及び２と同様に、励磁巻線２２、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１の巻き崩れ及び巻き乱れをより確実に防止することができ、レゾルバ１の角度検出誤差の増大を抑制することができる。

なお、上記の例では、検出用ステータ２のティース２７の数が１８個、検出用ロータ３の突極３１の数が１５個とされているが、実施の形態１で示した図１２の組み合わせと同様に、レゾルバの機能を果たす組み合わせであれば、ティース２７の数と、突極３１の数との組み合わせはこれに限定されない。

実施の形態４．
図１９は、この発明の実施の形態４による回転電機を示す縦断面図である。また、図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿った断面図である。図において、回転電機１０１は、円環状のステータ１０２と、ステータ１０２の内側に配置され、ステータ１０２に対して回転可能なロータ１０３と、ステータ１０２及びロータ１０３を支持するハウジング１０４とを有している。

ハウジング１０４は、板状のハウジング本体１０５と、ハウジング本体１０５の外周部に固定された円筒状のハウジング筒部１０６とを有している。ハウジング本体１０５の中央部には、貫通孔１０７が設けられている。ハウジング１０４には、図１８に示すように、ハウジング本体１０５に固定されハウジング筒部１０６の中心軸線上に配置された支軸１０８が固定されている。ロータ１０３は、ベアリング１０９を介して支軸１０８に回転自在に取り付けられている。また、ロータ１０３は、支軸１０８を介してハウジング１０４に支持されている。

ステータ１０２は、ロータ１０３と同軸に配置されている。また、ステータ１０２は、ロータ１０３の外周を囲む円環状のステータコア１１０と、ステータコア１１０にそれぞれ設けられ、ステータコア１１０の周方向へ並べられた複数のステータ巻線１１１と、ステータコア１１０に設けられ、ステータコア１１０と各ステータ巻線１１１との間に介在するインシュレータ１１２とを有している。ステータ１０２は、ステータコア１１０がハウジング筒部１０６内に嵌められた状態でハウジング１０４に支持されている。各ステータ巻線１１１とステータコア１１０との間の絶縁状態は、インシュレータ１１２により確保される。

ステータコア１１０は、支軸１０８の軸線方向に積層された複数枚の磁性体である鋼板により構成されている。また、ステータコア１１０は、ハウジング筒部１０６の内周面に沿った円環状のバックヨーク部１１３と、バックヨーク部１１３から径方向内側へそれぞれ突出し、ステータコア１１０の周方向について互いに間隔を置いて配置された複数の磁極ティース部１１４とを有している。各磁極ティース部１１４は、ステータコア１１０の周方向について等間隔に配置されている。

ステータ巻線１１１は、各磁極ティース部１１４に個別に設けられている。従って、各ステータ巻線１１１は、ステータコア１１０の周方向について等間隔に配置されている。ステータ１０２には、各ステータ巻線１１１への通電により回転磁界が発生する。ロータ１０３は、ステータ１０２の回転磁界の発生により支軸１０８の軸線を中心に回転される。

ロータ１０３は、ロータヨーク１１５と、ロータヨーク１１５にそれぞれ設けられた複数の永久磁石（ロータ磁極部）１１６とを有している。

ロータヨーク１１５は、鋳鉄で構成された鋳物とされている。また、ロータヨーク１１５は、図１８に示すように、ベアリング１０９が取り付けられたロータヨーク本体１１７と、ロータヨーク本体１１７の外周部に固定され、支軸１０８と同軸に配置された円筒状のロータ筒部１１８とを有している。

ロータヨーク１１５は、ロータ１０３の径方向についてロータ筒部１１８の外周面をステータ１０２に対向させた状態で、ステータ１０２の内側に配置されている。これにより、ロータ筒部１１８の外周面は、径方向について各磁極ティース部１１４の先端面に対向している。

各永久磁石１１６は、ロータ筒部１１８の外周面にそれぞれ設けられている。また、各永久磁石１１６は、ロータ筒部１１８とステータ１０２との間の空間でロータ１０３の周方向（即ち、ロータ１０３の回転方向）について互いに間隔を置いて配置されている。この例では、各永久磁石１１６がロータ１０３の周方向について等間隔に配置されている。

ロータヨーク本体１１７の中央部には、貫通孔１２１が設けられている。支軸１０８の先端部には、貫通孔１２１内に達するレゾルバ用軸１２２が支軸１０８と同軸に設けられている。レゾルバ用軸１２２の外径は、支軸１０８の外径よりも小さくなっている。

ロータヨーク本体１１７の貫通孔１２１内には、ロータ１０３の回転角度を検出するアウタロータ型のレゾルバ１が設けられている。レゾルバ１は、レゾルバ用軸１２２に固定された検出用ステータ２と、径方向について検出用ステータ２と対向し、検出用ステータ２に対して回転可能な磁性体である検出用ロータ３とを有している。検出用ロータ３は、ロータヨーク本体１１７の貫通孔１２１の内面に固定されている。これにより、検出用ロータ３は、ロータヨーク本体１１７と一体に支軸１０８及びレゾルバ用軸１２２に対して同軸回転される。検出用ステータ２及び検出用ロータ３の構成は、実施の形態１と同様である。

このように、回転電機１０１に設けられているレゾルバ１にこの発明を適用することにより、回転電機１０１のロータ１０３の回転角度の検出誤差の増大をより確実に抑制することができる。これにより、回転電機１０１のロータ１０３の位置及び速度の制御について高精度化を図ることができる。

なお、上記の例では、実施の形態１でのレゾルバ１が回転電機１０１に設けられているが、実施の形態２でのレゾルバ１を回転電機１０１に設けてもよい。

また、上記の例では、モータとしての回転電機１０１にレゾルバ１が適用されていてもよいし、発電機としての回転電機１０１にレゾルバ１が適用されていてもよい。

実施の形態５．
上記実施の形態３によるインナロータ型のレゾルバ１をエレベータ用巻上機に適用してもよい。即ち、図２１は、この発明の実施の形態５によるエレベータ用巻上機を示す縦断面図である。図において、エレベータ用巻上機１３０は、実施の形態３でのインナロータ型のレゾルバ１と、モータ１３１と、モータ１３１の駆動力により回転される駆動シーブ１３２とを有している。

モータ１３１は、円環状のステータ１０２と、ステータ１０２の内側に配置され、ステータ１０２に対して回転可能なロータ１０３と、ステータ１０２及びロータ１０３を支持するハウジング１０４とを有する回転電機である。

ハウジング１０４の支軸１０８は、ハウジング本体１０５の貫通孔１０７に内部が連通された中空、即ち筒状の軸になっている。ロータ１０３のロータヨーク１１５は、ロータヨーク本体１１７及びロータ筒部１１８に加えて、ロータヨーク本体１１７の中央部に固定され支軸１０８の内部を通って貫通孔１０７内に達するレゾルバ用軸１１９をさらに有している。モータ１３１の他の構成は、実施の形態４での回転電機１０１の構成と同様である。

ハウジング本体１０５の貫通孔１０７内には、ロータ１０３の回転角度を検出するインナロータ型のレゾルバ１が設けられている。レゾルバ１は、貫通孔１０７内でハウジング本体１０５に固定された検出用ステータ２と、径方向について検出用ステータ２と対向し、検出用ステータ２に対して回転可能な磁性体である検出用ロータ３とを有している。検出用ロータ３は、レゾルバ用軸１１９に固定されている。これにより、検出用ロータ３は、ステータ巻線１１１への通電により、レゾルバ用軸１１９の軸線を中心としてロータ１０３と一体に回転される。

駆動シーブ１３２は、ロータヨーク１１５と一体に成形されている。これにより、駆動シーブ１３２は、ベアリング１０９を介して支軸１０８に回転自在に支持されている。この例では、駆動シーブ１３２及びロータヨーク１１５を構成する材料が鋳鉄とされている。駆動シーブ１３２は、支軸１０８の軸線方向について、ステータ１０２の範囲から外れた位置に設けられている。駆動シーブ１３２は、ロータ１０３の回転に伴って支軸１０８の軸線を中心に回転される。駆動シーブ１３２の外周面には、複数本の主索用溝１３３が駆動シーブ１３２の周方向に沿って設けられている。

かご及び釣合おもり（いずれも図示せず）を吊り下げる複数本の主索は、各主索用溝１３３に沿って駆動シーブ１３２に巻き掛けられる。かご及び釣合おもりは、駆動シーブ１３２の回転により昇降路内を昇降される。

ロータ筒部１１８の内側には、駆動シーブ１３２及びロータ１０３に対して制動力を与えるブレーキ装置１３４が設けられている。ブレーキ装置１３４は、ロータ筒部１１８に対してロータ１０３の径方向へ変位可能なブレーキシュー（図示せず）を有している。ブレーキ装置１３４は、ブレーキシューをロータ筒部１１８の内周面に接触させることにより駆動シーブ１３２及びロータ１０３に制動力を与え、ブレーキシューをロータ筒部１１８から離すことにより駆動シーブ１３２及びロータ１０３に対する制動力を解除する。

このようなエレベータ用巻上機では、実施の形態３でのインナロータ型のレゾルバ１がモータ１３１に設けられているので、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。即ち、ロータ１０３の位置及び速度の制御について高精度化を図ることができる。

なお、上記の例では、駆動シーブ１３２がロータ１０３と一体になっているエレベータ用巻上機１３０にレゾルバ１が設けられているが、互いに噛み合う複数のギヤを含むギヤ装置を回転電機としてのモータに搭載し、モータに含まれるロータの回転がギヤ装置を介して駆動シーブ１３２に伝わるようにしたギヤード巻上機（エレベータ用巻上機）にレゾルバ１を設けてもよい。この場合、駆動シーブ１３２は、モータに含まれるロータの回転に伴って、ロータの回転数に対して一定のギヤ比で減速された回転数で回転される。

また、上記の例では、実施の形態４での回転電機１０１をモータ１３１としてエレベータ用巻上機に適用してもよい。実施の形態４での回転電機１０１をモータ１３１としてエレベータ用巻上機に適用した場合、モータ１３１には、実施の形態１又は２のアウタロータ型のレゾルバ１が設けられる。

また、実施の形態４では、実施の形態５でのモータ１３１の構成と同様の回転電機に、実施の形態３のインナロータ型のレゾルバ１を設けてもよい。

また、実施の形態４及び５では、ロータ１０３の外周を環状のステータ１０２が囲むインナロータ型の回転電機にこの発明が適用されているが、ステータ１０２の外周を環状のロータ１０３が囲むアウタロータ型の回転電機にこの発明を適用してもよい。

また、実施の形態４及び５では、永久磁石１１６がロータ１０３に含まれる永久磁石モータにレゾルバ１が設けられているが、これに限定されず、例えば誘導モータ等にレゾルバ１を設けてもよい。

また、各上記実施の形態では、各第１の巻線２３１がＣＯＳ相の検出巻線とされ、各第２の巻線２４１がＳＩＮ相の検出巻線とされているが、各第１の巻線２３１をＳＩＮ相の検出巻線とし、各第２の巻線２４１をＣＯＳ相の検出巻線としてもよい。

また、各上記実施の形態では、径方向巻線幅が互いに異なる２種類の第１の巻線２３１が第１の検出巻線群２３に含まれているが、径方向巻線幅が互いに異なる３種類以上の第１の巻線２３１を第１の検出巻線群２３が含んでいてもよい。この場合、径方向巻線幅が最大である１つの種類の複数の第１の巻線２３１が最大幅巻線とされ、径方向巻線幅が最大幅巻線よりも小さい他の種類の複数の第１の巻線２３１が非最大幅巻線とされる。また、この場合、各第１の巻線２３１の径方向位置の調整により、検出用ステータ２の周方向について第１の検出巻線群２３を見たとき、各非最大幅巻線の径方向巻線幅の範囲のすべてが最大幅巻線の径方向巻線の範囲内に収まっている。

また、各上記実施の形態では、径方向巻線幅が互いに異なる複数種の検出巻線を含む調整巻線群として第１の検出巻線群２３が用いられているが、第２の検出巻線群２４を調整巻線群としてもよい。この場合、第２の検出巻線群２４に含まれる各第２の巻線２４１の径方向巻線幅の種類が２種類であってもよいし、３種類以上であってもよい。

また、各上記実施の形態では、第１の検出巻線部２３が、径方向巻線幅が互いに異なる複数種の第１の巻線２３１を含む調整巻線群になっているが、第１の検出巻線群２３に含まれる各第１の巻線２３１の径方向巻線幅がすべて同じになっていてもよい。このようにしても、励磁巻線２２、第１の巻線２３１及び第２の巻線２４１のすべてが同一のティース２７に巻かれることを回避することができ、ティース２７に対する各巻線２２，２３１，２４１の巻き崩れ及び巻き乱れを抑制することができる。即ち、異なる巻き数においても同一の巻幅とする場合においても本発明は巻幅が２種類以上であれば適用可能である。

また、上記の例では、バリアブルリラクタンス型のレゾルバにこの発明が適用されているが、回転トランス型のレゾルバにこの発明を適用してもよい。

Claims (11)

1. 検出用ステータ、及び
   前記検出用ステータに対して回転可能な検出用ロータ
   を備え、
   前記検出用ロータは、周方向へ並ぶ複数の突極を有し、径方向について前記検出用ステータに各前記突極を対向させて配置されており、
   前記検出用ステータは、検出用ステータコアと、前記検出用ステータコアにそれぞれ設けられている第１の検出巻線群、第２の検出巻線群及び複数の励磁巻線とを有し、
   前記検出用ステータコアは、周方向へ並ぶ複数のティースを有し、
   前記第１の検出巻線群は、複数の第１の巻線を検出巻線として有し、
   前記第２の検出巻線群は、検出電圧の位相が前記第１の巻線と異なる複数の第２の巻線を検出巻線として有し、
   前記励磁巻線は、各前記ティースにそれぞれ巻かれており、
   前記第１の巻線及び前記第２の巻線は、同一の前記ティースに巻かれずに互いに異なる前記ティースに巻かれており、
   同一の前記ティースに巻かれている前記検出巻線と前記励磁巻線とは、径方向について互いに離して配置され、
   前記第１の検出巻線群及び前記第２の検出巻線群の少なくともいずれかは、前記検出用ステータの径方向についての巻線幅が互いに異なる複数種の前記検出巻線が含まれている調整巻線群になっており、
   前記調整巻線群における各前記検出巻線の中で巻線幅が最大である前記検出巻線を最大幅巻線とし、巻線幅が前記最大幅巻線よりも小さい前記検出巻線を非最大幅巻線とすると、
   前記最大幅巻線の導線の巻き方向と、前記非最大幅巻線の導線の巻き方向とは、互いに異なっており、
   前記検出用ステータを周方向に沿って見たとき、前記検出用ステータの径方向について、前記非最大幅巻線の巻線幅の範囲が前記最大幅巻線の巻線幅の範囲内に収まっているレゾルバ。
2. 前記非最大幅巻線の個数は、前記最大幅巻線の個数よりも多くなっている請求項１に記載のレゾルバ。
3. 前記検出用ステータを周方向に沿って見たとき、前記検出用ステータの径方向について、各前記励磁巻線の位置が互いに一致している請求項１又は請求項２に記載のレゾルバ。
4. 前記励磁巻線は、互いに隣り合う前記ティースごとに導線の巻き方向が逆になるように各前記ティースにそれぞれ巻かれており、
   複数の前記ティースのうち周方向について１つおきに選択された各前記ティースに前記第１の巻線がそれぞれ巻かれ、
   前記第１の巻線が巻かれている前記ティースと異なる複数の前記ティースの少なくともいずれかに前記第２の巻線が巻かれている、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレゾルバ。
5. 前記検出用ステータを周方向に沿って見たとき、前記検出用ステータの径方向について、前記非最大幅巻線の中心位置が前記最大幅巻線の中心位置と一致している請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のレゾルバ。
6. 検出用ステータ、及び
   前記検出用ステータに対して回転可能な検出用ロータ
   を備え、
   前記検出用ロータは、周方向へ並ぶ複数の突極を有し、径方向について前記検出用ステータに各前記突極を対向させて配置されており、
   前記検出用ステータは、検出用ステータコアと、前記検出用ステータコアにそれぞれ設けられている第１の検出巻線群、第２の検出巻線群及び複数の励磁巻線とを有し、
   前記検出用ステータコアは、周方向へ並ぶ複数のティースを有し、
   前記第１の検出巻線群は、複数の第１の巻線を検出巻線として有し、
   前記第２の検出巻線群は、検出電圧の位相が前記第１の巻線と異なる複数の第２の巻線を検出巻線として有し、
   前記励磁巻線は、各前記ティースにそれぞれ巻かれており、
   前記第１の巻線及び前記第２の巻線は、同一の前記ティースに巻かれずに互いに異なる前記ティースに巻かれており、
   同一の前記ティースに巻かれている前記検出巻線と前記励磁巻線とは、径方向について互いに離して配置され、
   前記励磁巻線の極対数は、１以上の整数であるＭとされ、
   前記突極の数は、１以上の整数であるＮとされており、
   前記第１の巻線及び前記第２の巻線のそれぞれの巻数の空間分布が、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数と、前記空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波の振幅と等しい振幅を持つ空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数との和によって得られ、
   前記励磁巻線の極対数Ｍは、９であり、
   前記突極の数Ｎは、１５、２４又は３０であるレゾルバ。
7. 検出用ステータ、及び
   前記検出用ステータに対して回転可能な検出用ロータ
   を備え、
   前記検出用ロータは、周方向へ並ぶ複数の突極を有し、径方向について前記検出用ステータに各前記突極を対向させて配置されており、
   前記検出用ステータは、検出用ステータコアと、前記検出用ステータコアにそれぞれ設けられている第１の検出巻線群、第２の検出巻線群及び複数の励磁巻線とを有し、
   前記検出用ステータコアは、周方向へ並ぶ複数のティースを有し、
   前記第１の検出巻線群は、複数の第１の巻線を検出巻線として有し、
   前記第２の検出巻線群は、検出電圧の位相が前記第１の巻線と異なる複数の第２の巻線を検出巻線として有し、
   前記励磁巻線は、各前記ティースにそれぞれ巻かれており、
   前記第１の巻線及び前記第２の巻線は、同一の前記ティースに巻かれずに互いに異なる前記ティースに巻かれており、
   同一の前記ティースに巻かれている前記検出巻線と前記励磁巻線とは、径方向について互いに離して配置され、
   前記励磁巻線の極対数は、１以上の整数であるＭとされ、
   前記突極の数は、１以上の整数であるＮとされており、
   前記第１の巻線及び前記第２の巻線のそれぞれの巻数の空間分布が、空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波で表される関数と、前記空間｜Ｍ±Ｎ｜次の正弦波の振幅と等しい振幅を持つ空間｜Ｍ−｜Ｍ±Ｎ｜｜次の正弦波で表される関数との和によって得られ、
   前記励磁巻線の極対数Ｍは、１５であり、
   前記突極の数Ｎは、１０又は２０であるレゾルバ。
8. 前記第１の検出巻線群及び前記第２の検出巻線群の少なくともいずれかには、正方向に巻かれた前記検出巻線である正方向巻線と、逆方向に巻かれた前記検出巻線である逆方向巻線とが含まれており、
   前記正方向巻線の巻数の総和と、前記逆方向巻線の巻数の総和とが、互いに等しくなっている請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のレゾルバ。
9. 前記検出用ステータは、前記励磁巻線及び前記検出巻線のそれぞれと前記ティースとの間に介在する非磁性体をさらに有し、
   前記非磁性体は、同一の前記ティースに巻かれている前記励磁巻線と前記検出巻線との間に介在する仕切り部を有している請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のレゾルバ。
10. ステータ、
    前記ステータに対して回転可能なロータ、及び
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のレゾルバ
    を備え、
    前記検出用ロータは、前記ロータと一体に回転される回転電機。
11. ステータと、前記ステータに対して回転可能なロータと、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のレゾルバとを有するモータ、及び
    前記ロータの回転に伴って回転される駆動シーブ
    を備え、
    前記検出用ロータは、前記ロータと一体に回転されるエレベータ用巻上機。

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