JP6611688B2 - Resolver and rotating electric machine - Google Patents

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Description

本発明は、レゾルバおよび回転電機に関するものである。   The present invention relates to a resolver and a rotating electric machine.

一般に、車両用回転電機は、エンジン始動時には同期電動機として、エンジン稼働中は交流発電機または同期電動機として使用される。同期電動機として用いる場合には、ステータコアやロータコアに巻回されたコイルへの通電タイミングを制御する必要がある。そのため、ロータコアが装着されている回転軸に回転角度検出器を配置して、回転軸の回転角度を検出するようにしている。
ここで、回転角度検出器として磁気の変化を利用したもの、例えばレゾルバやホール素子を用いた場合、ロータコアに巻回されたロータコイルへの通電により発生した磁束の一部が回転軸を介して回転角度検出器に漏洩し、角度検出精度が低下してしまう恐れがある。回転角度検出器としてレゾルバを用いた場合について述べる。レゾルバはレゾルバステータとレゾルバロータとの間の磁気パーミアンス変化を利用してレゾルバロータの角度を検出するものである。そのため、漏洩磁束がレゾルバに流れると出力波形にノイズ成分が重畳してしまい回転角度検出精度が低下するという問題がある。
そこで、従来技術では、レゾルバステータに鎖交するモータの漏れ磁束を低減する目的で、ロータコアにフラックスバリアを配置する構成が特許文献1で提案されている。
In general, a rotating electrical machine for a vehicle is used as a synchronous motor when the engine is started, and as an AC generator or a synchronous motor while the engine is operating. When used as a synchronous motor, it is necessary to control the energization timing to the coils wound around the stator core and the rotor core. Therefore, a rotation angle detector is arranged on the rotation shaft on which the rotor core is mounted so as to detect the rotation angle of the rotation shaft.
Here, when using a change in magnetism as the rotation angle detector, for example, a resolver or a Hall element, a part of the magnetic flux generated by energizing the rotor coil wound around the rotor core is passed through the rotation shaft. There is a risk of leaking into the rotation angle detector and lowering the angle detection accuracy. The case where a resolver is used as a rotation angle detector will be described. The resolver detects the angle of the resolver rotor by utilizing the magnetic permeance change between the resolver stator and the resolver rotor. Therefore, when leakage magnetic flux flows through the resolver, there is a problem that noise components are superimposed on the output waveform and rotation angle detection accuracy is lowered.
Thus, in the prior art, Patent Document 1 proposes a configuration in which a flux barrier is arranged on the rotor core for the purpose of reducing the leakage flux of the motor interlinked with the resolver stator.

特開2013−223388号公報JP 2013-223388 A

しかし、特許文献1のようにロータコアにフラックスバリアを配置するだけでは、角度検出精度の向上は不十分である。角度検出精度の向上には、モータの漏れ磁束を打ち消す必要がある。先行文献1では、フラックスバリアが全周に配置されており、パーミアンスの空間次数や位相が考慮されていないため、漏れ磁束を打ち消すことは困難である。   However, the improvement in angle detection accuracy is insufficient only by arranging the flux barrier on the rotor core as in Patent Document 1. In order to improve the angle detection accuracy, it is necessary to cancel the leakage flux of the motor. In the prior art document 1, since the flux barrier is arranged on the entire circumference and the spatial order and phase of the permeance are not considered, it is difficult to cancel the leakage magnetic flux.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、モータの漏れ磁束による角度検出精度の低下を抑制することができる、レゾルバを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a resolver that can suppress a decrease in angle detection accuracy due to a leakage flux of a motor.

上述した目的を達成するため、本発明のレゾルバは、通電によって空間Np(Np≠N、N:レゾルバロータの突極の数)次の起磁力を生じる導体が固定された回転軸に固定されたレゾルバロータを備え、前記導体に接続されたロータコイルによって空間0次の起磁力が前記レゾルバロータの表面に発生する、レゾルバにおいて、前記レゾルバロータは、前記導体を流れる電流により生じるNp次の磁束を低減する位相に配置された空間Np次のパーミアンスを有する。   In order to achieve the above-described object, the resolver of the present invention is fixed to a rotating shaft to which a conductor that generates a magnetomotive force of the space Np (Np ≠ N, N: number of salient poles of the resolver rotor) in order by energization is fixed. The resolver includes a resolver rotor, and a zero-order magnetomotive force is generated on the surface of the resolver rotor by a rotor coil connected to the conductor. In the resolver, the resolver rotor generates Np-order magnetic flux generated by a current flowing through the conductor. It has a spatial Np-order permeance arranged in a phase to be reduced.

本発明によれば、モータの漏れ磁束を打ち消すことで、角度検出精度を向上することができる。   According to the present invention, the angle detection accuracy can be improved by canceling the leakage flux of the motor.

この発明の実施の形態1におけるレゾルバを組み込んだ車両用回転電機の構成を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the structure of the rotary electric machine for vehicles incorporating the resolver in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるレゾルバの上面図である。It is a top view of the resolver in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるレゾルバ(ブリッジ有)の上面図である。It is a top view of the resolver (with a bridge) in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるレゾルバを組み込んだ車両用回転電機における導体に起因する磁束の流れを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the flow of the magnetic flux resulting from the conductor in the rotary electric machine for vehicles incorporating the resolver in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2におけるレゾルバを組み込んだ車両用回転電機の構成を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the structure of the rotary electric machine for vehicles incorporating the resolver in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2におけるレゾルバの上面図である。It is a top view of the resolver in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における励磁巻線の巻数パターンの一例である。It is an example of the winding number pattern of the exciting winding in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2におけるsin巻線の巻数パターンの一例である。It is an example of the number pattern of sin windings in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2におけるcos巻線の巻数パターンの一例である。It is an example of the winding number pattern of the cos winding in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の実施例2におけるレゾルバの上面図である。It is a top view of the resolver in Example 2 of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の実施例3におけるレゾルバの上面図である。It is a top view of the resolver in Example 3 of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3の実施例1におけるレゾルバの上面図である。It is a top view of the resolver in Example 1 of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の実施例1におけるレゾルバのギャップ長の波形である。It is a waveform of the gap length of the resolver in Example 1 of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の実施例1におけるレゾルバの角度誤差の(ロータコイルの巻数×ギャップ長のNp次の振幅/Np次追加前の最小ギャップ長)への依存性である。This is dependency of resolver angle error in (Embodiment 1) of Embodiment 3 of the present invention (number of turns of rotor coil × Np-order amplitude of gap length / minimum gap length before adding Np-order). この発明の実施の形態3の実施例1におけるレゾルバの角度誤差のNp次のギャップ長が最小となる方向への依存性である。This is the dependency of the resolver angle error in Example 1 of Embodiment 3 of the present invention on the direction in which the Np-th order gap length is minimized. この発明の実施の形態3の実施例2におけるレゾルバの上面図である。It is a top view of the resolver in Example 2 of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の実施例2におけるレゾルバのギャップ長の波形である。It is a waveform of the gap length of the resolver in Example 2 of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3の実施例3におけるレゾルバの上面図である。It is a top view of the resolver in Example 3 of Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態2におけるレゾルバの角度誤差のフラックスバリアの範囲(電気角度)(フラックスバリアの中心:−90度)への依存性である。This is the dependence of the angle error of the resolver in the second embodiment of the present invention on the flux barrier range (electrical angle) (flux barrier center: -90 degrees). この発明の実施の形態2におけるレゾルバの角度誤差の(フラックスバリアの径方向長さ)/(最小ギャップ長)への依存性である。This is the dependency of the angle error of the resolver in the second embodiment of the present invention on (radial length of the flux barrier) / (minimum gap length). この発明の実施の形態2におけるレゾルバの角度誤差のフラックスバリアの範囲(電気角度)(フラックスバリアの中心:90度)への依存性である。This is the dependence of the angle error of the resolver in the second embodiment of the present invention on the flux barrier range (electrical angle) (flux barrier center: 90 degrees).

以下、本発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。以下に示す実施の形態は、角度検出精度を高めたバリアブルリラクタンス型レゾルバおよびそのレゾルバを用いた回転電機に関するものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. The following embodiment relates to a variable reluctance resolver with improved angle detection accuracy and a rotating electrical machine using the resolver.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るレゾルバを組み込んだ車両用回転電機の側断面図である。図2は、この発明の実施の形態1におけるレゾルバの上面図である。図3は、この発明の実施の形態1におけるレゾルバ(ブリッジ有)の上面図である。図4は、この発明の実施の形態1におけるレゾルバを組み込んだ車両用回転電機における導体に起因する磁束の流れを示す断面図である。
Embodiment 1 FIG.
1 is a side sectional view of a rotating electrical machine for a vehicle incorporating a resolver according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a top view of the resolver in the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a top view of the resolver (with a bridge) according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the flow of magnetic flux caused by the conductor in the vehicular rotating electrical machine incorporating the resolver according to the first embodiment of the present invention.

図1において、回転電機1は、ロータ1aと、ステータ1bと、ハウジング2とを備えている。ステータは、空隙を介してロータの外周を覆ってロータに対向配置されている。ハウジング2は車両用回転電機1のハウジングで、左右一対のブラケット3、4をネジ5で固定して構成されている。このときブラケット3、4間にステータコア24を挟んで固定している。   In FIG. 1, the rotating electrical machine 1 includes a rotor 1 a, a stator 1 b, and a housing 2. The stator covers the outer periphery of the rotor via a gap and is disposed to face the rotor. The housing 2 is a housing of the vehicular rotating electrical machine 1 and is configured by fixing a pair of left and right brackets 3 and 4 with screws 5. At this time, the stator core 24 is sandwiched and fixed between the brackets 3 and 4.

参照符号7は回転軸、参照符号8、9はこの回転軸7をハウジング2に回転自在に支持する軸受けで、これらの軸受け8、9は、それぞれブラケット3、4に取り付けられている。参照符号10は図示しないベルトが懸架されるプーリで、このプーリ10はナット11によって回転軸7に固定されている。   Reference numeral 7 is a rotating shaft, and reference numerals 8 and 9 are bearings that rotatably support the rotating shaft 7 on the housing 2. These bearings 8 and 9 are attached to brackets 3 and 4, respectively. Reference numeral 10 is a pulley around which a belt (not shown) is suspended, and this pulley 10 is fixed to the rotary shaft 7 by a nut 11.

ロータコア12は、一対のコア部材16、17を一体にして構成され、回転軸7に圧入固定されている。各々のコア部材16、17は、ロータコイル13が巻回されたボビンが収納される筒状部16a、17aからロータコイル13の上を覆って互いに交差する位置まで爪形磁極部16b、17bがそれぞれ延設してある。爪形磁極部16b、17bは周方向に沿って所定の間隔をもって互いに一定ピッチで配列された形状になっている。   The rotor core 12 is configured by integrating a pair of core members 16 and 17, and is press-fitted and fixed to the rotary shaft 7. Each of the core members 16 and 17 has claw-shaped magnetic pole portions 16b and 17b extending from the cylindrical portions 16a and 17a in which the bobbin around which the rotor coil 13 is wound is accommodated to the position where they cover the rotor coil 13 and intersect each other. Each is extended. The claw-shaped magnetic pole portions 16b and 17b have a shape arranged at a constant pitch with a predetermined interval along the circumferential direction.

また、コア部材16、17の軸方向端面には、それぞれ冷却ファン18、19が取り付けられている。   Cooling fans 18 and 19 are attached to the axial end surfaces of the core members 16 and 17, respectively.

ステータコア24は、ステータコイル25が巻回され、ステータコイル25は図示しない3相インバータ回路に接続されている。また、26はスリップリング22に接触して通電経路を形成するブラシであり、スリップリング22は回転軸7に固定されている。   A stator coil 25 is wound around the stator core 24, and the stator coil 25 is connected to a three-phase inverter circuit (not shown). Reference numeral 26 denotes a brush that contacts the slip ring 22 to form an energization path, and the slip ring 22 is fixed to the rotary shaft 7.

回転軸7の一方の軸端部には、プーリ10が取り付けてあり、その反対側の軸端部には回転軸7の回転角度検出器としてのレゾルバ31が配置されている。   A pulley 10 is attached to one shaft end of the rotating shaft 7, and a resolver 31 as a rotation angle detector of the rotating shaft 7 is disposed on the opposite shaft end.

レゾルバ31は、回転軸7の軸端部にレゾルバロータ32の回転軸取り付け孔(以下「取り付け孔」という)102が嵌合固定され、ブラケット3にレゾルバステータ34が固定され、レゾルバステータ34にはレゾルバコイル34aが巻回され構成されている。このレゾルバコイル34aは励磁巻線と出力巻線から構成されている。ただし,各巻線は巻数が0となる場合もある。   In the resolver 31, a rotation shaft mounting hole (hereinafter referred to as “mounting hole”) 102 of the resolver rotor 32 is fitted and fixed to the shaft end portion of the rotation shaft 7, and a resolver stator 34 is fixed to the bracket 3. A resolver coil 34a is wound and configured. The resolver coil 34a is composed of an excitation winding and an output winding. However, each winding may have 0 turns.

以上の構成は既に公知であり、詳細な説明は省略する。
回転電機では、回転軸7を囲むように配置されているコイルは、ロータコイル13のみであり、ブラシ26、スリップリング22を介してロータコイル13に界磁電流を通電してロータコア12を磁化している。ロータコイルの巻数とそれに流れる界磁電流との積は、回転軸7の軸方向に磁束を生じる起磁力源である。
The above configuration is already known, and detailed description is omitted.
In the rotating electrical machine, the coil disposed so as to surround the rotating shaft 7 is only the rotor coil 13, and a magnetic field current is passed through the rotor coil 13 via the brush 26 and the slip ring 22 to magnetize the rotor core 12. ing. The product of the number of turns of the rotor coil and the field current flowing therethrough is a magnetomotive force source that generates magnetic flux in the axial direction of the rotating shaft 7.

ロータコイル13に界磁電流を通電することによって生じる磁束のうち、そのほとんどは図1に示すようにロータからステータへ流れ込むAの経路を辿るが、一部は強磁性体である回転軸7を通るBの経路によってレゾルバ31に漏洩する。漏洩磁束がレゾルバステータ34に流れ込むと、その磁束によりレゾルバコイル34aにノイズ電圧成分が誘起されて信号成分に重畳してしまうため、角度検出精度が低下してしまうという問題がある。   Most of the magnetic flux generated by energizing the rotor coil 13 with a field current follows the path A flowing from the rotor to the stator as shown in FIG. It leaks to the resolver 31 through the path B that passes. When the leakage magnetic flux flows into the resolver stator 34, a noise voltage component is induced in the resolver coil 34a by the magnetic flux and is superimposed on the signal component, which causes a problem that the angle detection accuracy is lowered.

また、レゾルバ付近に、スリップリングからロータコイルに電流を供給するための導体が軸方向に2本配置されている。この導体に流れる電流により、ノイズ電圧成分が誘起されて信号成分に重畳してしまうため、角度検出精度が低下してしまうという問題がある。特許文献1等にある従来のフラックスバリアを配置する方法では、レゾルバロータの磁気抵抗を高めることで、レゾルバステータに鎖交する磁束は多少低減するが、各磁束を互いに打ち消すことはできない。そのため、本実施の形態1では、角度検出精度の低下をさらに防ぐには、以下で示す方法を用いる。   Two conductors for supplying current from the slip ring to the rotor coil are arranged in the axial direction near the resolver. Since the noise voltage component is induced by the current flowing through the conductor and is superimposed on the signal component, there is a problem that the angle detection accuracy is lowered. In the conventional method of disposing a flux barrier in Patent Document 1 or the like, the magnetic flux interlinked with the resolver stator is somewhat reduced by increasing the magnetic resistance of the resolver rotor, but the magnetic fluxes cannot be canceled out. Therefore, in the first embodiment, the method described below is used in order to further prevent a decrease in angle detection accuracy.

この実施の形態1では、図2に示すように、レゾルバステータ34の内周面とギャップをおいて対向する凹凸形状の外周面(以下「山状の凸部」を「山部32a」、「山裾状の凹部」を「溝部32b」という)を有するレゾルバロータ32に、回転軸7の外周面に沿うよう(取り付け孔102を取り囲むようにして)軸方向にフラックスバリア101(空隙)があけられている。ここで、磁束が互いに打ち消す理由について説明する。まず、レゾルバ、回転電機の相対位置、ロータコイルの巻方向、ロータコイルと導体の電気的な接続について述べる。レゾルバとレゾルバ付近の導体の断面を見る際、ロータコイルから見るとし、紙面を上から見るのと同一方向とする。ロータコイルからレゾルバに向かって軸方向に右ネジが進むように右ネジを回した場合に右ネジが回るのと同一方向にロータコイルに電流方向が流れた場合、右ネジの進行方向に電流が流れる任意の導体の位置を0度、その際の中心は回転中心とし、その際のロータコイルの電流と逆向きを正とする。つまり、図2を上から見た場合、回転中心から、電流が紙面下向きに流れる導体(図2の右方向)へ向かう方向を0度とし、左回りを正とする。270度の方向に、フラックスバリアの中心を配置している。   In the first embodiment, as shown in FIG. 2, an uneven outer peripheral surface (hereinafter referred to as “mountain convex portion” is referred to as “mountain portion 32a”, “ A flux barrier 101 (gap) is opened in the axial direction in a resolver rotor 32 having a “crest-like concave portion” (referred to as “groove portion 32 b”) along the outer peripheral surface of the rotary shaft 7 (so as to surround the mounting hole 102). ing. Here, the reason why the magnetic fluxes cancel each other will be described. First, the resolver, the relative position of the rotating electrical machine, the winding direction of the rotor coil, and the electrical connection between the rotor coil and the conductor will be described. When looking at the cross section of the resolver and the conductor in the vicinity of the resolver, the rotor coil is viewed in the same direction as the paper surface is viewed from above. When the right screw is turned so that the right screw advances in the axial direction from the rotor coil to the resolver, if the current direction flows through the rotor coil in the same direction as the right screw turns, current flows in the traveling direction of the right screw. The position of any flowing conductor is 0 degree, the center at that time is the center of rotation, and the direction opposite to the current of the rotor coil at that time is positive. That is, when FIG. 2 is viewed from above, the direction from the center of rotation to the conductor (current direction in FIG. 2) through which current flows downward is defined as 0 degrees and the counterclockwise direction is positive. The center of the flux barrier is arranged in the direction of 270 degrees.

角度検出精度の低下の主要因となる磁束を生じるのは、2つである。磁束は、起磁力とパーミアンスの積で表すことができる。まず、起磁力は、巻数と電流の積で表すことができる。パーミアンスは磁気抵抗の逆数である。磁気抵抗は、通常電磁鋼板(鉄ならこれに限らない)で構成されるステータコアおよびロータコアに比べ、ギャップ(ステータとロータの間)とフラックスバリアの磁気抵抗が支配的であるため、ギャップとフラックスバリアのパーミアンスに着目する。起磁力やパーミアンスは通常複数の周期の成分の重ね合わせである。磁束は、起磁力、パーミアンスの各成分の積の重ね合わせで表現できる。起磁力とパーミアンスの各成分は三角関数で表現されるので、磁束の各成分は三角関数の積で表される。したがって、三角関数の積和の公式を用いて、磁束の次数は、|起磁力の次数±パーミアンスの次数|である。図2の導体の配置では、導体の起磁力は空間1次である。なお、次数は断りのない限り、空間次数(周方向1周で1回の脈動を1次とする)とする。角度検出に不必要な磁束で主要な磁束の1つ目は、図2の導体の起磁力(1次成分)とパーミアンス(0次成分)により生じる1次の磁束である。この磁束の方向は、図4の軸を含む断面で示すように、導体がある部分では上方向であり、レゾルバステータでは下方向となる。レゾルバを導体が貫通する場合としない場合でこの磁束の向きが異なる。2つ目は、ロータコイルの起磁力(0次成分)と図2のフラックスバリアのパーミアンス(1次成分)により生じる1次の磁束である。図2のフラックスバリアのパーミアンスの主要成分が空間1次成分であるのは、フラックスバリア(空隙)よりコアの方が透磁率が高いためパーミアンスが大きく、フラックスバリアのある部分の角度あたりの径方向のパーミアンスが小さく、フラックスバリアのない部分の角度あたりの径方向のパーミアンスが大きく、それが周方向に1回であるためである。このように、フラックスバリアにより1次のパーミアンスを従来のレゾルバに対し追加することで、上記2つ目の磁束が生じる。この磁束は1つめの磁束と同一次数であるため、フラックスバリアの径方向長さ、幅、中心位置を調整することでパーミアンス1次の振幅や位相を調整し、2つの磁束を打ち消すことができる。これにより、角度検出精度の低下を防ぐことができる。パーミアンスの主要成分が1次であるなら、図3に示されるようにフラックスバリアの一部をコアに変更(変更したコアの部分をブリッジと呼ぶ)することで、ロータコアの強度を向上することができる。パーミアンスの主要成分は、例えば、(ギャップ長+フラックスバリアの径方向長さ)の逆数を周方向の関数として周波数分析することで把握することができる。   There are two magnetic fluxes that are the main cause of the decrease in angle detection accuracy. Magnetic flux can be expressed by the product of magnetomotive force and permeance. First, the magnetomotive force can be expressed by the product of the number of turns and the current. Permeance is the reciprocal of magnetoresistance. The magnetic resistance is usually the gap (between the stator and the rotor) and the flux barrier, which is more dominant than the stator core and rotor core, which are usually made of electromagnetic steel plates (not limited to iron). Focus on the permeance. Magnetomotive force and permeance are usually a combination of multiple periodic components. Magnetic flux can be expressed by superposition of products of magnetomotive force and permeance components. Since each component of magnetomotive force and permeance is expressed by a trigonometric function, each component of magnetic flux is expressed by a product of trigonometric functions. Therefore, using the trigonometric product-sum formula, the order of the magnetic flux is | the order of the magnetomotive force ± the order of the permeance |. In the conductor arrangement of FIG. 2, the magnetomotive force of the conductor is primary in space. In addition, unless otherwise noted, the order is a spatial order (one pulsation in one circumferential direction is the primary). The first main magnetic flux that is unnecessary for angle detection is the primary magnetic flux generated by the magnetomotive force (primary component) and permeance (zero-order component) of the conductor shown in FIG. As shown in the cross section including the axis of FIG. 4, the direction of the magnetic flux is upward in the portion where the conductor is present and downward in the resolver stator. The direction of the magnetic flux differs depending on whether or not the conductor passes through the resolver. The second is the primary magnetic flux generated by the magnetomotive force (zero-order component) of the rotor coil and the permeance (primary component) of the flux barrier of FIG. The main component of the permeance of the flux barrier in FIG. 2 is the spatial primary component, because the core has higher permeability than the flux barrier (air gap), so the permeance is larger, and the radial direction per angle of the part with the flux barrier This is because the permeance is small, the radial permeance per angle of the portion without the flux barrier is large, and it is once in the circumferential direction. As described above, the second magnetic flux is generated by adding the first-order permeance to the conventional resolver by the flux barrier. Since this magnetic flux has the same order as that of the first magnetic flux, adjusting the radial length, width, and center position of the flux barrier can adjust the amplitude and phase of the permeance primary to cancel the two magnetic fluxes. . Thereby, the fall of angle detection accuracy can be prevented. If the main component of the permeance is first order, the strength of the rotor core can be improved by changing a part of the flux barrier to a core as shown in FIG. 3 (the changed core part is called a bridge). it can. The main component of permeance can be grasped, for example, by performing frequency analysis using the reciprocal of (gap length + flux barrier radial direction length) as a function of the circumferential direction.

なお、径方向にギャップを持たせたレゾルバステータ34のコアやレゾルバロータ32のコアは、薄板鋼板の積層によって構成されるのが一般的である。これは、径方向に流れる磁束によってコア内に渦電流が発生して損失となるのを防ぐためであり、このとき、構成する各薄板はプレスによって加工されることが多い。各実施の形態におけるフラックスバリア101は、薄板のプレス加工時に同時に形成することができ、また鉄心素材以外の別部品を必要としないため、この発明をレゾルバに適用するにあたってコストが上昇することはない。   Note that the core of the resolver stator 34 and the core of the resolver rotor 32 having a gap in the radial direction are generally configured by laminating thin steel plates. This is to prevent loss caused by the generation of eddy currents in the core due to the magnetic flux flowing in the radial direction. At this time, the respective thin plates constituting the core are often processed by pressing. The flux barrier 101 in each embodiment can be formed at the same time as pressing a thin plate, and no separate parts other than the iron core material are required. Therefore, the cost does not increase when the present invention is applied to the resolver. .

すなわち、本実施の形態1は、通電によって空間Np(Np≠N、N:レゾルバロータの突極の数)次の起磁力を生じる導体が固定された回転軸に固定されたレゾルバロータを備え、前記導体に接続されたロータコイルによって空間0次の起磁力が前記レゾルバロータの表面に発生する、バリアブルリラクタンス型レゾルバにおいて、前記レゾルバロータは、導体を流れる電流により生じるNp次の磁束を低減する位相に配置された空間Np次のパーミアンスを有する。これにより、導体の起磁力(Np次成分)とパーミアンス(0次成分)により生じるNp次の磁束を、ロータコイルの起磁力(0次成分)とフラックスバリアのパーミアンス(Np次成分)により生じるNp次の磁束で打ち消すことで、角度検出精度の低下を防ぐことができる。   That is, the first embodiment includes a resolver rotor fixed to a rotating shaft to which a conductor that generates the next magnetomotive force in space Np (Np ≠ N, N: the number of salient poles of the resolver rotor) by energization is fixed, In a variable reluctance resolver in which a zero-order magnetomotive force is generated on the surface of the resolver rotor by a rotor coil connected to the conductor, the resolver rotor has a phase that reduces Np-order magnetic flux generated by a current flowing through the conductor. The space Np-order permeance arranged at. As a result, Np-order magnetic flux generated by the magnetomotive force (Np-order component) and permeance (zero-order component) of the conductor is changed to Np generated by the magnetomotive force (zero-order component) of the rotor coil and permeance (Np-order component) of the flux barrier. By canceling with the next magnetic flux, a decrease in angle detection accuracy can be prevented.

加えて、空間Np(Np≠N)次の起磁力を生じる上記導体により生じる空間Np次の磁束が最大となる周方向位置と回転中心を結んだ直線に対し、空間Np次のパーミアンスの分布が線対称である場合には、線対称でない場合に比べ、導体、ロータコイルそれぞれにより生じる空間Np次の磁束のNp次のパーミアンスの振幅あたりの相殺効果が大きいため、磁束を相殺するのに必要なNp次のパーミアンスの振幅が小さくてすむ。これにより、フラックスバリアがある部分のロータコアの径方向長さを厚くできるため、強度を向上できる。   In addition, the distribution of the permeance of the space Np order with respect to the straight line connecting the circumferential position where the space Np order magnetic flux generated by the conductor generating the magnetomotive force of the order of space Np (Np ≠ N) is maximum and the rotation center is obtained. In the case of line symmetry, the effect of canceling the Np-order permeance amplitude of the space Np-order magnetic flux generated by each of the conductor and the rotor coil is larger than in the case of non-line symmetry. The amplitude of the Np-order permeance can be small. Thereby, since the radial direction length of the rotor core of a part with a flux barrier can be thickened, intensity | strength can be improved.

また、ロータのコア内に、Np次のパーミアンスとして、フラックスバリア(空隙)が配置されている場合、鉄心素材以外の別部品を必要としないため、この発明をレゾルバに適用するにあたってコストが上昇させずに、角度検出精度の低下を防ぐことができる。   Further, when a flux barrier (gap) is arranged as Np-order permeance in the rotor core, no separate parts other than the iron core material are required, which increases the cost when applying the present invention to the resolver. Therefore, it is possible to prevent the angle detection accuracy from being lowered.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について説明する。なお、本実施の形態2は、以下に説明する内容を除いては、上述した実施の形態1と同様であるものとする。図5は、実施の形態2におけるレゾルバを組み込んだ車両用回転電機の構成を示す側断面図である。図6は、実施の形態2におけるレゾルバの上面図である。図7は、実施の形態2における励磁巻線の巻数パターンの一例である。図8は、実施の形態2におけるsin巻線の巻数パターンの一例である。図9は、実施の形態2におけるcos巻線の巻数パターンの一例である。図10は、実施の形態2の実施例2におけるレゾルバの上面図である。図11は、実施の形態2の実施例3におけるレゾルバの上面図である。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is the same as the first embodiment described above except for the contents described below. FIG. 5 is a side sectional view showing a configuration of a vehicular rotating electrical machine incorporating the resolver according to the second embodiment. FIG. 6 is a top view of the resolver in the second embodiment. FIG. 7 is an example of the number pattern of excitation windings in the second embodiment. FIG. 8 is an example of the number pattern of sin windings in the second embodiment. FIG. 9 is an example of the number of turns pattern of the cos winding according to the second embodiment. FIG. 10 is a top view of the resolver in Example 2 of the second embodiment. FIG. 11 is a top view of the resolver in the third example of the second embodiment.

まず、実施の形態1と実施の形態2におけるレゾルバ周辺の配置の差異について述べる。実施の形態1では、レゾルバロータ32の内周付近に配置され導体は内周を貫通していない。一方、実施の形態2では、レゾルバロータ32の内周に導体が貫通している点が異なる。しかし、実施の形態1で述べた2つの磁束が相殺する効果は実施の形態2にもあり、レゾルバの角度検出精度の低下を防ぐことができる。詳細は以下で述べる。   First, the difference in arrangement around the resolver between the first embodiment and the second embodiment will be described. In the first embodiment, the conductor disposed near the inner periphery of the resolver rotor 32 does not penetrate the inner periphery. On the other hand, the second embodiment is different in that a conductor penetrates the inner periphery of the resolver rotor 32. However, the effect that the two magnetic fluxes described in the first embodiment cancel each other is also in the second embodiment, and a decrease in the angle detection accuracy of the resolver can be prevented. Details are described below.

以下では回転電機の構成も含めて説明する。
図1では、レゾルバ31を回転軸7の軸端部に配置した例を示しており、回転軸上には軸端部のレゾルバロータ32からスリップリング22、軸受け8、ロータコア12という順に配置されている。これらは車両用回転電機を構成するために必要な部材であるが、その配置はこの順序に限るものではなく、例えばスリップリング、レゾルバロータ、軸受け、ロータコアという順での配置や、軸受け、スリップリング、レゾルバロータ、ロータコアといった順での配置も可能である。
Below, it demonstrates including the structure of a rotary electric machine.
FIG. 1 shows an example in which the resolver 31 is arranged at the shaft end portion of the rotating shaft 7. The resolver rotor 32 at the shaft end portion is arranged on the rotating shaft in the order of the slip ring 22, the bearing 8, and the rotor core 12. Yes. These are members necessary for configuring the rotating electrical machine for the vehicle, but the arrangement is not limited to this order. For example, the arrangement is in the order of slip ring, resolver rotor, bearing, rotor core, bearing, slip ring. , A resolver rotor and a rotor core can also be arranged in this order.

以下、図5に基づいて実施の形態2を説明する。
図5は、回転軸7の軸端部から軸受け8、スリップリング22、レゾルバ31、ロータコア12の順に配置した例である。
このとき、スリップリング22は、ロータコア12内に配置されたロータコイル13に電力を供給するための部品であるから、スリップリング22とロータコイル13のコイル端末との間には通電するための導体35が少なくとも2本配設される。図5では導体35に流れる電流を矢印Cで示している。この図5では1本のみが見えているが、少なくとも2本の導体が配置される。ここで、実施の形態1と同様ロータコイルの巻数とそれに流れる界磁電流との積は、回転軸7の軸方向に磁束を生じる起磁力源である。
The second embodiment will be described below with reference to FIG.
FIG. 5 is an example in which the bearing 8, the slip ring 22, the resolver 31, and the rotor core 12 are arranged in this order from the shaft end of the rotating shaft 7.
At this time, since the slip ring 22 is a component for supplying electric power to the rotor coil 13 disposed in the rotor core 12, a conductor for energizing between the slip ring 22 and the coil terminal of the rotor coil 13. At least two 35 are arranged. In FIG. 5, the current flowing through the conductor 35 is indicated by an arrow C. Although only one is visible in FIG. 5, at least two conductors are arranged. Here, as in the first embodiment, the product of the number of turns of the rotor coil and the field current flowing therethrough is a magnetomotive force source that generates magnetic flux in the axial direction of the rotating shaft 7.

図5に示すようにレゾルバ31を、スリップリング22とロータコア12間の回転軸上に配置した場合、導体35は、レゾルバロータ32の内周で回転軸7の軸方向に沿って配置されることになる。   As shown in FIG. 5, when the resolver 31 is disposed on the rotational axis between the slip ring 22 and the rotor core 12, the conductor 35 is disposed along the axial direction of the rotational shaft 7 on the inner periphery of the resolver rotor 32. become.

図6は、この発明の実施の形態2におけるレゾルバの上面図である。図6において、レゾルバロータ32の内周には、回転軸7と導体35が配置されている。導体35は回転軸心に平行に2本配置され、図6の左側の導体35は、紙面の奥に向かって、右側は紙面の手前に向かって電流が流れる状態としている。
実施の形態1に比べ、実施の形態2では導体がレゾルバロータの内周を貫通しているため、導体の起磁力(1次成分)とパーミアンス(0次成分)により生じる1次の磁束の方向は180度異なる。導体の起磁力の主要な空間成分の次数であるNp=1の場合に実施の形態1と2で磁束の角度が同一となるように、実施の形態1と2で角度の基準を変更した。
FIG. 6 is a top view of the resolver according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the rotating shaft 7 and the conductor 35 are disposed on the inner periphery of the resolver rotor 32. Two conductors 35 are arranged in parallel to the rotation axis, and a current flows through the conductor 35 on the left side of FIG. 6 toward the back of the paper surface and toward the front of the paper surface on the right side.
Compared to the first embodiment, in the second embodiment, since the conductor penetrates the inner circumference of the resolver rotor, the direction of the primary magnetic flux generated by the magnetomotive force (primary component) and permeance (zero-order component) of the conductor Differ by 180 degrees. In the first and second embodiments, the angle reference is changed so that the angle of the magnetic flux is the same in the first and second embodiments when Np = 1, which is the order of the main spatial component of the magnetomotive force of the conductor.

なお、図6ではレゾルバロータ32の内周に2本の導体35が配置されており、図6の左側にある導体35は紙面に向かって奥方向に、右側の導体35は手前方向に通電するものとしているが、対となる導体であれば、その配置は、この図6の形態に限定されるものではない。2本の導体の中心角が180度以外の場合や、それぞれの導体が2本ずつ配置されている場合等でもこの実施の形態2の効果は同様に得られるものである。   In FIG. 6, two conductors 35 are arranged on the inner periphery of the resolver rotor 32. The conductor 35 on the left side in FIG. 6 is energized in the back direction toward the paper surface, and the right conductor 35 is energized in the front direction. However, the arrangement is not limited to the form shown in FIG. 6 as long as it is a pair of conductors. Even when the center angle of the two conductors is other than 180 degrees or when two conductors are arranged, the effect of the second embodiment can be obtained in the same manner.

ここで、レゾルバ、回転電機の相対位置、ロータコイルの巻方向、ロータコイルと導体の電気的な接続について述べる。レゾルバとレゾルバ付近の導体の断面を見る際、ロータコイルから見るとし、紙面を上から見るのと同一方向とする。ロータコイルからレゾルバに向かって軸方向に右ネジが進むように右ネジを回した場合に右ネジが回るのと同一方向にロータコイルに電流方向が流れた場合、右ネジの進行方向と逆向きに電流が流れる任意の導体の位置を0度、その際の中心は回転中心とし、その際のロータコイルの電流と逆向きを正とする。つまり、図6を上から見た場合、回転中心から、電流が紙面上向きに流れる導体(図6の右方向)へ向かう方向を0度とし、左回りを正とする。270度の方向に、フラックスバリアの中心を配置している。   Here, the resolver, the relative position of the rotating electrical machine, the winding direction of the rotor coil, and the electrical connection between the rotor coil and the conductor will be described. When looking at the cross section of the resolver and the conductor in the vicinity of the resolver, the rotor coil is viewed in the same direction as the paper surface is viewed from above. When the right-hand screw is turned so that the right-hand screw advances in the axial direction from the rotor coil to the resolver, when the current direction flows through the rotor coil in the same direction as the right-hand screw turns, the direction of the right-hand screw travels in the opposite direction. The position of any conductor through which current flows is 0 degrees, the center at that time is the center of rotation, and the direction opposite to the current of the rotor coil at that time is positive. That is, when FIG. 6 is viewed from above, the direction from the center of rotation to the conductor in which the current flows upward on the paper (right direction in FIG. 6) is 0 degree, and the counterclockwise direction is positive. The center of the flux barrier is arranged in the direction of 270 degrees.

なお、ロータコイルの電流方向が逆の場合は、導体の電流方向も逆になり、磁束の向きも逆になるため、フラックスバリアの配置が同一で、実施の形態2と同様の相殺効果が得られる。なお、電流方向の正負に関わらず磁束の相殺効果が同一であることは、全ての実施の形態で同様である。   When the current direction of the rotor coil is reversed, the current direction of the conductor is also reversed, and the direction of the magnetic flux is also reversed, so that the arrangement of the flux barriers is the same and the same canceling effect as in the second embodiment is obtained. It is done. In addition, it is the same in all the embodiments that the magnetic flux canceling effect is the same regardless of whether the current direction is positive or negative.

上記では、巻線の相数は3であり、交流電圧を印加する励磁巻線と、角度検出するために必要な電圧を出力するsin巻線およびcos巻線(sin巻線およびcos巻線はいずれも出力巻線である)がある。角度検出を可能とするため、sin巻線およびcos巻線の位相差は約90度である。   In the above, the number of phases of the winding is 3, an excitation winding for applying an AC voltage, and a sin winding and a cosine winding for outputting a voltage necessary for angle detection (sin winding and cos winding are Both are output windings). In order to enable angle detection, the phase difference between the sin winding and the cos winding is about 90 degrees.

以下では、巻線の相数が3であることと、sin巻線およびcos巻線の位相差は約90度とすることは上記と同一であるが、出力巻線の主要成分の空間次数を以下を満たすN0に限定した場合について述べる。出力巻線の主要成分の空間次数をN0、レゾルバステータのスロット数をS、任意の整数をn1、n2とした場合、少なくとも、|N0+n1×S|=|Np|を満たすn1、または|N0−n2×S|=|Np|を満たすn2が存在するようにN0を決定している。この方法でN0を決定している場合の方が、他の方法でN0を決定している場合より出力巻線に空間Np次の磁束がより多く鎖交するため、角度誤差の低減効果がさらに大きい。各ティースの巻数は、例えば、上記の次数となるように三角関数で計算し、四捨五入し、角度誤差が低減するように、場合によっては各ティースごとに数ターン程度以内の巻数を調整してもよい。   In the following, it is the same as above that the number of phases of the winding is 3, and the phase difference between the sin winding and the cos winding is about 90 degrees, but the spatial order of the main component of the output winding is The case where it is limited to N0 satisfying the following will be described. When the spatial order of the main component of the output winding is N0, the number of slots of the resolver stator is S, and arbitrary integers are n1 and n2, n1 satisfying at least | N0 + n1 × S | = | Np |, or | N0− N0 is determined so that there exists n2 satisfying n2 × S | = | Np |. When N0 is determined by this method, more space Np-order magnetic fluxes are interlinked with the output winding than when N0 is determined by other methods, so that the effect of reducing the angle error is further increased. large. The number of turns of each tooth is calculated by, for example, a trigonometric function so as to have the above-mentioned order, rounded off, and in some cases, the number of turns within about several turns may be adjusted for each tooth so that the angle error is reduced. Good.

ここで、角度誤差について説明する。角度誤差は、レゾルバの検出角度から真の角度を引いた値である。角度誤差が小さいほど、角度検出精度が向上する。角度誤差は、角度検出に必要な電圧成分以外がsin巻線、cos巻線の電圧に重畳することで増加する。電圧は鎖交磁束によって決まる。実施の形態1および2のNp=1の場合では、鎖交磁束が1次成分である。これが電圧になると、電圧1次成分である。ただし、電圧の次数は全て、ロータ1回転で1回の脈動を1次とする時間次数である。上記に示したように、鎖交磁束1次が生じることでsin巻線、cos巻線それぞれに電圧1次が生じる。角度検出に必要な鎖交磁束は軸倍角と同一の4次成分であるため、この鎖交磁束により生じる電圧は4次である。したがって、フラックスバリアの範囲や中心の角度によって1次のパーミアンスの振幅や位相が変化するため、電圧1次の相殺する割合が変わり、角度誤差も異なる。
図19は,この発明の実施の形態2におけるレゾルバの角度誤差のフラックスバリアの範囲(電気角度)(フラックスバリアの中心:−90度)への依存性である。図19〜図21では角度の基準は図6と同一である。図6ではフラックスバリアの中心は−90度である。(フラックスバリアの径方向長さ)/(最小ギャップ長)を1.75とした。ここで、角度誤差の100%は、フラックスバリアを配置する前(フラックスバリアの範囲0度と同一)の角度誤差とした。横軸が90度以上260度以下の場合で角度誤差が40%以下となる。角度誤差が10%以下となるのは,横軸が110度以上245度以下の場合である。
図20は,この発明の実施の形態2におけるレゾルバの角度誤差の(フラックスバリアの径方向長さ)/(最小ギャップ長)への依存性である。フラックスバリアの中心は−90度である。フラックスバリアの範囲は180度である。ここで、角度誤差の100%は、フラックスバリアを配置する前((フラックスバリアの径方向長さ)/(最小ギャップ長)が0の場合と同一)の角度誤差とした。フラックスバリアを配置した場合の角度誤差は全て10%以下となる。したがって,(フラックスバリアの径方向長さ)/(最小ギャップ長)に依存せず,フラックスバリアを配置すると角度誤差は低減できる。
図21は,この発明の実施の形態2におけるレゾルバの角度誤差のフラックスバリアの範囲(電気角度)(フラックスバリアの中心:90度)への依存性である。(フラックスバリアの径方向長さ)/(最小ギャップ長)を1.75とした。角度誤差が30%以下となるのは,横軸が150度以上200度以下の場合である。
Here, the angle error will be described. The angle error is a value obtained by subtracting the true angle from the detected angle of the resolver. The smaller the angle error, the better the angle detection accuracy. The angle error increases when a voltage component other than the voltage component necessary for angle detection is superimposed on the voltage of the sin winding and the cos winding. The voltage is determined by the flux linkage. In the case of Np = 1 in the first and second embodiments, the flux linkage is the primary component. When this becomes a voltage, it is a voltage primary component. However, all of the voltage orders are time orders in which one pulsation is the primary in one rotation of the rotor. As described above, the primary voltage is generated in each of the sin winding and the cos winding due to the generation of the linkage flux primary. Since the interlinkage magnetic flux required for angle detection is the same quaternary component as that of the shaft angle multiplier, the voltage generated by this interlinkage magnetic flux is fourth order. Therefore, since the amplitude and phase of the first-order permeance change depending on the range and center angle of the flux barrier, the voltage-first-order canceling ratio is changed and the angle error is also different.
FIG. 19 shows the dependence of the angle error of the resolver in the second embodiment of the present invention on the flux barrier range (electrical angle) (flux barrier center: −90 degrees). 19 to 21, the angle reference is the same as that in FIG. 6. In FIG. 6, the center of the flux barrier is −90 degrees. (Flux barrier radial direction length) / (minimum gap length) was set to 1.75. Here, 100% of the angle error is an angle error before the flux barrier is disposed (same as the flux barrier range of 0 degree). When the horizontal axis is 90 degrees or more and 260 degrees or less, the angle error is 40% or less. The angle error is 10% or less when the horizontal axis is 110 degrees or more and 245 degrees or less.
FIG. 20 shows the dependence of the angle error of the resolver in the second embodiment of the present invention on (the radial length of the flux barrier) / (minimum gap length). The center of the flux barrier is -90 degrees. The range of the flux barrier is 180 degrees. Here, 100% of the angle error is defined as the angle error before the flux barrier is disposed (same as when (the radial direction length of the flux barrier) / (the minimum gap length) is 0). The angle errors when the flux barrier is arranged are all 10% or less. Therefore, the angle error can be reduced by arranging the flux barrier without depending on (the radial length of the flux barrier) / (minimum gap length).
FIG. 21 shows the dependence of the angle error of the resolver in the second embodiment of the present invention on the flux barrier range (electrical angle) (flux barrier center: 90 degrees). (Flux barrier radial direction length) / (minimum gap length) was set to 1.75. The angle error is 30% or less when the horizontal axis is 150 degrees or more and 200 degrees or less.

図7〜図9に、励磁巻線の巻数パターンと、上記方法でN0を決定した場合の出力巻線(sin巻線およびcos巻線)の巻数パターンの一例を示す。ティース番号は、任意のティースを1番とし、周方向の正か負いずれか1方向に1番から順にスロット数まで1つずつ振った番号である。巻数の正負は、一方が右巻、もう一方が左巻を表す。   7 to 9 show an example of the number pattern of the excitation winding and the number pattern of the output winding (sin winding and cos winding) when N0 is determined by the above method. The teeth number is a number in which an arbitrary tooth is numbered 1 and assigned one by one from the number 1 to the number of slots in order in either the positive or negative direction in the circumferential direction. Regarding the number of turns, one represents right-handed and the other represents left-handed.

また、フラックスバリアが径方向に2層以上に分かれている場合(2層の場合を実施例3として図11に示す)でも、径方向長さの合計が1層の径方向の長さと同一である場合と同様に角度誤差の低減効果がある。   Even when the flux barrier is divided into two or more layers in the radial direction (the case of two layers is shown in FIG. 11 as Example 3), the total radial length is the same as the radial length of one layer. As with certain cases, there is an effect of reducing the angle error.

上記では、導体の起磁力が1次、フラックスバリアによるパーミアンスが1次とした。しかし、これらの次数は1次に限らない。導体の起磁力が2次、フラックスバリアによるパーミアンスが2次の場合(実施例2)を図10に示す。Np=2の場合もNp=1の場合と同様の効果が得られる。導体の起磁力がNp次の場合、フラックスバリアによるパーミアンスをNp次とすれば上記と同様に角度検出精度の低下を防ぐことができる。ただし、軸倍角がNpと同一の場合は角度検出精度が低下するため、Npは軸倍角と異なる値とする。   In the above, the magnetomotive force of the conductor is primary, and the permeance by the flux barrier is primary. However, these orders are not limited to the first order. FIG. 10 shows a case where the magnetomotive force of the conductor is secondary and the permeance by the flux barrier is secondary (Example 2). In the case of Np = 2, the same effect as in the case of Np = 1 can be obtained. When the magnetomotive force of the conductor is Np order, if the permeance by the flux barrier is Np order, it is possible to prevent the angle detection accuracy from being lowered as described above. However, when the shaft angle multiplier is the same as Np, the angle detection accuracy decreases, so Np is set to a value different from the shaft angle multiplier.

図6では、レゾルバロータの内側を貫通する導体により生じる空間Np次の磁束が最大となる周方向位置と回転中心を結んだ直線に対し、空間Np次のパーミアンスが線対称である。Np次のパーミアンスが同一振幅であれば、線対称でない場合に比べ、線対称である方が、導体、ロータコイルそれぞれにより生じる空間Np次の磁束の相殺効果が大きいため、磁束を相殺するのに必要なNp次のパーミアンスの振幅が小さくてすむ。これにより、フラックスバリアの径方向長さを小さくできるため、強度を向上できる。また、フラックスバリアでなく実施の形態3で示すようにNp次の成分をギャップ長またはパーミアンスに重畳するようにロータ外周を変更する場合、線対称でない場合より線対称の場合の方が最小ギャップ長を大きくできるため、製造時の公差を大きくでき、コストを低減できる。線対称であれば、この効果は図6に限らない。   In FIG. 6, the space Np-order permeance is axisymmetric with respect to a straight line connecting the circumferential position where the space Np-order magnetic flux generated by the conductor penetrating the inside of the resolver rotor is maximum and the rotation center. If the Np-order permeance has the same amplitude, the effect of canceling the magnetic flux of the space Np-order generated by the conductor and the rotor coil is greater when the line-symmetry is greater than when the line-symmetry is not line-symmetric. The required Np-order permeance amplitude is small. Thereby, since the radial direction length of a flux barrier can be made small, intensity | strength can be improved. In addition, when the outer periphery of the rotor is changed so as to superimpose the Np-order component on the gap length or permeance as shown in Embodiment 3 instead of the flux barrier, the minimum gap length is more in the case of line symmetry than in the case of non-line symmetry. Since the tolerance can be increased, the manufacturing tolerance can be increased and the cost can be reduced. If it is line symmetrical, this effect is not limited to FIG.

本実施の形態2は、上述した実施の形態1の対応する上記の作用効果に加え、次のような作用効果も得られる。本実施の形態2では、出力巻線の主要成分の空間次数をN0、レゾルバステータのスロット数をS、任意の整数をn1、n2とした場合、少なくとも、|N0+n1×S|=|Np|を満たすn1、または|N0−n2×S|=|Np|を満たすn2が存在するようにN0を決定している。この方法でN0を決定している場合の方が、他の方法でN0を決定している場合より出力巻線に空間Np次の磁束がより多く鎖交するため、角度誤差の低減効果がさらに大きい。   In the second embodiment, the following functions and effects can be obtained in addition to the functions and effects corresponding to those of the first embodiment. In the second embodiment, when the spatial order of the main component of the output winding is N0, the number of slots of the resolver stator is S, and arbitrary integers are n1 and n2, at least | N0 + n1 × S | = | Np | N0 is determined such that n1 that satisfies or n2 that satisfies | N0−n2 × S | = | Np | exists. When N0 is determined by this method, more space Np-order magnetic fluxes are interlinked with the output winding than when N0 is determined by other methods, so that the effect of reducing the angle error is further increased. large.

また、ギャップ長の逆数を周方向位置の関数とした場合、その関数の成分に、軸倍角と同一の空間N次と空間0次と空間Np次のみを含むように構成すれば、Np次のギャップ長を追加した場合、Np次以外のパーミアンスは重畳しないため、角度検出精度は低下しない。   Further, when the reciprocal of the gap length is used as a function of the circumferential position, if the component of the function is configured to include only the space Nth order, the space 0th order, and the space Npth order that are the same as the axial multiple angle, When the gap length is added, permeances other than the Np order are not superimposed, and the angle detection accuracy does not decrease.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について説明する。なお、本実施の形態3は、以下に説明する内容を除いては、上述した実施の形態1または2と同様であるものとする。図12は、実施の形態3の実施例1におけるレゾルバの上面図である。図13は、実施の形態3の実施例1におけるレゾルバのギャップ長の波形である。図14は、実施の形態3の実施例1におけるレゾルバの角度誤差の(ロータコイルの巻数×ギャップ長のNp次の振幅/Np次追加前の最小ギャップ長)への依存性である。図15は、実施の形態3の実施例1におけるレゾルバの角度誤差のNp次のギャップ長が最小となる方向への依存性である。図16は、実施の形態3の実施例2におけるレゾルバの上面図である。図17は、実施の形態3の実施例2におけるレゾルバのギャップ長の波形である。図18は、実施の形態3の実施例3におけるレゾルバの上面図である。
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is the same as the first or second embodiment described above except for the contents described below. FIG. 12 is a top view of the resolver in the first example of the third embodiment. FIG. 13 is a waveform of the resolver gap length in Example 1 of the third embodiment. FIG. 14 shows the dependency of the resolver angle error (the number of turns of the rotor coil × the Np-order amplitude of the gap length / the minimum gap length before adding the Np-order) in Example 1 of the third embodiment. FIG. 15 shows the dependency of the angle error of the resolver in Example 1 of the third embodiment on the direction in which the Np-th order gap length is minimized. FIG. 16 is a top view of the resolver in the second example of the third embodiment. FIG. 17 is a waveform of the resolver gap length in Example 2 of the third embodiment. FIG. 18 is a top view of the resolver in the third example of the third embodiment.

上記では空間Np次のパーミアンスとしてフラックスバリアを用いたが、本実施の形態では、フラックスバリアの代わりに、ロータ外周(ギャップ長もしくはギャップ長の逆数)を従来から変更することで空間Np次のパーミアンスを有する構成について説明する。   In the above description, the flux barrier is used as the spatial Np-order permeance. However, in this embodiment, the space Np-order permeance is changed by changing the outer periphery of the rotor (gap length or the inverse of the gap length) instead of the flux barrier. A configuration having the above will be described.

従来のロータ外周は、ギャップ長の逆数の空間次数が、軸倍角と同一の次数と0次(直流成分)の次数を含んでいる。   In the conventional outer periphery of the rotor, the spatial order of the reciprocal of the gap length includes the same order as the shaft angle multiplier and the 0th order (DC component) order.

図12(実施例1)は、Np=1の場合である。従来のロータ外周に、Np次のギャップ長を加えている。回転中心及び導体の中心の位置は、図2と同じである。図13に、加えた後のギャップ長の波形を示す。つまり、Np次のギャップ長を加えられたギャップ長の逆数を周波数分析すると、主要な空間次数は軸倍角と同一成分、0次成分およびNp次成分である。フラックスバリアを配置しなくても、ロータ外周により、パーミアンス1次があるため、実施の形態2と同様に、角度検出精度の低下を防ぐことができる。   FIG. 12 (Example 1) shows a case where Np = 1. An Np order gap length is added to the outer periphery of the conventional rotor. The position of the center of rotation and the center of the conductor is the same as in FIG. FIG. 13 shows a waveform of the gap length after the addition. That is, when frequency analysis is performed on the reciprocal of the gap length to which the Np-th order gap length is added, the main spatial orders are the same component, the zeroth-order component, and the Np-th order component as the shaft angle multiplier. Even if a flux barrier is not disposed, since there is a permeance primary due to the outer periphery of the rotor, a decrease in angle detection accuracy can be prevented as in the second embodiment.

図14に、角度誤差の(ロータコイルの巻数)×(ギャップ長のNp次の振幅)/(ギャップ長にNp次がない場合の最小ギャップ長)への依存性を示す。ここで、角度誤差の100%は、従来のギャップ長にNp次の成分を加える前の角度誤差とした。100%の基準は以下のグラフでも同様とした。横軸が0以上85以下の場合で角度誤差が100%以下となる。角度誤差が50%以下となるのは、横軸が30以上75以下の場合である。   FIG. 14 shows the dependence of the angle error on (number of turns of the rotor coil) × (Np-order amplitude of the gap length) / (minimum gap length when there is no Np-order in the gap length). Here, 100% of the angle error is the angle error before adding the Np-order component to the conventional gap length. The standard of 100% is the same in the following graph. When the horizontal axis is 0 or more and 85 or less, the angle error is 100% or less. The angle error is 50% or less when the horizontal axis is 30 or more and 75 or less.

角度誤差はモータのトルクリップルの発生や平均トルクの指令値と実際の値の差異の原因となる。横軸が0以上85以下の場合、従来よりトルクリップルを低減でき、平均トルクを指令値に近付けることができる。さらに、横軸が30以上75以下の場合、角度誤差が50%以下となるため、トルクリップルを従来の半分以下に低減でき、平均トルクを指令値に従来より大幅に近付けることができるのでより好ましい。導体がレゾルバを貫通しない場合は角度の基準が異なるだけで、上記と同様の効果が得られる。ここで、横軸にロータコイルの巻数を含んでいる理由を説明する。本実施の形態では、導体の空間Np次の起磁力とパーミアンス空間0次により生じる磁束を、ロータコイルの空間0次の起磁力とパーミアンス空間Np次により生じる磁束と相殺させている。前者はロータコイルの巻数に依存しないが、後者はロータコイルの巻数に依存する。そのため、横軸にロータコイルの巻数を含んでいる。   The angle error causes the torque ripple of the motor and the difference between the command value of the average torque and the actual value. When the horizontal axis is 0 or more and 85 or less, the torque ripple can be reduced as compared with the conventional case, and the average torque can be brought close to the command value. Further, when the horizontal axis is 30 or more and 75 or less, the angle error is 50% or less, so that the torque ripple can be reduced to less than half of the conventional value, and the average torque can be made much closer to the command value than the conventional value. . If the conductor does not penetrate the resolver, the same effect as described above can be obtained only by changing the angle reference. Here, the reason why the number of turns of the rotor coil is included on the horizontal axis will be described. In the present embodiment, the magnetic flux generated by the space Np order magnetomotive force and the permeance space 0th order of the conductor is canceled out by the magnetic flux generated by the space coil 0th order magnetomotive force and the permeance space Np order. The former does not depend on the number of turns of the rotor coil, whereas the latter depends on the number of turns of the rotor coil. Therefore, the number of turns of the rotor coil is included on the horizontal axis.

図15に、角度誤差のNp次のギャップ長が最小となる方向への依存性を示す。この方向が電気角(空間Np次1周期が360度)で10度以上170度以下の場合で角度誤差が100%以下となる。また、この方向が70度以上110度以下(望ましくは、80度以上100度以下、さらに望ましくは、90度)の場合、角度誤差が最小付近となるため、この方向に対する角度誤差の変化が小さいのでより好ましい。したがって、製造ばらつきにより、製品によってこの方向が異なる場合でも、角度誤差の変化が小さいため、トルクリップルや平均トルクの指令値と実際の値の差異の製品ごとのばらつきが小さい。つまり、品質が安定する。   FIG. 15 shows the dependence of the angle error on the direction in which the Np-th order gap length is minimized. If this direction is an electrical angle (space Np first period is 360 degrees) and is not less than 10 degrees and not more than 170 degrees, the angle error is 100% or less. Further, when this direction is 70 degrees or more and 110 degrees or less (preferably 80 degrees or more and 100 degrees or less, and more preferably 90 degrees), the angle error is near the minimum, and therefore the change in the angle error with respect to this direction is small. It is more preferable. Therefore, even if this direction varies depending on the product due to manufacturing variations, the change in the angle error is small, so that the variation between the torque ripple and the command value of the average torque and the actual value is small for each product. That is, the quality is stabilized.

なお、方向等の角度を電気角で表す場合は、ロータ1周をNpで割った値を360度とする。Np=1の場合はこの角度は機械角と同一である。図12における0度は、回転中心から右方向である。この中心の決め方は、実施の形態2と同様である。導体がレゾルバを貫通しない場合は角度の基準が異なるだけで、上記と同様の効果が得られる。   When an angle such as a direction is represented by an electrical angle, a value obtained by dividing the circumference of the rotor by Np is 360 degrees. In the case of Np = 1, this angle is the same as the mechanical angle. 0 degrees in FIG. 12 is the right direction from the center of rotation. The method for determining the center is the same as in the second embodiment. If the conductor does not penetrate the resolver, the same effect as described above can be obtained only by changing the angle reference.

実施の形態2でも記載したが、Npは1に限らず、軸倍角以外の数であれば任意の数がとれる。Np=2の例(実施例2)を図16に示す。図17に、そのギャップ長の波形を示す。当然、Np=2でも同様の効果が得られる。   As described in the second embodiment, Np is not limited to 1, and any number other than a shaft multiple angle can be used. An example of Np = 2 (Example 2) is shown in FIG. FIG. 17 shows a waveform of the gap length. Of course, the same effect can be obtained even when Np = 2.

上記では、ギャップ長またはギャップ長の逆数に空間Np次の成分が重畳するように従来のロータの外周を変更している。ギャップ長またはギャップ長の逆数への空間Np次の成分の重畳の仕方はこれに限らない。Np=1の場合、導体やロータ外周が形状の中心から対称であるロータを動的偏心させても上記と同様の効果が得られる。ただし、動的偏心させた場合、向かい合う導体を結ぶ線分の中心が回転中心と異なるため、従来のロータの外周を変更した方が角度誤差の低減効果は大きい。   In the above, the outer periphery of the conventional rotor is changed so that the space Np-order component is superimposed on the gap length or the reciprocal of the gap length. The method of superimposing the space Np-order component on the gap length or the reciprocal of the gap length is not limited to this. In the case of Np = 1, the same effect as described above can be obtained even if the rotor whose conductor or rotor outer periphery is symmetrical from the center of the shape is dynamically eccentric. However, when the dynamic eccentricity is performed, the center of the line segment connecting the opposing conductors is different from the center of rotation, and therefore the effect of reducing the angle error is greater when the outer periphery of the conventional rotor is changed.

上記のように、フラックスバリアを配置しない場合、フラックスバリアを配置するためのプレス工程が不要となる。従来のNp次の成分をギャップ長やパーミアンスに含まないレゾルバと同一のプレス工程で済むため、同一時間で生産可能である。   As described above, when the flux barrier is not arranged, a pressing step for arranging the flux barrier becomes unnecessary. Since the same pressing process as that of a resolver that does not include a conventional Np-order component in the gap length or permeance is sufficient, it can be produced in the same time.

上記では、従来のロータの外周に空間Np次のギャップ長を加えた例について説明したが、ギャップ長の代わりにパーミアンスに空間Np次のパーミアンスが追加された構成でも、上記と同様の効果が得られる。図18に、Np=1としてNp次の成分をパーミアンスに重畳した場合のレゾルバ(実施例3)を示す。Np次のパーミアンス(ギャップ長の逆数に比例)を加えられたパーミアンスを周波数分析すると、空間次数は軸倍角と同一のN次成分、0次成分およびNp次成分のみである。一方、Np次のギャップ長を追加した場合、パーミアンスはギャップ長の逆数に比例するため、N次成分、0次成分にNp次成分だけでなくNp次以外のパーミアンスも重畳する。外部磁界の条件によっては、Np次以外の磁束となり、わずかではあるが角度検出精度を低下させる可能性がある。しかし、Np次のパーミアンスのみをパーミアンスに追加した場合、Np次以外のパーミアンスは重畳しないため、角度検出精度は低下しない。   In the above description, an example in which a space Np-th order gap length is added to the outer periphery of a conventional rotor has been described. However, the same effect as described above can be obtained even in a configuration in which a space Np-order permeance is added to the permeance instead of the gap length. It is done. FIG. 18 shows a resolver (Example 3) when Np = 1 and an Np-order component is superimposed on the permeance. When permeance to which Np-order permeance (proportional to the reciprocal of the gap length) is added is subjected to frequency analysis, the spatial order is only the N-order component, the 0th-order component, and the Np-order component that are the same as the shaft angle multiplier. On the other hand, when an Np-th order gap length is added, the permeance is proportional to the reciprocal of the gap length, so that not only the Np-order component but also permeances other than the Np-order are superimposed on the N-order component and the zero-order component. Depending on the conditions of the external magnetic field, the magnetic flux becomes other than the Np order, which may slightly reduce the angle detection accuracy. However, when only the Np-th order permeance is added to the permeance, the permeances other than the Np-th order do not overlap, and the angle detection accuracy does not deteriorate.

本実施の形態3は、上述した実施の形態1および2の対応する上記の作用効果に加え、次のような作用効果も得られる。本実施の形態3では、ギャップ長を周方向位置の関数とした場合、その関数の成分に、軸倍角と同一の空間次数と、空間Np次を含む。これによれば、フラックスバリアが不要なため、フラックスバリアを配置するためのプレス工程が不要となる。従来のNp次の成分をギャップ長やパーミアンスに含まないレゾルバと同一のプレス工程で済むため、同一時間で生産可能である。   In the third embodiment, the following operational effects can be obtained in addition to the above-described corresponding operational effects of the first and second embodiments. In the third embodiment, when the gap length is a function of the circumferential position, the component of the function includes the same spatial order as the axial multiple angle and the spatial Np order. According to this, since a flux barrier is unnecessary, the press process for arrange | positioning a flux barrier becomes unnecessary. Since the same pressing process as that of a resolver that does not include a conventional Np-order component in the gap length or permeance is sufficient, it can be produced in the same time.

さらに、上記において、D=(ロータコイルの巻数)×(ギャップ長のNp次の振幅)/(Np次追加前の最小ギャップ長)とした場合、Dが0以上85以下である場合、ギャップ長にNp次の成分を追加しない従来の角度誤差を100%とすると、角度誤差が100%以下となる。すなわち、従来よりトルクリップルを低減でき、平均トルクを指令値に近付けることができる。   Further, in the above, when D = (the number of turns of the rotor coil) × (Np-order amplitude of gap length) / (minimum gap length before adding Np-order), when D is 0 or more and 85 or less, the gap length If the conventional angle error without adding the Np-th order component is 100%, the angle error is 100% or less. That is, torque ripple can be reduced as compared with the conventional technique, and the average torque can be made closer to the command value.

また、上記において、ロータコイルと導体が電気的に接続され、導体がレゾルバ内部を貫通しておらず、ロータコイルからレゾルバに向かって軸方向に右ネジが進むように右ネジを回した場合に右ネジが回るのと同一方向にロータコイルに電流方向が流れた場合、右ネジの進行方向に電流が流れる任意の導体の位置を0度、その際の中心は回転中心とし、その際のロータコイルの電流と逆向きを正としたとき、Np次のギャップ長が最小となる方向が機械角をNpで除した値で10度以上170度以下となるように構成すれば、ギャップ長にNp次の成分を追加しない従来の角度誤差を100%とすると、角度誤差が100%以下となり、従来よりトルクリップルを低減でき、平均トルクを指令値に近付けることができる。   In the above, when the rotor coil and the conductor are electrically connected, the conductor does not penetrate the resolver, and the right screw is turned so that the right screw advances in the axial direction from the rotor coil to the resolver. When the current direction flows through the rotor coil in the same direction as the right-hand screw turns, the position of any conductor through which the current flows in the right-hand screw traveling direction is 0 degree, and the center at that time is the rotation center, and the rotor at that time When the direction opposite to the coil current is positive, the direction in which the Np-th order gap length is minimum is 10 degrees or more and 170 degrees or less as a value obtained by dividing the mechanical angle by Np. Assuming that the conventional angle error without adding the next component is 100%, the angle error is 100% or less, the torque ripple can be reduced as compared with the conventional method, and the average torque can be made closer to the command value.

あるいは、上記において、ロータコイルと導体が電気的に接続され、導体がレゾルバ内部を貫通しており、ロータコイルからレゾルバに向かって軸方向に右ネジが進むように右ネジを回した場合に右ネジが回るのと同一方向にロータコイルに電流方向が流れた場合、右ネジの進行方向と逆向きに電流が流れる任意の導体の位置を0度、その際の中心は回転中心とし、その際のロータコイルの電流と逆向きを正としたとき、Np次のギャップ長が最小となる方向が機械角をNpで除した値で10度以上170度以下となるように構成すれば、ギャップ長にNp次の成分を追加しない従来の角度誤差を100%とすると、角度誤差が100%以下となり、従来よりトルクリップルを低減でき、平均トルクを指令値に近付けることができる。   Alternatively, in the above, when the rotor coil and the conductor are electrically connected, the conductor passes through the inside of the resolver, and the right screw is turned so that the right screw advances in the axial direction from the rotor coil to the resolver, the right side When the current direction flows through the rotor coil in the same direction as the screw turns, the position of any conductor through which the current flows in the direction opposite to the direction of the right-handed screw is 0 degrees, and the center is the center of rotation. When the direction opposite to the rotor coil current is positive, the direction in which the Np-th order gap length is minimum is 10 degrees or more and 170 degrees or less as a value obtained by dividing the mechanical angle by Np. If the conventional angle error without adding the Np-order component to 100% is 100%, the angle error becomes 100% or less, the torque ripple can be reduced as compared with the conventional case, and the average torque can be made closer to the command value.

また、空間Np(Np≠N)次の起磁力を生じる上記導体により生じる空間Np次の磁束が最大となる周方向位置と回転中心を結んだ直線に対し、空間Np次のパーミアンスの分布が線対称である場合、フラックスバリアでなく、Np次の成分をギャップ長またはパーミアンスに重畳するようにロータ外周を変更する場合、線対称でない場合より線対称の場合の方が最小ギャップ長を大きくできるため、製造時の公差を大きくでき、コストを低減できる。   In addition, the distribution of permeance of the space Np order is a line with respect to the straight line connecting the circumferential position where the space Np order magnetic flux generated by the conductor generating the magnetomotive force of the order of space Np (Np ≠ N) is maximum and the rotation center. If it is symmetric, the minimum gap length can be made larger in the case of line symmetry than in the case of non-line symmetry when changing the outer periphery of the rotor so that the Np-order component is superimposed on the gap length or permeance instead of the flux barrier. , Manufacturing tolerances can be increased and costs can be reduced.

以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。   Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the preferred embodiments, various modifications can be made by those skilled in the art based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is self-explanatory.

1 車両用回転電機、2 ハウジング、3、4 ブラケット、5 ネジ、7 回転軸、8、9 軸受け、10 プーリ、11 ナット、12 ロータコア、13 ロータコイル、16、17 コア部材、16a 筒状部、16b 爪形磁極部、17a 筒状部、17b 爪形磁極部、18、19 冷却ファン、22 スリップリング、24 ステータコア、25 ステータコイル、26 ブラシ、31 レゾルバ、32 レゾルバロータ、32a 山部( 山状の凸部)、32b 溝部(山裾状の凹部)、32c ブリッジ部、32d 連通路、34 レゾルバステータ、34a レゾルバコイル、35 導体、101 フラックスバリア(空隙)、102 取り付け孔(回転軸取り付け孔)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine for vehicles, 2 Housing, 3, 4 Bracket, 5 Screw, 7 Rotating shaft, 8, 9 Bearing, 10 Pulley, 11 Nut, 12 Rotor core, 13 Rotor coil, 16, 17 Core member, 16a Cylindrical part, 16b Claw-shaped magnetic pole part, 17a Cylinder-shaped part, 17b Claw-shaped magnetic pole part, 18, 19 Cooling fan, 22 Slip ring, 24 Stator core, 25 Stator coil, 26 Brush, 31 Resolver, 32 Resolver rotor, 32a Mountain part (mountain shape Convex part), 32b groove part (mountain-shaped concave part), 32c bridge part, 32d communication path, 34 resolver stator, 34a resolver coil, 35 conductor, 101 flux barrier (gap), 102 attachment hole (rotary shaft attachment hole).

Claims (12)

通電によって空間Np(Np≠N、N:レゾルバロータの突極の数)次の起磁力を生じる導体が固定された回転軸に固定されたレゾルバロータを備え、
前記導体に接続されたロータコイルによって空間0次の起磁力が前記レゾルバロータの表面に発生する、レゾルバにおいて、
前記レゾルバロータは、前記導体を流れる電流により生じるNp次の磁束を低減する位相に配置された空間Np次のパーミアンスを有する、
レゾルバ。
A resolver rotor fixed to a rotating shaft to which a conductor that generates the next magnetomotive force in space Np (Np ≠ N, N: the number of salient poles of the resolver rotor) by energization is fixed;
In a resolver in which a zero-order magnetomotive force is generated on the surface of the resolver rotor by a rotor coil connected to the conductor,
The resolver rotor has a spatial Np-order permeance arranged in a phase for reducing an Np-order magnetic flux generated by a current flowing through the conductor.
Resolver.
空間Np(Np≠N)次の起磁力を生じる前記導体により生じる空間Np次の磁束が最大となる周方向位置と回転中心とを結んだ直線に対し、空間Np次のパーミアンスの分布が線対称である、
請求項1のレゾルバ。
Spatial Np-order permeance distribution is axisymmetric with respect to a straight line connecting a circumferential position where the space Np-order magnetic flux generated by the conductor generating the magnetomotive force of space Np (Np ≠ N) order is maximum and the rotation center. Is,
The resolver of claim 1.
出力巻線の主要成分の空間次数をN0、レゾルバステータのスロット数をS、任意の整数をn1、n2とした場合、
少なくとも、|N0+n1×S|=|Np|を満たすn1、または|N0−n2×S|=|Np|を満たすn2が存在するようにN0を決定している、
請求項1または2のレゾルバ。
When the spatial order of the main component of the output winding is N0, the number of slots of the resolver stator is S, and arbitrary integers are n1 and n2,
N0 is determined such that at least n1 satisfying | N0 + n1 × S | = | Np | or n2 satisfying | N0−n2 × S | = | Np | exists.
The resolver according to claim 1 or 2.
ロータのコア内に、Np次のパーミアンスとして、フラックスバリアが配置されている、
請求項1〜3の何れか一項のレゾルバ。
A flux barrier is arranged as Np-order permeance in the core of the rotor.
The resolver according to any one of claims 1 to 3.
ギャップ長を周方向位置の関数とした場合、その関数の成分に、軸倍角と同一の空間次数と、空間Np次を含む、
請求項1〜3の何れか一項のレゾルバ。
When the gap length is a function of the circumferential position, the component of the function includes the same spatial order as the axial double angle and the spatial Np order.
The resolver according to any one of claims 1 to 3.
D=(ロータコイルの巻数)×(ギャップ長のNp次の振幅)/(Np次追加前の最小ギャップ長)とした場合、Dが0以上85以下である、
請求項5のレゾルバ。
When D = (number of rotor coil turns) × (Np-order amplitude of gap length) / (minimum gap length before adding Np-order), D is 0 or more and 85 or less.
The resolver according to claim 5.
ロータコイルと導体が電気的に接続され、
導体がレゾルバ内部を貫通しておらず、
ロータコイルからレゾルバに向かって軸方向に右ネジが進むように右ネジを回した場合に右ネジが回るのと同一方向にロータコイルに電流方向が流れた場合、右ネジの進行方向に電流が流れる任意の導体の位置を0度、その際の中心は回転中心とし、その際のロータコイルの電流と逆向きを正としたとき、
Np次のギャップ長が最小となる方向が機械角をNpで除した値で10度以上170度以下となる、
請求項5のレゾルバ。
The rotor coil and conductor are electrically connected,
The conductor does not penetrate the resolver,
When the right-hand screw is turned so that the right-hand screw advances in the axial direction from the rotor coil to the resolver, if the current direction flows through the rotor coil in the same direction as the right-hand screw turns, current flows in the traveling direction of the right-hand screw. When the position of any flowing conductor is 0 degree, the center at that time is the center of rotation, and the direction opposite to the current of the rotor coil at that time is positive,
The direction in which the Np-th order gap length is minimum is 10 degrees or more and 170 degrees or less as a value obtained by dividing the mechanical angle by Np.
The resolver according to claim 5.
ロータコイルと導体が電気的に接続され、
導体がレゾルバ内部を貫通しており、
ロータコイルからレゾルバに向かって軸方向に右ネジが進むように右ネジを回した場合に右ネジが回るのと同一方向にロータコイルに電流方向が流れた場合、右ネジの進行方向と逆向きに電流が流れる任意の導体の位置を0度、その際の中心は回転中心とし、その際のロータコイルの電流と逆向きを正としたとき、
Np次のギャップ長が最小となる方向が機械角をNpで除した値で10度以上170度以下となる、
請求項5のレゾルバ。
The rotor coil and conductor are electrically connected,
The conductor penetrates the inside of the resolver,
When the right-hand screw is turned so that the right-hand screw advances in the axial direction from the rotor coil to the resolver, when the current direction flows through the rotor coil in the same direction as the right-hand screw turns, the direction of the right-hand screw travels in the opposite direction. When the position of any conductor through which current flows is 0 degrees, the center at that time is the center of rotation, and the direction opposite to the current of the rotor coil at that time is positive,
The direction in which the Np-th order gap length is minimum is 10 degrees or more and 170 degrees or less as a value obtained by dividing the mechanical angle by Np.
The resolver according to claim 5.
ギャップ長の逆数を周方向位置の関数とした場合、その関数の成分に、軸倍角と同一の空間N次と空間0次と空間Np次のみを含む、
請求項1〜3の何れか一項のレゾルバ。
When the reciprocal of the gap length is a function of the circumferential position, the component of the function includes only the space Nth order, the space 0th order, and the space Npth order that are the same as the axial multiple angle.
The resolver according to any one of claims 1 to 3.
ロータコイルと導体が電気的に接続され、
導体がレゾルバ内部を貫通しておらず、
ロータコイルからレゾルバに向かって軸方向に右ネジが進むように右ネジを回した場合に右ネジが回るのと同一方向にロータコイルに電流方向が流れた場合、右ネジの進行方向に電流が流れる任意の導体の位置を0度、その際の中心は回転中心とし、その際のロータコイルの電流と逆向きを正としたとき、
フラックスバリアの中心が−90度で,フラックスバリアの範囲が90度以上260度以下である、
請求項1〜4の何れか一項のレゾルバ。
The rotor coil and conductor are electrically connected,
The conductor does not penetrate the resolver,
When the right-hand screw is turned so that the right-hand screw advances in the axial direction from the rotor coil to the resolver, if the current direction flows through the rotor coil in the same direction as the right-hand screw turns, current flows in the traveling direction of the right-hand screw. When the position of any flowing conductor is 0 degree, the center at that time is the center of rotation, and the direction opposite to the current of the rotor coil at that time is positive,
The center of the flux barrier is −90 degrees, and the range of the flux barrier is 90 degrees or more and 260 degrees or less.
The resolver according to any one of claims 1 to 4.
ロータコイルと導体が電気的に接続され、
導体がレゾルバ内部を貫通しており、
ロータコイルからレゾルバに向かって軸方向に右ネジが進むように右ネジを回した場合に右ネジが回るのと同一方向にロータコイルに電流方向が流れた場合、右ネジの進行方向と逆向きに電流が流れる任意の導体の位置を0度、その際の中心は回転中心とし、その際のロータコイルの電流と逆向きを正としたとき、
フラックスバリアの中心が−90度で、フラックスバリアの範囲が90度以上260度以下である、
請求項1〜4の何れか一項のレゾルバ。
The rotor coil and conductor are electrically connected,
The conductor penetrates the inside of the resolver,
When the right-hand screw is turned so that the right-hand screw advances in the axial direction from the rotor coil to the resolver, when the current direction flows through the rotor coil in the same direction as the right-hand screw turns, the direction of the right-hand screw travels in the opposite direction. When the position of any conductor through which current flows is 0 degrees, the center at that time is the center of rotation, and the direction opposite to the current of the rotor coil at that time is positive,
The center of the flux barrier is −90 degrees, and the range of the flux barrier is 90 degrees or more and 260 degrees or less.
The resolver according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜11の何れか一項のレゾルバと、
前記導体および前記ロータコイルを有し、且つ、前記レゾルバが前記回転軸に取り付けられたロータと、
空隙を介して前記ロータに対向配置されたステータと、を備える、
回転電機。
The resolver according to any one of claims 1 to 11,
A rotor having the conductor and the rotor coil, and the resolver attached to the rotating shaft;
A stator disposed opposite to the rotor via a gap,
Rotating electric machine.
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