JPH0526942Y2 - - Google Patents
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- JPH0526942Y2 JPH0526942Y2 JP1984028810U JP2881084U JPH0526942Y2 JP H0526942 Y2 JPH0526942 Y2 JP H0526942Y2 JP 1984028810 U JP1984028810 U JP 1984028810U JP 2881084 U JP2881084 U JP 2881084U JP H0526942 Y2 JPH0526942 Y2 JP H0526942Y2
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- winding
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 25
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の技術分野〕
本考案は、固定子に励磁巻線とともに検出巻線
も巻回し、回転子は突極磁性体からなる誘導子形
レゾルバの回転子の構造に関する。
も巻回し、回転子は突極磁性体からなる誘導子形
レゾルバの回転子の構造に関する。
この種装置の従来例(ノンバーニヤ形)を断面
で表わした正面図を第1図に示す。
で表わした正面図を第1図に示す。
第2図はその励磁(α相、β相)巻線、検出
(θ相)巻線の巻回方向の説明図である。
(θ相)巻線の巻回方向の説明図である。
このレゾルバは、積層磁性板からなりその内周
に16個の突極(8極)を形成する固定子1、この
固定子1の突極の内周に空〓を介して対向しその
外周に等間隔に突極をそなえ積層した磁性板から
なる回転子2、この回転子2を嵌合固着し図示し
ない他の回転駆動源により回転される回転軸3、
固定子1を励磁するα相励磁巻線4とそのα相と
電気角でπ/2位相がずれた励磁電流が流通する
β相励磁巻線5、回転子2の回転位相を検出する
θ相検出巻線6を具備する。
に16個の突極(8極)を形成する固定子1、この
固定子1の突極の内周に空〓を介して対向しその
外周に等間隔に突極をそなえ積層した磁性板から
なる回転子2、この回転子2を嵌合固着し図示し
ない他の回転駆動源により回転される回転軸3、
固定子1を励磁するα相励磁巻線4とそのα相と
電気角でπ/2位相がずれた励磁電流が流通する
β相励磁巻線5、回転子2の回転位相を検出する
θ相検出巻線6を具備する。
第2図において、α相励磁巻線4の巻線方向の
正をSとそれと逆の,β相励磁巻線5の巻線方
向の正をCとそれと逆ので表わし、θ相検出巻
線6の固定子各突極での流通方向を矢印で示して
いる。
正をSとそれと逆の,β相励磁巻線5の巻線方
向の正をCとそれと逆ので表わし、θ相検出巻
線6の固定子各突極での流通方向を矢印で示して
いる。
このレゾルバを2極として考え、それに励磁電
流を流通させ回転軸を回転させるときの等価回路
は第3図のように表わされる。
流を流通させ回転軸を回転させるときの等価回路
は第3図のように表わされる。
ここで、
7は励磁電流による回転磁界方向、
8は回転子回転方向、
AT1〜AT4は固定子における第1ないし第4
の分布起磁力(アンペアターン)、 Φ1〜Φ4はAT1〜AT4につて発生する磁束、 λ1〜λ2はΦ1〜Φ4の回転子への導磁度(パーミ
アンス)、 Nは中性点の磁位、 であり、 かつ、 ATは励磁電流(振幅)アンペア回数、 ωは2πfでfは励磁周波数、 λ0はパーミアンスの平均値レベル、 λnはパーミアンス振幅の正または負の最大振
幅値、(パーミアンスが正弦波状に変化したとき、
λ0とλnの関係は第5図に表わされる。) θは回転軸回転機械角、 V〓はθ相検出巻線の誘起電圧、 nはθ相検出巻線の巻線数、 としている。
の分布起磁力(アンペアターン)、 Φ1〜Φ4はAT1〜AT4につて発生する磁束、 λ1〜λ2はΦ1〜Φ4の回転子への導磁度(パーミ
アンス)、 Nは中性点の磁位、 であり、 かつ、 ATは励磁電流(振幅)アンペア回数、 ωは2πfでfは励磁周波数、 λ0はパーミアンスの平均値レベル、 λnはパーミアンス振幅の正または負の最大振
幅値、(パーミアンスが正弦波状に変化したとき、
λ0とλnの関係は第5図に表わされる。) θは回転軸回転機械角、 V〓はθ相検出巻線の誘起電圧、 nはθ相検出巻線の巻線数、 としている。
なお、α相励磁電流i〓とβ相励磁電流i〓の関係
は第4図に示す。
は第4図に示す。
そこで、回路方程式は、
AT1−Φ1/λ1=N
AT2−Φ2/λ2=N
AT3−Φ3/λ3=N
AT4−Φ4/λ4=N ……(1)
Φ1+Φ2+Φ3+Φ4=0 ……(2)
ここで、
AT1=AT・sinωt
AT2=−AT・cosωt
AT3=−AT・sinωt
AT4=AT・cosωt ……(3)
で表わされ、パーミアンスλはその変動分が正弦
波状に変化すると仮定すれば λ1=λ0+λn・cosθ λ2=λ0−λn・sinθ λ3=λ0−λn・cosθ λ4=λ0+λn・sinθ ……(4) となる。したがつて、 N=λ1・AT1+λ2・AT2+λ3・AT3+λ4・AT4/λ1
+λ2+λ3+λ4 =λn・AT/2λ0(sinωt・cosθ+cosωt・sinθ
) =λn/2λ0・AT・sin(ωt+θ)……(5) 各磁束は、 Φ1=λ1(AT1−N) Φ2=λ2(AT2−N) Φ3=λ3(AT3−N) Φ4=λ4(AT4−N) ……(6) 検出コイル6の誘起電圧V〓は、 V〓=−n(dΦ1/dt−dΦ2/dt+dΦ3/dt−dΦ4/d
t)=−nd/dt(Φ1−Φ2+Φ3−Φ4) =−nd/dt{λ1・AT1−λ1・N−λ2・AT2+λ2
・N +λ3・AT3−λ3・N−λ4・AT4+λ4・N}……
(7) ここでd/dtは時間微分、で(7)式の右辺の{ } 内は、 { }=(λ1−λ3)・AT1−(λ2−λ4)・AT2−(
λ1−λ2+λ3−λ4)N =2λn・cosθ・sinωt−2λnsinθ・cosωt =2λn・sin(ωt−θ) ……(8) したがつて、 V〓=−nd/dt{2λn・sin(ωt−θ)} =−2n・λn・ω・cos(ωt−θ) ……(9) となる。
波状に変化すると仮定すれば λ1=λ0+λn・cosθ λ2=λ0−λn・sinθ λ3=λ0−λn・cosθ λ4=λ0+λn・sinθ ……(4) となる。したがつて、 N=λ1・AT1+λ2・AT2+λ3・AT3+λ4・AT4/λ1
+λ2+λ3+λ4 =λn・AT/2λ0(sinωt・cosθ+cosωt・sinθ
) =λn/2λ0・AT・sin(ωt+θ)……(5) 各磁束は、 Φ1=λ1(AT1−N) Φ2=λ2(AT2−N) Φ3=λ3(AT3−N) Φ4=λ4(AT4−N) ……(6) 検出コイル6の誘起電圧V〓は、 V〓=−n(dΦ1/dt−dΦ2/dt+dΦ3/dt−dΦ4/d
t)=−nd/dt(Φ1−Φ2+Φ3−Φ4) =−nd/dt{λ1・AT1−λ1・N−λ2・AT2+λ2
・N +λ3・AT3−λ3・N−λ4・AT4+λ4・N}……
(7) ここでd/dtは時間微分、で(7)式の右辺の{ } 内は、 { }=(λ1−λ3)・AT1−(λ2−λ4)・AT2−(
λ1−λ2+λ3−λ4)N =2λn・cosθ・sinωt−2λnsinθ・cosωt =2λn・sin(ωt−θ) ……(8) したがつて、 V〓=−nd/dt{2λn・sin(ωt−θ)} =−2n・λn・ω・cos(ωt−θ) ……(9) となる。
この関係を第6図、第7図に示す。
したがつて、誘起電圧V〓は機械角θ′に比例して
位相が変化する所謂レゾルバとなる。
位相が変化する所謂レゾルバとなる。
いま、2極を考えているので
θ=θ′ ……(10)
となる。
ところで、従来例の回転子は、その形状が第7
図(斜視図)に表わされ、その回転に伴うパーミ
アンスλの変化は矩形状に第8図aのようにな
り、これはbの基本波にcの3次高調波、dの5
次高調波……等が重畳したものである。
図(斜視図)に表わされ、その回転に伴うパーミ
アンスλの変化は矩形状に第8図aのようにな
り、これはbの基本波にcの3次高調波、dの5
次高調波……等が重畳したものである。
すなわち、k1,k3,k5,……を常数としたと
き、(4)式はつぎのように表わされる。
き、(4)式はつぎのように表わされる。
λ1=λ0+λn(k1cosθ+k3cos3θ+k5cos5
θ) λ2=λ0+λn{k1cos(θ+π/2)+k3co
s3(θ+π/2)+k5cos5(θ+π/2)} λ3=λ0+λn{k1cos(θ+π)+k3cos3(
θ+π)+k5cos5(θ+π)} λ4=λ0+λn{k1cos(θ+3/2π)+k3co
s3(θ+3/2π)+k3cos5(θ+3/2π)}……(1
1) ここで(8)式において、 λ1−λ3=λn〔k1{cosθ−cos(θ+π)}+k3{cos
3θ−cos3(θ+π)} +k5{cos5θ−cos5(θ+π)}〕 =λn〔2k1cosθ+2k3cos3θ+2k5cos5θ〕 ……(12) λ2−λ4=λn〔k1{cos(θ+π
/2)−cos(θ+3/2)} +k3{cos3(θ+π/2)−co
s3(θ+3/2π)} +k5{cos5(θ+π/2)−
cos5(θ+3/2π)}〕 =λn〔−2k1sinθ+2k3si
n3θ−2k5sin5θ〕……(13) また、 λ1−λ2+λ3−λ4=0 ……(14) となる。したがつて、(7),(8),(12),(13)式から、検
出コイル6の誘起電圧V〓は、 V〓=−nd/dt{(λ1−λ3)・AT1−
(λ2−λ4)・AT2} =−nd/dt〔2λn{K1cosθ+k3cos
3θ+k5cos5θ}・AT・sinωt +2λn{−k1sinθ+k3sinθ−k5si
n5θ}cosωt〕 =−2ωnλn・AT〔{K1cosθ+k3
cos3θ+k5cos5θ}cosωt +{−k1sinθ+k3sin3θ−k5s
in5θ}(−sinωt)〕 =−2ωnλn・AT〔k1cos(ωt
−θ)+k3cos(ωt+3θ) +k5cos(ωt−5θ)〕…
…(15) となる。
θ) λ2=λ0+λn{k1cos(θ+π/2)+k3co
s3(θ+π/2)+k5cos5(θ+π/2)} λ3=λ0+λn{k1cos(θ+π)+k3cos3(
θ+π)+k5cos5(θ+π)} λ4=λ0+λn{k1cos(θ+3/2π)+k3co
s3(θ+3/2π)+k3cos5(θ+3/2π)}……(1
1) ここで(8)式において、 λ1−λ3=λn〔k1{cosθ−cos(θ+π)}+k3{cos
3θ−cos3(θ+π)} +k5{cos5θ−cos5(θ+π)}〕 =λn〔2k1cosθ+2k3cos3θ+2k5cos5θ〕 ……(12) λ2−λ4=λn〔k1{cos(θ+π
/2)−cos(θ+3/2)} +k3{cos3(θ+π/2)−co
s3(θ+3/2π)} +k5{cos5(θ+π/2)−
cos5(θ+3/2π)}〕 =λn〔−2k1sinθ+2k3si
n3θ−2k5sin5θ〕……(13) また、 λ1−λ2+λ3−λ4=0 ……(14) となる。したがつて、(7),(8),(12),(13)式から、検
出コイル6の誘起電圧V〓は、 V〓=−nd/dt{(λ1−λ3)・AT1−
(λ2−λ4)・AT2} =−nd/dt〔2λn{K1cosθ+k3cos
3θ+k5cos5θ}・AT・sinωt +2λn{−k1sinθ+k3sinθ−k5si
n5θ}cosωt〕 =−2ωnλn・AT〔{K1cosθ+k3
cos3θ+k5cos5θ}cosωt +{−k1sinθ+k3sin3θ−k5s
in5θ}(−sinωt)〕 =−2ωnλn・AT〔k1cos(ωt
−θ)+k3cos(ωt+3θ) +k5cos(ωt−5θ)〕…
…(15) となる。
理想的レゾルバの誘起電圧V〓は(9)式から、
V〓=−2ωnλn・AT・k1cos(ωt−θ) ……(9)′
であり、(14),(9)′式より、従来例ではパーミアン
ス波形に基本波〔第9図b)以外に高調波〔第9
図c,d〕が含まれ、θ相検出巻線6への誘起電
圧V〓に位相誤差が生じ不具合である。
ス波形に基本波〔第9図b)以外に高調波〔第9
図c,d〕が含まれ、θ相検出巻線6への誘起電
圧V〓に位相誤差が生じ不具合である。
ここにおいて本考案は、従来装置の難点を克服
し、位相誤差が発生しない形態の回転子構造をし
た誘導子形レゾルバを提供することを、その目的
とする。
し、位相誤差が発生しない形態の回転子構造をし
た誘導子形レゾルバを提供することを、その目的
とする。
本考案は、位相誤差の少ない特性のレゾルバを
得るにはパーミアンスの変化を正弦波状にしなけ
ればならないことと、 パーミアンス∝回転子突極面の面積/固定子と回転子
の空〓長さ であることから、外周面の軸方向寸法が回転角の
正弦に従つて変化するような端部形状を有する回
転子とし、このうち、軸方向寸法が極大になる複
数の部位を固定子の突極に対向する回転子の突極
とした誘導子形レゾルバである。
得るにはパーミアンスの変化を正弦波状にしなけ
ればならないことと、 パーミアンス∝回転子突極面の面積/固定子と回転子
の空〓長さ であることから、外周面の軸方向寸法が回転角の
正弦に従つて変化するような端部形状を有する回
転子とし、このうち、軸方向寸法が極大になる複
数の部位を固定子の突極に対向する回転子の突極
とした誘導子形レゾルバである。
本考案の一実施例における斜視図を第10図に
表わす。
表わす。
この回転子2は第1図の8極の誘導子形レゾル
バに対応しており、回転子2の軸方向端の一方は
軸心と垂直な平坦面をなし、他方はこの平坦面か
ら見た軸方向寸法が回転角の正弦に従つて変化す
る曲面をなしており、これによつて、正弦波状の
突起部(4個)7が等間隔に加工形成される。
バに対応しており、回転子2の軸方向端の一方は
軸心と垂直な平坦面をなし、他方はこの平坦面か
ら見た軸方向寸法が回転角の正弦に従つて変化す
る曲面をなしており、これによつて、正弦波状の
突起部(4個)7が等間隔に加工形成される。
このような形状に成形することは、マシニング
センター等で容易に加工できる。
センター等で容易に加工できる。
本考案は、
パーミアンス∝回転子突極面の面積/固定子と回転子
の空〓長 であることから、また位相誤差の少ない特性のレ
ゾルバを得るにはパーミアンスの変化を正弦波状
にしなければならないことによつている。つま
り、パーミアンスの変化を正弦波にすることは、
突極面の面積の変化を正弦波にするのに大体対応
することに基づく。
の空〓長 であることから、また位相誤差の少ない特性のレ
ゾルバを得るにはパーミアンスの変化を正弦波状
にしなければならないことによつている。つま
り、パーミアンスの変化を正弦波にすることは、
突極面の面積の変化を正弦波にするのに大体対応
することに基づく。
この実施例において、第11図は回転子の側面
図、第12図は回転子表面の展開図である。
図、第12図は回転子表面の展開図である。
本考案は回転子突起部が4個の例について説明
したが、その個数が1,2,3,4,5,6,
7,8,9,……のように任意数が適応可能であ
る。
したが、その個数が1,2,3,4,5,6,
7,8,9,……のように任意数が適応可能であ
る。
第13図は本考案の他の実施例における斜視図
である。
である。
この他の実施例は、回転子2の回転軸方向端面
の両方が、正弦波状の突起部(4個)7が等間隔
に加工成形される。
の両方が、正弦波状の突起部(4個)7が等間隔
に加工成形される。
そのようにすることで、回転軸の回転に伴うパ
ーミアンスの変化が正弦波状になる。
ーミアンスの変化が正弦波状になる。
この他の実施例において、第14図は回転子の
側面図、第15図は回転子表面の展開図である。
側面図、第15図は回転子表面の展開図である。
突起部7の個数は任意に適応可能であること
は、さきの実施例に同じ。
は、さきの実施例に同じ。
第16図に、本考案における回転によるパーミ
アンスが正弦波状に変化する態様を示す。
アンスが正弦波状に変化する態様を示す。
かくして本考案によれば、誘導子形レゾルバに
おける検出誤差が著るしく少ない高精度レベルの
ものが求められ、信頼性が極めて向上し、かつ量
産性に富むものが得られ、この分野で工業的に益
するところ大きい。
おける検出誤差が著るしく少ない高精度レベルの
ものが求められ、信頼性が極めて向上し、かつ量
産性に富むものが得られ、この分野で工業的に益
するところ大きい。
また、本考案によれば、固定子として円筒型鉄
心を用いると共に、外周面の軸方向寸法が回転角
の正弦に従つて変化するような端部形状を有する
回転子を用いたので、軸方向寸法を短縮すること
ができるという効果も得られる。
心を用いると共に、外周面の軸方向寸法が回転角
の正弦に従つて変化するような端部形状を有する
回転子を用いたので、軸方向寸法を短縮すること
ができるという効果も得られる。
因みに、これ以外の構成として、例えば、周上
に螺旋状の突起物を有する円筒状部材よりなる回
転子と、この回転子の軸にそう直線上に配設され
る3脚を有するE型鉄心を用いると共に、脚部に
巻線を施した固定子とでなるレゾルバにあつて
は、軸方向寸法を短縮し難いことは明らかであ
る。
に螺旋状の突起物を有する円筒状部材よりなる回
転子と、この回転子の軸にそう直線上に配設され
る3脚を有するE型鉄心を用いると共に、脚部に
巻線を施した固定子とでなるレゾルバにあつて
は、軸方向寸法を短縮し難いことは明らかであ
る。
第1図は従来例の構成を示す図、第2図は各巻
線の分布図、第3図は磁気的等価回路図、第4図
は励磁電流(α相、β相)の関係図、第5図は機
械角の回転による導磁度の変化図、第6図は励磁
電流と検出電圧の回転に伴う変化図、第7図は回
転機械角と検出位相の関係図、第8図は従来例の
回転子の斜視図、第9図a〜dはその回転に伴う
パーミアンスの変化解析図、第10図は本考案の
一実施例における回転子の斜視図、第11図はそ
の側面図、第12図はその展開図、第13図は本
考案の他の実施例における回転子の斜視図、第1
4図はその側面図、第15図はその展開図、第1
6図は本考案における回転によるパーミアンスの
変化説明図である。 1……固定子、2……回転子、3……回転軸、
4……α相励磁巻線、5……β相励磁巻線、6…
…θ相検出巻線、7……端面に形成される正弦波
状の突起部。
線の分布図、第3図は磁気的等価回路図、第4図
は励磁電流(α相、β相)の関係図、第5図は機
械角の回転による導磁度の変化図、第6図は励磁
電流と検出電圧の回転に伴う変化図、第7図は回
転機械角と検出位相の関係図、第8図は従来例の
回転子の斜視図、第9図a〜dはその回転に伴う
パーミアンスの変化解析図、第10図は本考案の
一実施例における回転子の斜視図、第11図はそ
の側面図、第12図はその展開図、第13図は本
考案の他の実施例における回転子の斜視図、第1
4図はその側面図、第15図はその展開図、第1
6図は本考案における回転によるパーミアンスの
変化説明図である。 1……固定子、2……回転子、3……回転軸、
4……α相励磁巻線、5……β相励磁巻線、6…
…θ相検出巻線、7……端面に形成される正弦波
状の突起部。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 1 円筒状の積層磁性板の内周面に偶数の突極を
設け、一つおきの前記突極に巻回して交流電流
を流す第1の励磁巻線、他の一つおきの前記突
極に巻回すると共に前記第1の励磁巻線とは位
相がπ/2だけずれた交流電流を流す第2の励
磁巻線、及び、前記突極にそれぞれ巻回した検
出巻線を含む固定子と、この固定子の前記突極
に、空隙を介して、外周面が対向する複数の突
極を設けた回転子とを備えた誘導子形レゾルバ
において、前記回転子の突極の端部形状を、外
周面の軸方向寸法が回転角の正弦に従つて変化
するようにしたことを特徴とする誘導子形レゾ
ルバ。 2 前記回転子の突極を、軸方向の両端部に対称
に形成したことを特徴とする実用新案登録請求
の範囲第1項記載の誘導子形レゾルバ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2881084U JPS60141674U (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 誘導子形レゾルバ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2881084U JPS60141674U (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 誘導子形レゾルバ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60141674U JPS60141674U (ja) | 1985-09-19 |
JPH0526942Y2 true JPH0526942Y2 (ja) | 1993-07-08 |
Family
ID=30527036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2881084U Granted JPS60141674U (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 誘導子形レゾルバ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60141674U (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101681648B1 (ko) | 2015-11-11 | 2016-12-01 | 엘에스오토모티브 주식회사 | 레졸버 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60176454A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-10 | Fanuc Ltd | レゾルバ |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP2881084U patent/JPS60141674U/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60176454A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-10 | Fanuc Ltd | レゾルバ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60141674U (ja) | 1985-09-19 |
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