JPH0965630A - 回転型差動変圧器 - Google Patents
回転型差動変圧器Info
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- JPH0965630A JPH0965630A JP21501595A JP21501595A JPH0965630A JP H0965630 A JPH0965630 A JP H0965630A JP 21501595 A JP21501595 A JP 21501595A JP 21501595 A JP21501595 A JP 21501595A JP H0965630 A JPH0965630 A JP H0965630A
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- stator
- poles
- differential transformer
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の回転型差動変圧器においては、出力電
圧特性がプラスマイナス４５度以上では検出が不可能で
あった。 【解決手段】 本発明による回転型差動変圧器は、励磁
巻線(10)が４×ｎ極（ｎ＝正数）であり、出力巻線(11)
が２×ｎ極（ｎ＝正数）であると共に、出力電圧の特性
がプラスマイナス９０°にわたり直線とした構成であ
る。
圧特性がプラスマイナス４５度以上では検出が不可能で
あった。 【解決手段】 本発明による回転型差動変圧器は、励磁
巻線(10)が４×ｎ極（ｎ＝正数）であり、出力巻線(11)
が２×ｎ極（ｎ＝正数）であると共に、出力電圧の特性
がプラスマイナス９０°にわたり直線とした構成であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転型差動変圧器
に関し、特に、その出力電圧特性をプラスマイナス９０
度にわたり直線となるようにするための新規な改良に関
する。
に関し、特に、その出力電圧特性をプラスマイナス９０
度にわたり直線となるようにするための新規な改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の回転型差
動変圧器としては、例えば、図９で示すような構成が採
用されていた。すなわち、図９において符号１で示され
るものは全体形状が輪状に形成され、符号２，３，４，
５で示す４極構成よりなるステータであり、この４極に
より符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示す４スロットが形成されて
いる。励磁巻線１０は、図１０にも示されるように、対
向配置の第１極２及び第３極４に巻回され、出力巻線１
１は、対向配置の第４極５及び第２極３に巻回されてい
る。前記ステータ１の内側には、回転軸１２を介してロ
ータ１３が回転自在に設けられており、このロータ１３
は、大径部１３ａと小径部１３ｂが半円（１８０°）形
状で構成されている。従って、このロータ１３は、ステ
ータ１との間のギャップパーミアンスが回転角度θに比
例する形状に構成され、このロータ１３を回転した時の
出力電圧ＶOUTは図１１で示すように、−１８０°から
０°を経て＋１８０°迄の角度範囲において、変化部分
としては−４５°から＋４５°迄の直線範囲となってい
た。
動変圧器としては、例えば、図９で示すような構成が採
用されていた。すなわち、図９において符号１で示され
るものは全体形状が輪状に形成され、符号２，３，４，
５で示す４極構成よりなるステータであり、この４極に
より符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示す４スロットが形成されて
いる。励磁巻線１０は、図１０にも示されるように、対
向配置の第１極２及び第３極４に巻回され、出力巻線１
１は、対向配置の第４極５及び第２極３に巻回されてい
る。前記ステータ１の内側には、回転軸１２を介してロ
ータ１３が回転自在に設けられており、このロータ１３
は、大径部１３ａと小径部１３ｂが半円（１８０°）形
状で構成されている。従って、このロータ１３は、ステ
ータ１との間のギャップパーミアンスが回転角度θに比
例する形状に構成され、このロータ１３を回転した時の
出力電圧ＶOUTは図１１で示すように、−１８０°から
０°を経て＋１８０°迄の角度範囲において、変化部分
としては−４５°から＋４５°迄の直線範囲となってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転型差動変圧
器は、以上のように構成されていたため、次のような課
題が存在していた。すなわち、図９及び図１０で示す巻
線構造においては、図１１で示すように、０°＋又は−
４５°（又は１８０°＋又は−４５°）をはずれる範囲
は、出力電圧が飽和してしまう特性であるため、この角
度範囲以上の角度検出を必要とするものについては検出
不能となっていた。そのため、４５°以上の角度検出を
必要とする場合には、ギヤを用いて回転軸の回転を減速
させて使用しなければならず、ギヤを用いることによる
コストの上昇、あるいは、減速構造による感度の劣化等
の問題が発生していた。
器は、以上のように構成されていたため、次のような課
題が存在していた。すなわち、図９及び図１０で示す巻
線構造においては、図１１で示すように、０°＋又は−
４５°（又は１８０°＋又は−４５°）をはずれる範囲
は、出力電圧が飽和してしまう特性であるため、この角
度範囲以上の角度検出を必要とするものについては検出
不能となっていた。そのため、４５°以上の角度検出を
必要とする場合には、ギヤを用いて回転軸の回転を減速
させて使用しなければならず、ギヤを用いることによる
コストの上昇、あるいは、減速構造による感度の劣化等
の問題が発生していた。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、その出力電圧特性をプラス
マイナス９０°にわたり直線となるようにした回転型差
動変圧器を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、その出力電圧特性をプラス
マイナス９０°にわたり直線となるようにした回転型差
動変圧器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による回転型差動
変圧器は、ステータに設けられた励磁巻線及び出力巻線
を有し、前記ステータの内側に、前記ステータとのギャ
ップパーミアンスが回転角度θに比例するような形状の
ロータを有する回転型差動変圧器において、前記励磁巻
線は４×ｎ極（ｎ＝正数）であり、前記出力巻線は２×
ｎ極（ｎ＝正数）とした構成である。
変圧器は、ステータに設けられた励磁巻線及び出力巻線
を有し、前記ステータの内側に、前記ステータとのギャ
ップパーミアンスが回転角度θに比例するような形状の
ロータを有する回転型差動変圧器において、前記励磁巻
線は４×ｎ極（ｎ＝正数）であり、前記出力巻線は２×
ｎ極（ｎ＝正数）とした構成である。
【０００６】さらに詳細には、前記ロータは、ステータ
とロータ間のギャップが数１の（５）式なる条件を満足
する構成である。
とロータ間のギャップが数１の（５）式なる条件を満足
する構成である。
【０００７】さらに詳細には、前記ロータは、ステータ
とロータ間のギャップが数１の（６）式なる条件を満足
する構成である。
とロータ間のギャップが数１の（６）式なる条件を満足
する構成である。
【０００８】本発明による回転型差動変圧器は、ｎ極を
有しその半径が同一に形成されたステータに設けられた
励磁巻線及び出力巻線を有し、前記ステータの外側に、
前記ステータとのギャップパーミアンスが回転角度θに
比例するような形状のアウタロータを有する回転型差動
変圧器において、前記励磁巻線は４×ｎ極（ｎ＝正数）
とした構成である。
有しその半径が同一に形成されたステータに設けられた
励磁巻線及び出力巻線を有し、前記ステータの外側に、
前記ステータとのギャップパーミアンスが回転角度θに
比例するような形状のアウタロータを有する回転型差動
変圧器において、前記励磁巻線は４×ｎ極（ｎ＝正数）
とした構成である。
【０００９】さらに詳細には、前記アウタロータは、ス
テータとロータ間のギャップが数１の（５）式なる条件
を満足する構成である。
テータとロータ間のギャップが数１の（５）式なる条件
を満足する構成である。
【００１０】本発明による回転型差動変圧器において
は、ステータの各極に励磁巻線が施され、ロータの形状
が１個の谷部を有するほぼ円形で構成されているため、
このロータを回転させると、出力電圧は−９０°から＋
９０°において直線範囲となり、従来の４５°以上の角
度範囲における角度検出を行うことができる。
は、ステータの各極に励磁巻線が施され、ロータの形状
が１個の谷部を有するほぼ円形で構成されているため、
このロータを回転させると、出力電圧は−９０°から＋
９０°において直線範囲となり、従来の４５°以上の角
度範囲における角度検出を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による回
転型差動変圧器の好適な実施の形態について詳細に説明
する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を
用いて説明する。図１において符号１で示されるものは
全体形状が輪状に形成され、符号２，３，４，５で示す
４極構成よりなるステータであり、この４極により符号
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示す４スロットが形成されている。励
磁巻線１０は、図２に示されるように第１極２から第４
極５にかけて直列に接続した状態で巻回して設けられて
おり、出力巻線１１は対向配置の第１極２及び第４極４
に巻回されている。従って、励磁巻線１０は４×ｎ極
（ｎは正数）に設けられ、出力巻線１１は２×ｎ極（ｎ
は正数）に各々設けられている。
転型差動変圧器の好適な実施の形態について詳細に説明
する。なお、従来例と同一又は同等部分には同一符号を
用いて説明する。図１において符号１で示されるものは
全体形状が輪状に形成され、符号２，３，４，５で示す
４極構成よりなるステータであり、この４極により符号
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示す４スロットが形成されている。励
磁巻線１０は、図２に示されるように第１極２から第４
極５にかけて直列に接続した状態で巻回して設けられて
おり、出力巻線１１は対向配置の第１極２及び第４極４
に巻回されている。従って、励磁巻線１０は４×ｎ極
（ｎは正数）に設けられ、出力巻線１１は２×ｎ極（ｎ
は正数）に各々設けられている。
【００１２】前記ステータ１の内側には、回転軸１２を
介してロータ１３が回転自在に設けられており、このロ
ータ１３は、その外周に１個所の谷部２０を有するほぼ
円形（図７で示す）に構成されている。また、他の実施
例として、このロータ１３は、図４のように、その外周
に対向して形成された１対の谷部３０ａを有する構成と
することができる。前述の図１のロータ１３形状では、
その出力巻線１１からの出力電圧ＶOUTの特性は、図３
に示すように、＋９０°から−９０°までの間が直線範
囲となる。また、図４のロータ１３の形状の場合には、
ステータ１の極数もｎ＝２であるため、出力巻線１１の
出力電圧ＶOUTの特性は、図５で示すように従来と同じ
範囲であるが、その直線性を向上させることができる。
介してロータ１３が回転自在に設けられており、このロ
ータ１３は、その外周に１個所の谷部２０を有するほぼ
円形（図７で示す）に構成されている。また、他の実施
例として、このロータ１３は、図４のように、その外周
に対向して形成された１対の谷部３０ａを有する構成と
することができる。前述の図１のロータ１３形状では、
その出力巻線１１からの出力電圧ＶOUTの特性は、図３
に示すように、＋９０°から−９０°までの間が直線範
囲となる。また、図４のロータ１３の形状の場合には、
ステータ１の極数もｎ＝２であるため、出力巻線１１の
出力電圧ＶOUTの特性は、図５で示すように従来と同じ
範囲であるが、その直線性を向上させることができる。
【００１３】次に、前述の図１に示したロータ１３の形
状を特定したロータ形状計算検討結果について述べる。
まず、図７及び図８において、ギャップのパーミアンス
をＰｇ（θ）とすると、Ｐｇ（θ）＝Ｐ00＋Ｐ01・θ・
・・（１）式で変化する構造となる。ここで、ロータ１
３の任意の位置θにおけるギャップ長δθとすると、パ
ーミアンスは（１）式に等しく、Ｂｇ＝μ0／δθ（δ
θ＝μ0／Ｂｇ）であるからδθ＝μ0／Ｐ00＋Ｐ01・θ
・・・（２）式、θ＝０の時にδ0＝μ0／Ｐ00、Ｐ00＝
μ0／δ0・・・（３）式 また、θ＝π／２の時、ステータ１とロータ１３間のギ
ャップが最小ギャップとなるので、次の数１の（４）式
及び（５）式となる。
状を特定したロータ形状計算検討結果について述べる。
まず、図７及び図８において、ギャップのパーミアンス
をＰｇ（θ）とすると、Ｐｇ（θ）＝Ｐ00＋Ｐ01・θ・
・・（１）式で変化する構造となる。ここで、ロータ１
３の任意の位置θにおけるギャップ長δθとすると、パ
ーミアンスは（１）式に等しく、Ｂｇ＝μ0／δθ（δ
θ＝μ0／Ｂｇ）であるからδθ＝μ0／Ｐ00＋Ｐ01・θ
・・・（２）式、θ＝０の時にδ0＝μ0／Ｐ00、Ｐ00＝
μ0／δ0・・・（３）式 また、θ＝π／２の時、ステータ１とロータ１３間のギ
ャップが最小ギャップとなるので、次の数１の（４）式
及び（５）式となる。
【００１４】
【数１】
【００１５】
【数２】 従って、ステータ１の内径（半径）をγ1とすると、角
度θにおけるロータ１３の外周と中心との距離γ（θ）
は、次の数２の（７）式
度θにおけるロータ１３の外周と中心との距離γ（θ）
は、次の数２の（７）式
【００１６】
【数３】 となる。
【００１７】また、図４の構成の場合、ｎ＝２であるた
め、ステータスロット数＝４×ｎスロットであり、ロー
タ形状は、次の数３の（８）式
め、ステータスロット数＝４×ｎスロットであり、ロー
タ形状は、次の数３の（８）式
【００１８】
【数４】 となる。
【００１９】また、図６に示すアウタロータ型の場合、
外周の半径が同一に形成されたステータ１がインナ型に
構成されていると共に、輪状のアウタロータ１３Ａの内
周に１個所の谷部２０が形成され、アウタロータ１３Ａ
が回転することにより、前述の図３と同様の出力特性を
得ることができる。なお、この図６の構成におけるアウ
タロータ１３Ａの形状は数１の（５）式を満足する構成
である。また、図６の場合、ステータ１の内径（半径）
をγ1とすると、角度θにおけるロータ１３の外周と中
心との距離γ（θ）は、次の数４の（９）式
外周の半径が同一に形成されたステータ１がインナ型に
構成されていると共に、輪状のアウタロータ１３Ａの内
周に１個所の谷部２０が形成され、アウタロータ１３Ａ
が回転することにより、前述の図３と同様の出力特性を
得ることができる。なお、この図６の構成におけるアウ
タロータ１３Ａの形状は数１の（５）式を満足する構成
である。また、図６の場合、ステータ１の内径（半径）
をγ1とすると、角度θにおけるロータ１３の外周と中
心との距離γ（θ）は、次の数４の（９）式
【００２０】
【数５】 となる。
【００２１】
【発明の効果】本発明による回転型差動変圧器は、以上
のように構成されているため、プラス９０°からマイナ
ス９０°まで広範囲な直線性を得ることができ、ローコ
ストで感度のよい角度検出を行うことができる。
のように構成されているため、プラス９０°からマイナ
ス９０°まで広範囲な直線性を得ることができ、ローコ
ストで感度のよい角度検出を行うことができる。
【図１】本発明による回転型差動変圧器を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】図１の巻線の結線図である。
【図３】図１の出力電圧の特性図である。
【図４】図１の他の実施例を示す構成図である。
【図５】図４の出力電圧の特性図である。
【図６】図１の他の実施例を示す構成図である。
【図７】図１のロータのギャップパーミアンスを示す構
成図である。
成図である。
【図８】図７のパーミアンス変化を示す特性図である。
【図９】従来の構成を示す構成図である。
【図１０】図９の結線図である。
【図１１】図９の出力電圧の特性図である。
１ ステータ １０ 励磁巻線 １１ 出力巻線 １３ ロータ ２０ 谷部 ３０ａ，３０ｂ 谷部 １３Ａ アウタロータ
Claims (5)
- 【請求項１】 ステータ(1)に設けられた励磁巻線(10)
及び出力巻線(11)を有し、前記ステータ(1)の内側に、
前記ステータ(1)とのギャップパーミアンスが回転角度
θに比例するような形状のロータ(13)を有する回転型差
動変圧器において、前記励磁巻線(10)は４×ｎ極（ｎ＝
正数）であり、前記出力巻線(11)は２×ｎ極（ｎ＝正
数）であることを特徴とする回転型差動変圧器。 - 【請求項２】 前記ロータ(13)は、ステータ(1)とロー
タ(13)間のギャップが数１の（５）式なる条件を満足す
ることを特徴とする請求項１記載の回転型差動変圧器。 - 【請求項３】 前記ロータ(13)は、ステータ(1)とロー
タ(13)間のギャップが数１の（６）式なる条件を満足す
ることを特徴とする請求項１記載の回転型差動変圧器。 - 【請求項４】 ｎ極を有しその半径が同一に形成された
ステータ(1)に設けられた励磁巻線(10)及び出力巻線(1
1)を有し、前記ステータ(1)の外側に、前記ステータ(1)
とのギャップパーミアンスが回転角度θに比例するよう
な形状のアウタロータ(13A)を有する回転型差動変圧器
において、前記励磁巻線(10)は４×ｎ極（ｎ＝正数）で
あることを特徴とする回転型差動変圧器。 - 【請求項５】 前記アウタロータ(13A)は、ステータ(1)
とロータ(13)間のギャップが数１の（５）式なる条件を
満足することを特徴とする請求項４記載の回転型差動変
圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21501595A JP3343466B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 回転型差動変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21501595A JP3343466B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 回転型差動変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965630A true JPH0965630A (ja) | 1997-03-07 |
| JP3343466B2 JP3343466B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=16665318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21501595A Expired - Lifetime JP3343466B2 (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | 回転型差動変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3343466B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007174834A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tamagawa Seiki Co Ltd | Ｖｒ型レゾルバ構造 |
| US7646194B2 (en) * | 2006-09-29 | 2010-01-12 | Nidec Corporation | Resolver, motor and power steering apparatus |
| CN105529168A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-27 | 上海赢双电机有限公司 | 耐高电压可靠性高的磁阻式旋转变压器 |
| JP2018110498A (ja) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | 多摩川精機株式会社 | 回転型差動変圧器 |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP21501595A patent/JP3343466B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007174834A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Tamagawa Seiki Co Ltd | Ｖｒ型レゾルバ構造 |
| US7646194B2 (en) * | 2006-09-29 | 2010-01-12 | Nidec Corporation | Resolver, motor and power steering apparatus |
| CN105529168A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-27 | 上海赢双电机有限公司 | 耐高电压可靠性高的磁阻式旋转变压器 |
| JP2018110498A (ja) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | 多摩川精機株式会社 | 回転型差動変圧器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3343466B2 (ja) | 2002-11-11 |
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