KR101891929B1

KR101891929B1 - 레졸버

Info

Publication number: KR101891929B1
Application number: KR1020170142666A
Authority: KR
Inventors: 신영철; 구형민; 심다희; 이규종; 이원용
Original assignee: 엘에스오토모티브테크놀로지스 주식회사
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2018-08-24

Abstract

종래에 비해 자속 밀도가 균일하게 분포되고 편심 발생시에도 안정적 성능을 갖는 레졸버로서, 둘레를 따라 복수의 티스가 소정의 간격으로 형성되는 자성체 재질의 고정자; 및 상기 고정자에 대해 회전 가능하게 설치되고, 둘레를 따라 상기 복수의 티스와 협동하여 갭 퍼미언스를 변화시키는 복수의 돌극이 형성되는 자성체 재질의 회전자를 포함하고, 상기 복수의 돌극에서 인접한 돌극들은 상기 회전자의 중심을 기준으로 한 중심각이 서로 다르다.

Description

레졸버{Resolver}

본 발명은 회전하는 장치의 회전 정보를 검출하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 회전하는 장치의 회전 정보를 검출하는 레졸버에 관한 것이다.

회전하는 장치, 예를 들어 전동기를 제어할 때 회전 정보는 정밀하고 빠르게 검출되어야 한다. 회전하는 장치의 제어에 있어서 회전하는 축에 설치한 회전 각도 검출 장치에 의하여 회전체의 움직임 또는 회전 위치를 정확하게 측정하여야 한다. 이러한 방법으로 채택되고 사용되어 온 검출기로 레졸버(resolver)가 있다. 레졸버는 회전자의 절대 위치를 직접적으로 검지하여 회전자의 위치 변화에 의하여 회전 방향과 회전 속도를 계산하게 된다.

차량에는 배터리에 의해 모터를 회전시킴으로써 핸들 조작을 보조하는 전동식 파워 스티어링(EPS : Electric Power Steering)이 채용되고 있다. 전동식 파워 스티어링은 엔진의 회전에 의해 유압을 발생시킨 경우에 비해 엔진의 파워 로스가 적은 효율적인 시스템으로서 주목받고 있다. EPS에서는 정밀한 제어를 실현하기 때문에, 모터의 회전 각도를 정밀하게 검출하는 회전 각도 검출 장치가 필요하고, 회전 각도 검출 장치는 높은 신뢰성이 요구된다. 이러한 차량용의 회전 각도 검출 장치로, 높은 내환경성을 갖는 레졸버가 이용되고 있다. 레졸버는 모터의 회전 속도 및 회전 각도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 일종이다. 일반적으로 레졸버는 여자 코일과 출력 코일이 모두 고정자에 위치하고 다극의 형상을 지닌 회전자가 상기 고정자의 내측 또는 외측에 위치하는 비교적 단순한 구조를 갖는다.

도 1은 종래의 레졸버의 평면도이다. 도 1을 참조하면, 레졸버는, 둘레를 따라 복수의 티스(111)와 슬롯(112)이 교대로 형성되는 자성체 재질의 고정자(110)와, 상기 고정자(110)의 외측 또는 내측에 위치하며 상기 고정자(110)에 대해 회전 가능하게 설치되고 회전축을 중심으로 회전하는 회전자(120)를 포함한다. 회전자(120)는 상기 고정자(110)에 대향하는 면에 상기 고정자(110)와 협동하여 갭 퍼미언스(gap permeance)를 변화시키는 복수의 돌극(121)을 갖는다. 그리고 상기 고정자(110)의 복수의 티스(111)에는 코일이 감긴다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 회전자(120)의 복수의 돌극(121)은 회전자(120)의 중심을 기준으로 한 중심각(α)이 모두 동일한 대칭 구조이다. 이러한 종래의 레졸버는, 고정자(110), 회전자(120), 그리고 복수의 티스(111) 및 회전자(120) 사이의 공극(ari gap)에, 자속 밀도가 불균일하게 분포한다. 불균일한 자속 밀도 분포는 레졸버에 편심 발생시 더욱 심해진다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 종래에 비해 자속 밀도가 균일하게 분포되고 편심 발생시에도 안정적 성능을 갖는 레졸버를 제공하는데 목적이 있다.

일 실시예에 따른 레졸버는, 둘레를 따라 복수의 티스가 소정의 간격으로 형성되는 자성체 재질의 고정자; 및 상기 고정자에 대해 회전 가능하게 설치되고, 둘레를 따라 상기 복수의 티스와 협동하여 갭 퍼미언스를 변화시키는 복수의 돌극이 형성되는 자성체 재질의 회전자를 포함하고, 상기 복수의 돌극에서 인접한 돌극들은 상기 회전자의 중심을 기준으로 한 중심각이 서로 다르다.

일 실시예에서, 상기 회전자는, 상기 중심각이 다른 두 개의 돌극이 둘레를 따라 교대로 반복될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 복수의 돌극은 짝수 개일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 인접한 돌극들의 중심각 중 상대적으로 큰 중심각 대비 작은 중심각의 비율은 0.9 이상이고 1보다 작다.

일 실시예에서, 상기 회전자의 ±2mm 범위 내의 편심에서 상기 레졸버의 각도 측정의 오차 범위는 2도보다 작다.

일 실시예에 따른 레졸버는, 종래에 비해 균일한 자속 밀도 분포를 가져 회전 각도 측정 성능을 개선한다.

일 실시예에 따른 레졸버는, 편심 현상 발생시 편심 방향에 상관없이 균일한 오차 특성을 갖고, 회전자와 고정자의 조립시 야기될 수 있는 최대 조립 공차 범위 내에서 안정적 성능을 가져 불량률을 낮춤으로써 제품 신뢰성을 높이다.

도 1은 종래의 레졸버의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버의 평면도이다.
도 3은 도 1의 회전자의 평면도이다.
도 4는 종래의 대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 전자장 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 제 1 티스가 위치한 부분을 확대한 도면이다.
도 6은 도 4의 제 19 티스가 위치한 부분을 확대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 시뮤레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 제 1 티스가 위치한 부분을 확대한 도면이다.
도 9는 도 8의 제 19 티스가 위치한 부분을 확대한 도면이다.
도 10은 도 4에 도시된 종래의 대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 다른 전자장 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 제 1 티스가 위치한 부분을 확대한 도면이다.
도 12는 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 다른 전자장 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12의 제 1 티스가 위치한 부분을 확대한 도면이다.
도 14는 도 4에 도시된 종래의 대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 측정 각도 오차를 나타낸 그래프이다.
도 15는 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 측정 각도 오차를 나타낸 그래프이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 인접한 두 돌극의 중심각의 비율에 따른 측정 각도의 오차 범위를 나타낸 그래프이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버의 회전자 편심 범위를 나타낸 편심 맵이다.
도 18은 도 17의 편심 맵에 따라 레졸버의 편심 실험을 진행한 결과를 나타낸다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

레졸버는 모터의 회전 속도 및 회전 각도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 일종이다. 일반적으로 레졸버는 여자 코일과 출력 코일이 모두 고정자에 위치하고 다극의 형상을 지닌 회전자가 상기 고정자의 둘레를 따라 상기 고정자의 내측에 또는 외측에 위치한다. 고정자의 외측에 회전자가 위치하는 레졸버를 아우터 타입(outer type) 레졸버라 하고, 고정자의 내측에 회전자가 위치하는 레졸버를 이너 타입(inner type) 레졸버라 한다. 이하의 실시예에서는 아우터 타입 레졸버를 중심으로 설명하지만, 이하에서 설명하는 실시예는 이너 타입 레졸버에도 모두 적용될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버의 평면도이고, 도 3은 도 1의 회전자의 평면도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 레졸버는, 외주(outter circumference)를 따라 다수의 티스(211)와 슬롯(212)이 교대로 형성되는 자성체 재질의 고정자(210)와, 상기 고정자(210)의 외측에서 위치하며 상기 고정자(210)에 대해 회전 가능하게 설치되고 회전축을 중심으로 회전하면서 상기 고정자(210)와 협동하여 갭 퍼미언스(gap permeance)를 변화시키는 자성체 재질의 회전자(220)를 포함한다.

고정자(210)는 회전자(220)에 대해 공극(air gap)을 두고 마주하고 외주를 따라 다수의 티스(211)가 서로 소정 간격을 두고 형성되며 인접한 티스(211) 사이에는 슬롯(212)이 형성되는 원형의 강자성체이다. 고정자(210)는, 자성체 강판을 외측으로 다수의 티스(211)와 슬롯(212)이 교대로 형성되도록 가공하여 적층함으로써 제작될 수 있다. 고정자(210)의 중심에는 회전축이 삽입되어 관통하는 관통홀이 형성될 수 있다. 이때 회전축과 고정자(210)는 서로 연결되지 않고, 회전축은 관통홀로 관통하며, 회전자(220)가 회전축에 고정된다.

고정자(210)의 상하 양면에는 사출물인 절연 커버가 장착될 수 있다. 절연 커버는, 고정자(210)의 상하 양면에 장착되므로 상부 절연 커버와 하부 절연 커버로 구성된다. 절연 커버는 외주를 따라 일정한 간격을 두고 고정자(210)의 티스(211)를 덮는 다수의 티스 절연부가 형성된다. 절연 커버가 고정자(210)의 상하 양면에 장착되므로 티스(211)의 상하 양면에 티스 절연부가 덮힌다. 절연 커버가 고정자(210)의 상하 양면에 장착 고정된 상태에서, 티스 절연부에 코일이 권취된다. 즉, 코일은 티스(211)에 직접적으로 닿지 않으면서 티스 절연부를 매개로 티스(211)에 감긴다. 코일은 1상의 여자 코일과 2상의 출력 코일로 구성될 수 있다. 2상의 출력 코일 중 하나의 출력 코일은 SIN 신호를 출력하고, 나머지 출력 코일은 COS 신호를 출력한다. 여자 코일에 여자 전압을 인가하고 회전축을 회전시키면, 제 1 출력 코일과 제 2 출력 코일에서 사인 신호 및 코사인 신호가 출력되고, 이 신호들을 분석하여 레졸버의 회전 각도를 알 수 있다.

회전자(220)는 내측에 상기 고정자(210)가 위치하는 환형의 강자성체이다. 회전자(220)는 소정의 두께의 자성체 강판을 적층하여 형성될 수 있다. 도 2를 참조한 실시예에서, 회전자(220)는 고정자(210)의 외측에 배치되는 아우터(outer) 타입의 강자성체로서 회전축을 중심으로 회전하면서 상기 고정자(210)와 협동하여 갭 퍼미언스를 변환시키기 위해 내주는 소정 각도 간격으로 다수의 원호, 즉 돌극(221, 222)이 형성된다. 바람직하게, 회전자(220)의 돌극(221, 222)들은 대략적으로 사인 곡선의 형상을 형성한다. 종래에는 회전자의 중심을 기준으로 한 각 돌극의 중심각이 모두 동일하여 대칭 구조를 갖는다. 그러나 본 실시예의 회전자(220)는 인접한 돌극(221, 222) 간의 중심각이 서로 달라 비대칭 구조를 갖는다. 이에 관해서는 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.

도 3을 참조하면, 회전자(220)는 총 8개의 돌극(221, 222)을 갖고, 인접한 돌극(221, 222)들, 예를 들어 제 1 돌극(221)과 제 2 돌극(222)의 중심각은 서로 다르다. 회전자(220)의 중심을 기준으로 한 제 1 돌극(221)의 중심각이 α이고 제 2 돌극(222)의 중심각이 β라면, α와 β는 서로 다르다. 그리고 이러한 중심각이 서로 다른 두 돌극(221, 222)이 교대로 둘레를 따라 배치되어 총 8개의 돌극을 구성한다. 이와 같이 인접한 돌극(221, 222)의 중심각을 서로 달리하여 비대칭 구조를 갖도록 하면, 고정자(210), 회전자(220), 고정자(210)와 회전자(220) 사이의 공극에서의 자속 밀도 분포는 종래에 비해 보다 균일하게 된다. 바람직하게, 인접한 두 돌극(221, 222)의 중심각의 비율(α/β)은 0.9 이상이고 1보다 작아야 한다. 이때 비율은 인접한 두 돌극(221, 222)의 중심각 중 상대적으로 더 큰 중심각에 대비한 작은 중심각의 비율이다.

도 4는 종래의 대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 전자장 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 제 1 티스가 위치한 부분(401)을 확대한 도면이며, 도 6은 도 4의 제 19 티스가 위치한 부분(402)을 확대한 도면이다. 도 4에 도시된 레졸버는 고정자에 총 20개의 티스가 형성되고 회전자에는 총 8개의 돌극이 형성된다. 그리고 회전자의 돌극들의 중심각은 모두 동일하게 대칭 구조를 갖는다. 레졸버의 자속 밀도 분포를 통해 출력 유도 전압의 특성을 파악함으로써 제품의 성능을 확인할 수 있다. 자속 밀도 분포가 균일하지 않으면 각도 오차율이 커지고 편심 발생시 편심 방향에 따라 일관되지 않는 오차가 발생하고 오차가 커진다 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 각 티스별로 자속 밀도 분포가 일정하지 않다. 대표적으로 도 5를 참조하면, 제 1 티스에서 자속 밀도는 균일하지 못하고 큰 편차를 갖고, 또한 도 6을 참조하면, 제 19 티스에서도 자속 밀도는 균일하지 못하고 큰 편차를 갖는다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 시뮤레이션 결과를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7의 제 1 티스가 위치한 부분(701)을 확대한 도면이며, 도 9는 도 8의 제 19 티스가 위치한 부분(702)을 확대한 도면이다. 도 7에 도시된 레졸버는 고정자에 총 20개의 티스가 형성되고 회전자에는 총 8개의 돌극이 형성된다. 그리고 회전자의 인접한 두 돌극 중 하나의 중심각은 45도이고 다른 하나의 중심각은 44.6도이다. 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 레졸버는, 도 5 내지 도 6에 도시된 종래의 레졸버에 비해, 상대적으로 각 티스별로 자속 밀도 분포가 균일하다.

도 10은 도 4에 도시된 종래의 대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 다른 전자장 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이고, 도 11은 도 10의 제 1 티스가 위치한 부분(1001)을 확대한 도면이다. 도 10 및 도 11은 티스에 쇄교하는 자속선의 특성을 분석한 전자장 시뮬레이션이다. 각 티스에 쇄교하는 자속선의 균일도에 따라서 유도되는 전압 특성은 영향을 받는다. 이러한 특성은 제품 성능에 영향을 미친다. 도 10에 도시된 바와 같이, 종래의 레졸버는 각 티스별로 쇄교하는 자속선의 분포가 일정하지 않다. 구체적으로, 도 11의 점선의 원을 보면 티스를 통과하는 쇄교하는 자속선은 균일하게 분포하지 않고 왜곡되어 있다. 왜곡된 자속선은 유도 전압을 왜란함으로써 제품의 성능을 악화시킨다.

도 12는 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 다른 전자장 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이고, 도 13은 도 12의 제 1 티스가 위치한 부분(1201)을 확대한 도면이다. 도 12 및 도 13은 티스에 쇄교하는 자속선의 특성을 분석한 전자장 시뮬레이션이다. 도 10 및 도 11의 종래의 레졸버에 비해, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 레졸버의 각 티스별로 쇄교하는 자속선의 분포는 더 균일하다. 구체적으로, 도 13의 점선의 원과 도 11의 점선의 원을 비교하면, 본 실시예의 레졸버가 종래의 레졸버에 비해 티스를 통과하는 자속선이 더 균일하게 분포한다. 자속선의 균일함은 일정한 경향성의 유도 전압을 출력하고 제품 성능을 개선한다.

도 14는 도 4에 도시된 종래의 대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 측정 각도 오차를 나타낸 그래프이고, 도 15는 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 측정 각도 오차를 나타낸 그래프이다. 도 14 및 도 15에서 가로축은 모터의 회전축의 회전 각도이고 세로축은 레졸버의 측정 각도 오차를 나타낸다. 레졸버의 고정자와 회전자는 철손 등의 손실을 최소화하기 위해 0.5mm 두께의 강자성체 강판을 적층하여 제조하였다. 테스트 조건은 실험 온도 24.5℃, 인가 전압 7Vrms, 주파수 10kHz, 회전자의 회전 속도 60rpm으로 설정하였다. 모터의 회전축 일단에 레졸버를 체결하고, 모터의 회전축 타단에 엔코더(encoder)를 체결한 후, 연산기(calculator)를 통해 레졸버 및 엔코더의 출력 파형을 분석하여 레졸버의 각도 측정의 오차를 측정하였다. 엔코더는 분해능이 우수하여 모터의 회전축의 회전 각도를 정밀하게 측정할 수 있다. 따라서 엔코더에서 측정된 회전 각도와 레졸버에서 측정된 회전 각도의 차는 레졸버의 측정 각도 오차이다. 일반적으로 레졸버는 측정 각도의 오차 범위로서 2도보다 작을 것이 요구된다. 도 14에 도시된 바와 같이 종래의 레졸버는 측정 각도의 오차 범위가 약 2도인 반면, 본 발명의 실시예에 따른 레졸버는 측정 각도의 오차 범위가 약 1.42도에 불과하다.

한편, 상술한 바와 같이, 회전자(220)의 인접한 두 돌극(221, 222)의 중심각의 비율(α/β)은 0.9 이상이고 1보다 작은 것이 바람직하다. 비율은 인접한 두 돌극의 중심각 중 상대적으로 더 큰 중심각에 대비한 작은 중심각의 비율이다. 중심각의 비율(α/β)이 0.9 이상이고 1보다 작으면, 편심이 없을 때 레졸버의 측정 각도의 오차 범위는 2도 이내를 유지하고, 편심이 발생하는 상황, 즉 회전자(220)와 고정자(210)의 조립에 의해 야기될 수 있는 최대 조립 공차 영역 ±0.2mm에서도 측정 각도의 오차 범위가 2도 이내를 유지한다. 이하에서 보다 자세히 설명한다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버의 인접한 두 돌극의 중심각의 비율에 따른 측정 각도의 오차 범위를 나타낸 그래프이다. 20개의 티스를 갖는 고정자와 8개의 돌극을 갖는 회전자 그리고 인접한 두 돌극의 중심각의 비율이 각각 0.85, 0.89, 0.9, 0.95, 0.99, 1인 6개의 레졸버를 제작하였다. 각 레졸버의 회전자와 고정자의 중심을 정확히 일치시켜 편심이 발생하지 않도록 하였다. 레졸버의 고정자와 회전자는 철손 등의 손실을 최소화하기 위해 0.5mm 두께의 강자성체 강판을 적층하여 제조하였다. 테스트 조건은 실험 온도 24.5℃, 인가 전압 7Vrms, 주파수 10kHz, 회전자의 회전 속도 60rpm으로 설정하였다. 모터의 회전축 일단에 레졸버를 체결하고, 모터의 회전축 타단에 엔코더(encoder)를 체결한 후, 연산기(calculator)를 통해 레졸버 및 엔코더의 출력 파형을 분석하여 6개 각각의 레졸버의 각도 측정의 오차를 측정하여 오차 범위를 측정하였다. 도 16에 도시된 바와 같이, 인접한 두 돌극(221, 222)의 중심각의 비율이 0.89보다 크고 1보다 작을 때 측정 각도의 오차 범위는 2도보다 작다. 그러나 이하에서 설명하는 바와 같이, 인접한 두 돌극(221, 222)의 중심각의 비율이 0.89인 경우, 레졸버의 회전자와 고정자의 중심이 불일치하는, 즉 편심이 발생하는 경우, 측정 각도의 오차 범위가 2도 이상을 나타낸다. 구체적으로 회전자와 고정자의 조립에 의해 야기될 수 있는 최대 조립 공차 영역 ±0.2mm에서 측정 각도의 오차 범위가 2도 이상을 나타낸다. 따라서, 회전자(220)의 인접한 두 돌극(221, 222)의 중심각의 비율(α/β)은 0.9 이상이고 1보다 작은 것이 바람직하다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버의 회전자 편심 범위를 나타낸 편심 맵이고, 도 18은 도 17의 편심 맵에 따라 레졸버의 편심 실험을 진행한 결과를 나타낸다. 도 17은 레졸버의 편심 실험을 위한 설정 범위로서 회전자의 편심 범위를 나타낸다. 20개의 티스를 갖는 고정자와 8개의 돌극을 갖는 회전자 그리고 인접한 두 돌극의 중심각의 비율이 각각 0.85, 0.89, 0.9, 0.95, 0.99, 1인 6개의 레졸버를 준비하였다. 그리고 각 레졸버의 회전자의 중심을 각 격자의 중심으로 이동하여 측정 각도의 오차 범위를 분석하였다. 레졸버의 고정자와 회전자는 철손 등의 손실을 최소화하기 위해 0.5mm 두께의 강자성체 강판을 적층하여 제조하였다. 테스트 조건은 실험 온도 24.5℃, 인가 전압 7Vrms, 주파수 10kHz, 회전자의 회전 속도 60rpm으로 설정하였다. 각 격자는 정사각형으로 폭이 0.2mm이다. 즉 X축과 Y축 ±0.2mm 단위로 레졸버의 회전자의 편심을 조절하고, X축과 Y축 최대 ±0.6mm까지 편심을 조절하였다. 따라서 편심 맵의 실험을 진행한 지점은 총 49 지점(point)이다. 한편, 레졸버의 회전자(220)와 고정자(210)의 조립에 의해 야기될 수 있는 최대 조립 공차는 ±0.2mm로서, 도 17의 편심 맵에서 참조번호 1701의 영역이 최대 조립 공차 영역이다. 이 최대 조립 공차 영역(1701)에서는 레졸버의 모든 성능이 안정적으로 만족해야 한다. 도 18을 참조하면, 종래의 대칭 구조의 회전자를 갖는 레졸버(도 18의 (f))는, 최대 조립 공차 영역(1701)에서 측정 각도 오차 범위가 2도를 초과하는 지점이 존재한다. 그리고 편심이 없을 때 측정 각도 오차 범위가 2도 미만인 1.8도를 나타내는, 중심각의 비율이 0.89인 레졸버(도 18의 (b))도 편심이 발생할 경우에는 최대 조립 공차 영역(1701)에서 측정 오차 범위가 2도를 초과하는 지점이 존재한다. 반면, 인접한 두 돌극(221, 222)의 중심각의 비율(α/β)이 0.9, 0.95, 0.99인 레졸버는, 편심이 없을 때뿐만 아니라 편심이 발생하는 최대 조립 공차 영역(1701)에서 모두 측정 오차 범위가 2도 미만이다. 따라서, 회전자(220)의 인접한 두 돌극(221, 222)의 중심각의 비율(α/β)은 0.9 이상이고 1보다 작은 것이 바람직하다.

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

110, 210 : 고정자
111, 211 : 티스
112, 212 : 슬롯
120, 220 : 회전자
121, 221, 222 : 돌극

Claims

둘레를 따라 복수의 티스가 소정의 간격으로 형성되는 자성체 재질의 고정자; 및
상기 고정자에 대해 회전 가능하게 설치되고, 둘레를 따라 상기 복수의 티스와 협동하여 갭 퍼미언스를 변화시키는 복수의 돌극이 형성되는 자성체 재질의 회전자를 포함하고,
상기 복수의 돌극에서 인접한 돌극들은 상기 회전자의 중심을 기준으로 한 중심각이 서로 다르되,
상기 인접한 돌극들의 중심각 중 상대적으로 큰 중심각 대비 작은 중심각의 비율은 0.9 이상이고 1보다 작은 것을 특징으로 하는 레졸버.
제 1 항에 있어서,
상기 회전자는,
상기 중심각이 다른 두 개의 돌극이 둘레를 따라 교대로 반복되는 것을 특징으로 하는 레졸버.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 돌극은 짝수 개인 것을 특징으로 하는 레졸버.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 회전자의 ±2mm 범위 내의 편심에서 각도 측정의 오차 범위가 2도보다 작은 것을 특징으로 하는 레졸버.