JP2003302255A - Brushless resolver and method of forming the resolver - Google Patents
Brushless resolver and method of forming the resolverInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はブラシレスレゾルバ
に関し、特に、トランス部を設けないこととする新規な
構成により、コスト低減を可能とするとともに任意の軸
倍角を得ることのできるブラシレスレゾルバに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless resolver, and more particularly to a brushless resolver which can reduce the cost and can obtain an arbitrary shaft angle multiplier by a novel structure in which a transformer is not provided.
【0002】[0002]
【従来の技術】回転位置検出器の一つであるレゾルバ
は、励磁側巻線を交流電圧により励磁すると、回転角度
によって出力側巻線において誘起される交流の出力電圧
の位相もしくは振幅が変化することを利用して、回転機
器の回転角度を検出するものである。作動原理はトラン
スと共通するが、トランスにおける鉄心がロータとステ
ータに分かれている点が異なる。レゾルバは、高温、高
振動等の環境下でも使用でき、故障しにくく、さらにノ
イズにも強いため、高度な信頼性を要求される機器の検
出器として広く用いられている。2. Description of the Related Art In a resolver, which is one of rotational position detectors, when an exciting winding is excited by an AC voltage, the phase or amplitude of the AC output voltage induced in the output winding changes depending on the rotation angle. This is utilized to detect the rotation angle of the rotating device. The operating principle is the same as that of the transformer, except that the iron core of the transformer is divided into a rotor and a stator. Resolvers can be used in environments such as high temperatures and high vibrations, are less prone to failure, and are resistant to noise, and are therefore widely used as detectors for devices that require high reliability.
【0003】レゾルバのうち、ブラシレスレゾルバで
は、ロータに信号を伝達する手段として、従前のブラシ
およびスリップリングの代わりに、回転トランスを用い
るのが一般的である。Among resolvers, a brushless resolver generally uses a rotary transformer as a means for transmitting a signal to a rotor, instead of the conventional brush and slip ring.
【0004】図7は、従来のブラシレスレゾルバの構造
を示す半断面図である。図において従来のブラシレスレ
ゾルバは、ステータレゾルバ鉄心131ならびにステー
タレゾルバ巻線132からなるステータと、および、ロ
ータレゾルバ鉄心141ならびにロータレゾルバ巻線1
42からなるロータとにより構成される検出部(以下、
「レゾルバ部」ともいう。)と、ステータトランス15
1ならびにステータトランス巻線152からなるステー
タトランスと、および、ロータトランス161ならびに
ロータトランス巻線162からなるロータトランスとに
より構成される回転トランス(以下、「トランス部」と
もいう。)と、から主として構成される。FIG. 7 is a half sectional view showing the structure of a conventional brushless resolver. In the figure, a conventional brushless resolver includes a stator including a stator resolver iron core 131 and a stator resolver winding 132, and a rotor resolver iron core 141 and a rotor resolver winding 1.
A detection unit (hereinafter,
Also referred to as the "resolver section". ) And the stator transformer 15
1 and a stator transformer winding 152, and a rotor transformer including a rotor transformer 161 and a rotor transformer winding 162 (hereinafter, also referred to as “transformer unit”). Composed.
【0005】つまりブラシレスレゾルバは、回転角に応
じた電圧が得られるレゾルバ部と、ロータへの信号伝達
を目的とするトランス部とを主たる構成としており、こ
れを製造面からみると、従来のブラシレスレゾルバのト
ランス部には円筒形状をした切削トランスが使用され、
一方レゾルバ部には積層加工された積層鉄心が使用され
ており、ブラシレスレゾルバの製造の際、各部において
使用される部品は異なり、それに対応して製造コストお
よび工程数のかかるものだった。That is, the brushless resolver mainly has a resolver section for obtaining a voltage according to the rotation angle and a transformer section for the purpose of transmitting a signal to the rotor. A cutting transformer with a cylindrical shape is used for the transformer part of the resolver,
On the other hand, a laminated iron core that has been laminated is used in the resolver portion, and when the brushless resolver is manufactured, the parts used in each portion are different, and the manufacturing cost and the number of steps are correspondingly increased.
【0006】また機能面からみると、ブラシレスレゾル
バは、ステータトランス、ロータトランス、ロータ鉄
心、ステータ鉄心によって磁気回路を構成し、ステータ
トランスおよびロータトランスからなるトランス部は、
ステータ側からロータ側へレゾルバ励磁信号を非接触で
伝達する機能のみを担い、一方ロータ鉄心およびレゾル
バ鉄心からなるレゾルバ部は、回転角に応じたレゾルバ
励磁信号の変調というレゾルバ本来の機能を担ってい
た。したがって、従来のブラシレスレゾルバにおいて
は、トランス部はレゾルバ本来の機能に寄与するもので
はなかった。In terms of function, the brushless resolver constitutes a magnetic circuit by a stator transformer, a rotor transformer, a rotor iron core, and a stator iron core, and the transformer portion including the stator transformer and the rotor transformer is
It has only the function of transmitting the resolver excitation signal from the stator side to the rotor side in a non-contact manner, while the rotor core and the resolver part consisting of the resolver core have the original function of the resolver, which is the modulation of the resolver excitation signal according to the rotation angle. It was Therefore, in the conventional brushless resolver, the transformer portion does not contribute to the original function of the resolver.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ブラシレスレゾルバでは、トランス部およびレゾルバ部
において使用される部品が異なるため、製造コストの低
減が困難であるという問題があった。また、トランス部
はレゾルバのブラシレス化には寄与しているものの、レ
ゾルバ本来の機能であるレゾルバ励磁信号の変調には寄
与せず、むしろ、トランス部において発生する磁束がレ
ゾルバ部と干渉しやすい方向に流れるため、レゾルバの
回転角検出性能面からみた場合、性能阻害原因の一つと
なることがあった。As described above, the conventional brushless resolver has a problem that it is difficult to reduce the manufacturing cost because the parts used in the transformer section and the resolver section are different. Also, although the transformer part contributes to making the resolver brushless, it does not contribute to the modulation of the resolver excitation signal, which is the original function of the resolver, and rather the magnetic flux generated in the transformer part tends to interfere with the resolver part. Therefore, in terms of the rotation angle detection performance of the resolver, it may be one of the causes of performance hindrance.
【0008】他方、レゾルバ応用分野拡大の観点から
は、ブラシレスレゾルバにおける回転角検出精度のさら
なる性能改善、軸倍角選択自由度の増大、レゾルバ構成
自由度の増大が求められていた。On the other hand, from the viewpoint of expanding the field of application of the resolver, further improvement of the rotation angle detection accuracy in the brushless resolver, increase in the degree of freedom in selecting the shaft angle multiplication, and increase in the degree of freedom in the configuration of the resolver have been demanded.
【0009】VRレゾルバの場合はロータは鉄心のみで
構成され、部品点数、部品個数削減の効果はあるが、軸
倍角選択の自由度拡大の中で、レゾルバ1回転により1
回転分の角度信号が得られる特徴を有する軸倍角1のレ
ゾルバをVRレゾルバで実現することは、そのロータ形
状が回転中心に対して扁芯した形状をとることになるた
め不可能であった。In the case of the VR resolver, the rotor is composed only of the iron core, and although there is an effect of reducing the number of parts and the number of parts, in the expansion of the degree of freedom in selecting the shaft angle multiplier, one revolution is performed by one revolution of the resolver.
It has been impossible to realize a resolver with a shaft angle multiplier of 1 having a feature that an angle signal for rotation can be obtained by a VR resolver, because the rotor shape has a concentric shape with respect to the rotation center.
【0010】以上を踏まえて、本発明が解決しようとす
る課題は、上記従来技術の問題点を除き、コスト低減を
可能とするとともに、軸倍角1を含む任意の軸倍角を得
ることのできるブラシレスレゾルバを提供することであ
る。すなわち製造面からは、部品点数および部品個数を
削減することによってコスト低減を図り、軸倍角1を含
む任意の軸倍角を得られることにより、軸倍角選択の自
由度を増大し、検出精度の点で用途に応じた任意のレゾ
ルバ構成の自由度を増大し、さらに性能面からは、励磁
側の磁気回路と出力側の磁気回路の干渉を低減すること
ができる、新規なブラシレスレゾルバを提供することで
ある。Based on the above, the problem to be solved by the present invention is to eliminate the above-mentioned problems of the prior art and to achieve cost reduction, and to obtain an arbitrary shaft angle doubler including the shaft angle doubler 1. It is to provide a resolver. That is, in terms of manufacturing, cost reduction is achieved by reducing the number of parts and the number of parts, and an arbitrary shaft angle multiplier including the shaft angle multiplier 1 can be obtained, thereby increasing the degree of freedom in selecting the shaft angle multiplier and increasing the detection accuracy. To provide a new brushless resolver that can increase the degree of freedom in the configuration of any resolver according to the application and can reduce the interference between the magnetic circuit on the excitation side and the magnetic circuit on the output side in terms of performance. Is.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本願発明者は上記課題に
ついて鋭意検討した結果、従来レゾルバ励磁信号の非接
触伝達のため設けていたトランス部を設けないこととす
る新規な構成をとり、ステータおよびロータにおける巻
線構成等を検討することによって上記課題の解決が可能
であることを見出し、本発明に至った。すなわち、上記
課題を解決するための手段として本願で特許請求される
発明は、以下のとおりである。As a result of intensive studies on the above-mentioned problems, the inventor of the present application has adopted a novel structure in which a transformer portion, which is conventionally provided for non-contact transmission of a resolver excitation signal, is not provided. The inventors have found that the problems described above can be solved by studying the winding configuration and the like in the rotor, and have reached the present invention. That is, the invention claimed in the present application as means for solving the above problems is as follows.
【0012】(1)ステータ側からロータ側へレゾルバ
励磁信号を非接触で伝達するための励磁信号伝達手段
と、検出すべき回転角に応じて該レゾルバ励磁信号を変
調するためのレゾルバ部と、を備えたブラシレスレゾル
バにおいて、該レゾルバ部が該励磁信号伝達手段を兼ね
るものであることを特徴とする、ブラシレスレゾルバ。(1) Excitation signal transmitting means for transmitting the resolver excitation signal from the stator side to the rotor side in a non-contact manner, and a resolver section for modulating the resolver excitation signal according to the rotation angle to be detected. A brushless resolver comprising: a resolver section that also serves as the excitation signal transmitting means.
【0013】(2)前記レゾルバ部が、スロットを有し
巻線(「ロータ巻線」ともいう。)の施されたロータ鉄
心からなるロータ、およびスロットを有し巻線(「ステ
ータ巻線」ともいう。)の施されたステータ鉄心からな
るステータ、の一組から構成されていることを特徴とす
る、(1)のブラシレスレゾルバ。(2) The resolver section is a rotor made of a rotor core provided with windings (also referred to as "rotor windings") having slots, and windings having slots ("stator windings"). (Also referred to as a). A brushless resolver according to (1), characterized in that the brushless resolver is composed of a pair of stators each having a stator core.
【0014】(3)前記ステータ巻線は、交流電圧によ
り励磁されて前記ロータにレゾルバ励磁信号を伝達する
ための巻線であるステータ励磁巻線部と、該ロータに顕
現する検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線で
あるステータ出力巻線部とからなり、該ステータ励磁巻
線部および該ステータ出力巻線部は同一の一のステータ
鉄心上に設けられ、前記ロータ巻線は、該ステータ励磁
巻線部からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線
であるロータ励磁巻線と、該ステータ出力巻線部に出力
信号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線とか
らなるロータ巻線部を構成しており、該ロータ励磁巻線
および該ロータ出力巻線は同一の一のロータ鉄心上に設
けられていることを特徴とする、(2)のブラシレスレ
ゾルバ。(3) The stator winding is a winding for transmitting a resolver excitation signal to the rotor by being excited by an AC voltage, and a stator exciting winding portion which is to be detected in the rotor and is to be detected. A stator output winding portion that is a winding that outputs a corresponding signal, the stator excitation winding portion and the stator output winding portion are provided on the same one stator iron core, and the rotor winding is A rotor excitation winding that is a winding for receiving a resolver excitation signal transmission from the stator excitation winding portion, and a rotor output winding that is a winding for generating an output signal in the stator output winding portion The brushless resolver according to (2), characterized in that the rotor excitation winding and the rotor output winding are provided on the same rotor core.
【0015】(4)ロータ軸またはケースの少なくとも
いずれか一方の具備が省かれていることを特徴とする、
(2)または(3)のブラシレスレゾルバ。(4) The provision of at least one of the rotor shaft and the case is omitted.
The brushless resolver of (2) or (3).
【0016】(5)前記ステータは、交流電圧により励
磁されて前記ロータにレゾルバ励磁信号を伝達するため
の巻線であるステータ励磁巻線部と、該ロータに顕現す
る検出すべき回転角度に応じた信号が出力される巻線で
あるステータ出力巻線部とを有し、該ステータ励磁巻線
部または該ステータ出力巻線部の少なくともいずれか一
方が、正弦波状に分布された巻線とそれに対し90°位
相のずれた(以下、「相互に90°位相のずれた」、ま
たは「相互に位相のずれた」のようにいう。)2相の巻
線を備えたものであり、前記ロータは、該ステータ励磁
巻線部からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線
であるロータ励磁巻線と、該ステータ出力巻線部に出力
信号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線とか
らなるロータ巻線部を有し、該ロータ励磁巻線と該ロー
タ出力巻線は相互に90°位相のずれた巻線であること
を特徴とする、(3)または(4)のブラシレスレゾル
バ。(5) The stator depends on a stator excitation winding portion which is a winding for transmitting a resolver excitation signal to the rotor by being excited by an AC voltage, and a rotation angle to be detected which appears on the rotor. And a stator output winding portion that is a winding from which a signal is output, and at least one of the stator excitation winding portion and the stator output winding portion has a sinusoidally distributed winding and The rotor is provided with two-phase windings that are 90 ° out of phase with each other (hereinafter referred to as “90 ° out of phase with each other” or “out of phase with each other”). Is a rotor excitation winding that is a winding for receiving a resolver excitation signal transmission from the stator excitation winding portion, and a rotor output winding that is a winding for generating an output signal in the stator output winding portion. Rotor winding part consisting of The brushless resolver according to (3) or (4), characterized in that the rotor excitation winding and the rotor output winding are windings that are out of phase with each other by 90 °.
【0017】(6)前記ステータ励磁巻線部および前記
ステータ出力巻線部はいずれも相互に90°位相のずれ
た2相の巻線を備えており、励磁電圧を印加する相、お
よび出力信号を取り出す相を選択することにより、2相
励磁2相出力、1相励磁2相出力、または2相励磁1相
出力の、3形式の信号処理方式を選択することができる
ことを特徴とする、(5)のブラシレスレゾルバ。(6) Each of the stator excitation winding portion and the stator output winding portion is provided with two-phase windings that are 90 ° out of phase with each other, and a phase to which an excitation voltage is applied and an output signal. It is characterized in that it is possible to select three types of signal processing methods of two-phase excitation two-phase output, one-phase excitation two-phase output, or two-phase excitation one-phase output by selecting the phase from which 5) Brushless resolver.
【0018】(7)前記ステータ鉄心または前記ロータ
鉄心の少なくともいずれか一方における鉄心のスロット
数、前記ステータ励磁巻線部および前記ロータ励磁巻線
からなる励磁機能ブロックにおける極対数、および、前
記ステータ出力巻線部および前記ロータ出力巻線からな
る出力機能ブロックにおける極対数、の組合せにおい
て、これらのうち少なくともいずれか一つが任意に設定
されていることにより、レゾルバ1回転に対してN倍の
回転数の角度信号を得ることができることを特徴とす
る、(3)ないし(6)のいずれかのブラシレスレゾル
バ(ただし、Nは1以上の整数であり、任意の数であ
る。)。(7) The number of slots of the iron core in at least one of the stator iron core and the rotor iron core, the number of pole pairs in the excitation function block including the stator excitation winding portion and the rotor excitation winding, and the stator output. In the combination of the number of pole pairs in the output functional block including the winding portion and the rotor output winding, at least one of them is arbitrarily set, so that the number of rotations is N times the rotation of the resolver. Of the brushless resolver according to any one of (3) to (6) (where N is an integer of 1 or more and is an arbitrary number).
【0019】(8)前記励磁機能ブロックにおける極対
数mと、前記出力機能ブロックにおける極対数nとの関
係が、m−n=1、であり、前記ロータ内のロータ励磁
巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とさ
れていることにより、レゾルバ1回転により1回転分の
角度信号が得られ、軸倍角1のレゾルバが構成されるこ
とを特徴とする、(5)ないし(7)のいずれかのブラ
シレスレゾルバ(ただし、m、nはともに、正の整数で
あり、任意の数である。)。(8) The relation between the number m of pole pairs in the excitation function block and the number n of pole pairs in the output function block is mn = 1, and the rotor excitation winding and rotor output winding in the rotor are Since the phase rotations are reversed in the wiring of the line, the angle signal for one rotation is obtained by one rotation of the resolver, and the resolver having the shaft angle multiplier of 1 is configured. (5) to ( 7) Any of the brushless resolvers of (7) (where m and n are both positive integers and are arbitrary numbers).
【0020】(9)前記励磁機能ブロックにおける極対
数mと、前記出力機能ブロックにおける極対数nとの関
係が、n−m=1、であり、前記ロータ内のロータ励磁
巻線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とさ
れていることにより、レゾルバ1回転により回転方向が
逆で回転量が1回転分の角度信号が得られるレゾルバが
構成されることを特徴とする、(5)ないし(7)のい
ずれかのブラシレスレゾルバ(ただし、m、nはとも
に、正の整数であり、任意の数である。)。(9) The relation between the number m of pole pairs in the excitation function block and the number n of pole pairs in the output function block is nm = 1, and the rotor excitation winding in the rotor and the rotor output winding are Since the phase rotation is reversed in the wiring of the line, the resolver is configured such that the rotation direction is reversed by one rotation of the resolver and the angle signal for the rotation amount of one rotation is obtained. ) To (7) (where m and n are both positive integers and are arbitrary numbers).
【0021】(10)前記励磁機能ブロックにおけるレ
ゾルバ励磁信号と前記出力機能ブロックにおける出力信
号との間における磁束の干渉を防止するために、該励磁
機能ブロックにおける極対数mと、該出力機能ブロック
における極対数nを異なる数とすることを特徴とする、
(5)ないし(7)のいずれかに記載のブラシレスレゾ
ルバ(ただし、m、nはともに、正の整数であり、任意
の数である。)。(10) In order to prevent magnetic flux interference between the resolver excitation signal in the excitation function block and the output signal in the output function block, the number of pole pairs m in the excitation function block and the number of poles in the output function block are Characterized in that the number of pole pairs n is different,
The brushless resolver according to any one of (5) to (7) (where m and n are both positive integers and are arbitrary numbers).
【0022】(11)(5)ないし(7)のいずれかの
ブラシレスレゾルバを構成する方法であって、前記ステ
ータ鉄心または前記ロータ鉄心の少なくともいずれか一
方における鉄心のスロット数、前記励磁機能ブロックに
おける極対数、および、前記出力機能ブロックにおける
極対数、の組合せにおいて、これらのうち少なくともい
ずれか一つを任意に設定することにより、レゾルバ1回
転に対してN倍の回転数の角度信号を得ることができる
ブラシレスレゾルバとすることを特徴とする、ブラシレ
スレゾルバの構成方法(ただし、Nは1以上の整数であ
り、任意の数である。)。(11) A method of constructing the brushless resolver according to any one of (5) to (7), wherein the number of slots of the iron core in at least one of the stator iron core and the rotor iron core, and the excitation function block By arbitrarily setting at least one of these in the combination of the number of pole pairs and the number of pole pairs in the output functional block, an angle signal having a rotation speed N times that of one rotation of the resolver is obtained. And a brushless resolver (wherein N is an integer of 1 or more and is an arbitrary number).
【0023】(12)(5)ないし(7)のいずれかの
ブラシレスレゾルバを構成する方法であって、前記励磁
機能ブロックにおける極対数mと前記出力機能ブロック
における極対数nを異なる数とすることによって、励磁
信号および出力信号の干渉を防止するように構成する、
ブラシレスレゾルバの構成方法(ただし、m、nはとも
に、正の整数であり、任意の数である。)。(12) A method for constructing the brushless resolver according to any one of (5) to (7), wherein the number of pole pairs m in the excitation function block and the number of pole pairs n in the output function block are different numbers. To prevent interference between the excitation signal and the output signal,
A method of configuring a brushless resolver (where m and n are both positive integers and are arbitrary numbers).
【0024】(13)(12)のブラシレスレゾルバの
構成方法であって、前記励磁機能ブロックにおける極対
数mと前記出力機能ブロックにおける極対数nとの関係
を、その差が1となるように極対を構成することによっ
てレゾルバ1回転により1回転分の角度信号が得られる
ようにし、回転方向の等しい軸倍角1のレゾルバを得よ
うとする場合は、mとnの関係をm−n=1、となるよ
うに極を構成し、一方回転方向が逆で回転量が1回転分
の角度信号を発生するレゾルバを得ようとする場合は、
mとnの関係をn−m=1、となるように極を構成する
とともに、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ出力
巻線の配線において相回転を逆相とする、ブラシレスレ
ゾルバの構成方法(ただし、m、nはともに、正の整数
であり、任意の数である。)。(13) In the brushless resolver construction method according to (12), the relationship between the number of pole pairs m in the excitation function block and the number of pole pairs n in the output function block is set so that the difference becomes 1. In order to obtain an angle signal for one rotation by one rotation of the resolver by forming a pair and to obtain a resolver having an axis multiplication angle of 1 with the same rotation direction, the relation between m and n is m−n = 1. , The poles are arranged so that the rotation direction is opposite, and a resolver that generates an angle signal with the rotation amount of one rotation is obtained,
A configuration of a brushless resolver in which the poles are arranged so that the relationship between m and n is nm = 1, and the phase rotation is reversed in the wiring of the rotor excitation winding and the rotor output winding in the rotor. Method (however, both m and n are positive integers and are arbitrary numbers).
【0025】(14)ブラシレスレゾルバ用ロータであ
って、該ロータは2相の巻線の施されたスロットを有す
る鉄心からなり、該2相の巻線はレゾルバ信号変調のた
めに相互に90°位相のずれた巻線により構成されてい
ることを特徴とする、ブラシレスレゾルバ用ロータ。(14) A brushless resolver rotor comprising an iron core having slots provided with windings of two phases, and the windings of two phases are mutually 90 ° for modulating the resolver signal. A rotor for a brushless resolver, characterized in that the rotor is constituted by windings whose phases are shifted.
【0026】(15)レゾルバ部として、2相の巻線か
らなるステータ励磁巻線部、ならびにステータ出力巻線
部を構成する巻線が施されたステータ、およびロータ励
磁巻線ならびにロータ出力巻線の計2相の巻線が施され
たロータ、を有するブラシレスレゾルバにおいて、該ス
テータ励磁巻線部と該ロータ励磁巻線からなる励磁機能
ブロックにおける極対数をmとしたとき、(A)該ステ
ータ励磁巻線部において2相ともに励磁電圧が印加され
た場合には、該ロータの巻線には、
〔数式〕E3=K1Esin(ωt+mθ)、E4=K1
Ecos(ωt+mθ)
で表される2の信号E3およびE4が得られ、(B)該
ステータ励磁巻線部において1相のみに励磁電圧が印加
された場合には、該ロータの巻線には、
〔数式〕E3=K1E1cos(mθ)、E4=K1E1s
in(mθ)
で表される2の信号E3およびE4が得られる、ことを
特徴とする、ブラシレスレゾルバの巻線構造(ただし、
K1は変圧比、Eは入力信号、E1は励磁信号、ωは角
速度、tは時間、θは回転角とする。)。(15) As a resolver section, a stator excitation winding section composed of two-phase windings, and a stator provided with windings constituting the stator output winding section, and rotor excitation winding and rotor output winding In a brushless resolver having a rotor having a total of two-phase windings, when the number of pole pairs in the excitation function block composed of the stator excitation winding portion and the rotor excitation winding is m, (A) the stator When the exciting voltage is applied to both phases in the exciting winding part, [Equation] E 3 = K 1 Esin (ωt + mθ), E 4 = K 1 is applied to the rotor winding.
Two signals E 3 and E 4 represented by Ecos (ωt + mθ) are obtained, and (B) when an exciting voltage is applied to only one phase in the stator exciting winding portion, it is applied to the winding of the rotor. Are [Equation] E 3 = K 1 E 1 cos (mθ), E 4 = K 1 E 1 s
The winding structure of the brushless resolver is characterized in that two signals E 3 and E 4 represented by in (mθ) are obtained (however,
K 1 is a transformation ratio, E is an input signal, E 1 is an excitation signal, ω is an angular velocity, t is time, and θ is a rotation angle. ).
【0027】(16)ブラシレスレゾルバにおける励磁
信号E1、E2、および出力信号E5、E6が、(I)
信号処理方式が2相励磁2相出力の場合は、
〔数式〕E1=Esinωt−−−−〈1〉
E2=Ecosωt−−−−〈2〉
E5=KEsin{ωt+(m+n)θ}−−−−〈5〉
E6=KEcos{ωt+(m+n)θ}−−−−〈6〉
で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線
を変えて、相回転を変更した場合の出力信号は、
〔数式〕
E5=KEsin{ωt+(m−n)θ}−−−−〈7〉
E6=KEcos{ωt+(m−n)θ}−−−−〈8〉
で表されるものであり、(II)信号処理方式が1相励磁
2相出力の場合は、
〔数式〕E1=Esinωt−−−−〈1〉
E5=KE1cos{(m+n)θ}−−−−〈11〉
E6=KE1sin{(m+n)θ}−−−−〈12〉
で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線
を変えて、相回転を変更した場合の出力信号は、
〔数式〕
E5=KE1cos{(m−n)θ}−−−−〈13〉
E6=KE1sin{(m−n)θ}−−−−〈14〉
で表されるものであり、(III)信号処理方式が2相励
磁1相出力の場合は、
〔数式〕E1=Esinωt−−−−〈1〉
E2=Ecosωt−−−−〈2〉
E5=KEsin{ωt+(m+n)θ}−−−−〈17〉
で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線
を変えて、相回転を変更した場合の出力信号は、
〔数式〕
E5=KEsin{ωt+(m−n)θ}−−−−〈18〉
で表されるものである、ことを特徴とする、(15)の
ブラシレスレゾルバの巻線構造(ただし、Kは変圧比、
Eは入力信号、ωは角速度、tは時間、θは回転角、m
は前記励磁機能ブロックにおける極対数、nは前記出力
機能ブロックにおける極対数、とする。)。(16) The excitation signals E 1 , E 2 and the output signals E 5 , E 6 in the brushless resolver are (I)
When the signal processing method is two-phase excitation two-phase output, [Formula] E 1 = Esinωt −−−− <1> E 2 = Ecosωt −−− <2> E 5 = KEsin {ωt + (m + n) θ} −−−− <5> E 6 = KEcos {ωt + (m + n) θ} −−−− <6>, provided that the phase rotation is changed by changing the wiring between the input and output coils in the rotor. Table the output signal, [equation] E 5 = KEsin {ωt + ( m-n) θ} ---- <7> E 6 = KEcos {ωt + (m-n) θ} ---- <8> When the (II) signal processing method is the one-phase excitation two-phase output, [Equation] E 1 = Esinωt −−−− <1> E 5 = KE 1 cos {(m + n) θ} − --- <11> E 6 = is represented by KE 1 sin {(m + n ) θ} ---- <12>, but by changing the wiring between the input and output coils in the rotor The output signal of changing the phase rotation, [Equation] E 5 = KE 1 cos {( m-n) θ} ---- <13> E 6 = KE 1 sin {(m-n) θ} - --- <14>, and when (III) the signal processing method is 2-phase excitation 1-phase output, [Equation] E 1 = Esinωt −−− <1> E 2 = Ecosωt− −−− <2> E 5 = KEsin {ωt + (m + n) θ} −−−− <17>, provided that the phase rotation is changed by changing the wiring between the input and output coils in the rotor. The output signal is represented by [Equation] E 5 = KEsin {ωt + (m−n) θ} −−− <18>, and the winding of the brushless resolver of (15) is characterized in that Structure (where K is the transformation ratio,
E is the input signal, ω is the angular velocity, t is the time, θ is the rotation angle, and m
Is the number of pole pairs in the excitation function block, and n is the number of pole pairs in the output function block. ).
【0028】つまり本発明は、コスト低減の課題を解決
するために、従来レゾルバ励磁信号の非接触伝達のため
設けていたトランス部を設けないこととし、また軸倍角
1を含む任意の軸倍角を得るために、ステータおよびロ
ータにおける巻線構成等を新規な構成とし、さらに励磁
側の磁気回路と出力側の磁気回路の干渉を低減するため
にも、ステータおよびロータにおける巻線構成等を新規
な構成とする、という手段を講じたものである。In other words, in the present invention, in order to solve the problem of cost reduction, the transformer portion which has been conventionally provided for non-contact transmission of the resolver excitation signal is not provided, and any shaft multiplication angle including the shaft multiplication angle 1 is set. In order to obtain the above, a new winding configuration and the like in the stator and the rotor are adopted, and in order to reduce the interference between the magnetic circuit on the excitation side and the magnetic circuit on the output side, the winding configuration and the like in the stator and the rotor are changed. This is a means of constructing.
【0029】すなわち、ブラシレスレゾルバにおいて回
転トランスを使用しないこととし、スロットを有するロ
ータ鉄心とステータ鉄心の一組によりレゾルバを構成す
ることで、コストを低減するものである。また、各鉄心
には相互に90°位相のずれた2相の巻線を施し、励磁
巻線ならびに出力巻線の回転角、およびロータ鉄心なら
びにステータ鉄心のスロット数の組合せを変えることに
より、軸倍角1を含む任意の軸倍角を得るものである。
係る構成により、軸倍角はスロット数および巻線構成に
よって決定されるため、ロータ鉄心形状が軸倍角によっ
て限定されることはなく、扁芯などレゾルバ構成上とる
ことのできない不利な形状でロータ鉄心を構成すること
なく、軸倍角1のレゾルバを構成することができる。That is, the rotating transformer is not used in the brushless resolver, and the resolver is constituted by a set of a rotor core and a stator core having slots, so that the cost is reduced. In addition, each core is provided with two-phase windings that are 90 ° out of phase with each other, and the combination of the rotation angle of the excitation winding and the output winding and the combination of the number of slots in the rotor core and the stator core are changed. An arbitrary axis double angle including double angle 1 is obtained.
With such a configuration, since the shaft angle multiplier is determined by the number of slots and the winding structure, the rotor core shape is not limited by the shaft angle multiplier, and the rotor core is formed in a disadvantageous shape such as a flat core that cannot be achieved in the resolver structure. A resolver having a shaft angle multiplier of 1 can be configured without the configuration.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により詳細に
説明する。なお、同一機能を有する同一構成要素に対し
ては、先に説明した従来技術に係る図7も含めて、同一
の符号を付して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the same components having the same function will be described with the same reference numerals including FIG. 7 according to the related art described above.
【0031】[0031]
【構成】図1は、本発明のブラシレスレゾルバの構造を
示す半断面図である。図において本発明のブラシレスレ
ゾルバ10は、ステータ3側からロータ4側へレゾルバ
励磁信号を非接触で伝達するための励磁信号伝達手段
と、検出すべき回転角に応じて該レゾルバ励磁信号を変
調するためのレゾルバ部7と、を備え、該レゾルバ部7
が該励磁信号伝達手段を兼ねるものであることを主たる
構成とする。該レゾルバ部7は、スロットを有し、かつ
巻線(以下「ロータ巻線」ともいう。)44の施された
ロータ鉄心43からなるロータ4、および、スロットを
有し、かつ巻線(以下、「ステータ巻線」ともいう。)
34の施されたステータ鉄心33からなるステータ3、
の一組から構成することができる。[Structure] FIG. 1 is a half sectional view showing the structure of a brushless resolver of the present invention. In the figure, a brushless resolver 10 of the present invention modulates a resolver excitation signal according to a rotation angle to be detected and an excitation signal transmission means for transmitting a resolver excitation signal from the stator 3 side to the rotor 4 side in a non-contact manner. And a resolver section 7 for
Mainly serves as the excitation signal transmission means. The resolver portion 7 has a slot and a rotor 4 including a rotor core 43 having a winding (hereinafter also referred to as “rotor winding”) 44, and a slot and a winding (hereinafter referred to as “rotor winding”). , Also called "stator winding".)
A stator 3 comprising a stator iron core 33 provided with 34,
Can be made up of a set.
【0032】すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、
レゾルバ励磁信号の非接触伝達のためのトランス部を備
えず、回転角に応じたレゾルバ励磁信号変調のためのレ
ゾルバ部7のみから主として構成される。That is, the brushless resolver of the present invention is
It does not include a transformer section for non-contact transmission of the resolver excitation signal, and is mainly composed of only the resolver section 7 for modulating the resolver excitation signal according to the rotation angle.
【0033】図において、前記ステータ巻線34は、交
流電圧により励磁されて前記ロータ4にレゾルバ励磁信
号を伝達するための巻線であるステータ励磁巻線部34
1(図示せず。図2参照。)と、該ロータ4に顕現する
検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線であるス
テータ出力巻線部342(図示せず。図2参照。)とか
らなり、該ステータ励磁巻線部341および該ステータ
出力巻線部342は、同一の一のステータ鉄心33上に
設けることとすることができる。一方、前記ロータ巻線
44は、該ステータ励磁巻線部341からのレゾルバ励
磁信号伝達を受けるための巻線であるロータ励磁巻線4
41(図示せず。図2参照。)と、該ステータ出力巻線
部342に出力信号を発生させるための巻線であるロー
タ出力巻線442(図示せず。図2参照。)とからなる
ロータ巻線部44を構成しており、該ロータ励磁巻線4
41および該ロータ出力巻線442は同一の一のロータ
鉄心43上に設けられることとすることができる。該ス
テータ鉄心33および該ロータ鉄心43はともに、プレ
ス加工により製造するものとすることができる。In the figure, the stator winding 34 is a winding for transmitting a resolver excitation signal to the rotor 4 by being excited by an AC voltage.
1 (not shown; see FIG. 2) and a stator output winding portion 342 (not shown; see FIG. 2) that is a winding that outputs a signal corresponding to the rotation to be detected manifested in the rotor 4. ) And the stator excitation winding portion 341 and the stator output winding portion 342 can be provided on the same one stator iron core 33. On the other hand, the rotor winding 44 is a winding for receiving the resolver excitation signal transmission from the stator excitation winding portion 341.
41 (not shown; see FIG. 2) and a rotor output winding 442 (not shown; see FIG. 2) which is a winding for generating an output signal in the stator output winding section 342. The rotor winding portion 44 is configured, and the rotor excitation winding 4
41 and the rotor output winding 442 may be provided on the same rotor iron core 43. Both the stator core 33 and the rotor core 43 can be manufactured by press working.
【0034】図において本発明のブラシレスレゾルバの
構造は、ステータ鉄心33およびステータ巻線34から
なるステータ3を有し、かつ、ロータ鉄心43およびロ
ータ巻線44からなるロータ4を有しており、該ステー
タ3および該ロータ4は、検出すべき回転角に応じて該
レゾルバ励磁信号を変調するためのレゾルバ部7を成し
ており、さらに該ロータ4が設けられるロータ軸1、該
ステータ巻線34に接続されたリード線8、および該ス
テータ3ならびに該ロータ4を収容するケース2を備え
ることを基本的な構成とする。In the figure, the structure of the brushless resolver of the present invention has a stator 3 composed of a stator core 33 and a stator winding 34, and a rotor 4 composed of a rotor core 43 and a rotor winding 44, The stator 3 and the rotor 4 constitute a resolver unit 7 for modulating the resolver excitation signal according to the rotation angle to be detected, and further the rotor shaft 1 on which the rotor 4 is provided, the stator winding. A basic structure is provided with the lead wire 8 connected to the wire 34, and the case 2 that houses the stator 3 and the rotor 4.
【0035】しかし本発明においては、該ロータ軸1、
または該ケース2の少なくともいずれか一方を備えない
こととする構成をとることもできる。すなわち本発明の
ブラシレスレゾルバは、上述したレゾルバ構成をとる限
り、該ロータ軸1を設けずに、あるいは該ケース2によ
りレゾルバ部を収容することをせずに、または該ロータ
軸1も該ケース2もともに設けずに構成することができ
る。However, in the present invention, the rotor shaft 1,
Alternatively, a configuration may be adopted in which at least one of the cases 2 is not provided. That is, as long as the brushless resolver of the present invention has the above-described resolver configuration, the rotor shaft 1 is not provided, or the resolver portion is not housed by the case 2, or the rotor shaft 1 is also the case 2. It can be configured without both.
【0036】[0036]
【作用】図1において本発明のブラシレスレゾルバは上
述のように構成されているため、ステータ3側からロー
タ4側へのレゾルバ励磁信号の非接触伝達は、回転トラ
ンスではなくレゾルバ部7により行われ、検出すべき回
転角に応じた該レゾルバ励磁信号の変調もまたレゾルバ
部7によりなされる。該レゾルバ部7は、スロットを有
ステータ巻線44の施されたロータ鉄心43からなるロ
ータ4、および、スロットを有しロータ巻線34の施さ
れたステータ鉄心33からなるステータ3、の一組のみ
から構成できるため、レゾルバ構成を簡素にし、製造コ
ストを低減することができる。In FIG. 1, since the brushless resolver of the present invention is configured as described above, non-contact transmission of the resolver excitation signal from the stator 3 side to the rotor 4 side is performed by the resolver section 7 instead of the rotary transformer. The resolver unit 7 also modulates the resolver excitation signal according to the rotation angle to be detected. The resolver portion 7 is a set of a rotor 4 including a rotor core 43 having a slotted stator winding 44 and a stator 3 including a slotted stator core 33 having a rotor winding 34. Since only the resolver can be configured, the resolver configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
【0037】図において前記ステータ巻線34において
は、これを構成するステータ励磁巻線部341(図示せ
ず。図2参照。)が交流電圧により励磁されて前記ロー
タ4にレゾルバ励磁信号が伝達される。また、該ロータ
4に顕現する検出すべき回転角度に応じた信号が、同じ
く該ステータ巻線34を構成するステータ出力巻線部3
42(図示せず。図2参照。)に出力される。In the figure, in the stator winding 34, a stator excitation winding portion 341 (not shown; see FIG. 2) constituting the stator winding 34 is excited by an AC voltage, and a resolver excitation signal is transmitted to the rotor 4. It In addition, a signal corresponding to the rotation angle to be detected, which is manifested in the rotor 4, is also output to the stator output winding unit 3 which also constitutes the stator winding 34.
42 (not shown; see FIG. 2).
【0038】つまり、該ステータ励磁巻線部341(図
示せず。図2参照。)に交流電圧が印加され、これによ
って生じた磁束により、磁気回路を構成する後記ロータ
励磁巻線441(図示せず。図2参照。)には電圧が励
起されて電流が生じ、これと回路を構成する後記ロータ
出力巻線442(図示せず。図2参照。)において出力
される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ス
テータ出力巻線341(図示せず。図2参照。)に、検
出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が
発生する。That is, an AC voltage is applied to the stator excitation winding portion 341 (not shown; see FIG. 2), and the magnetic flux generated thereby causes the magnetic flux to form a magnetic circuit, which will be described later. (See FIG. 2), a voltage is excited to generate a current, and a magnetic flux output in a rotor output winding 442 (not shown; see FIG. 2) which will be described later and constitutes a circuit with the current is generated. A voltage corresponding to the rotation angle to be detected is output to the stator output winding 341 (not shown; see FIG. 2) forming a magnetic circuit, and an electric signal is generated.
【0039】該ステータ励磁巻線部341および該ステ
ータ出力巻線部342は、同一の一のステータ鉄心33
上に設けることができるため、製造工程において部品個
数を最少にとどめ、製造コストを削減することができ
る。The stator excitation winding portion 341 and the stator output winding portion 342 are the same stator iron core 33.
Since it can be provided above, the number of parts can be minimized in the manufacturing process, and the manufacturing cost can be reduced.
【0040】一方、前記ロータ巻線44においては、こ
れを構成するロータ励磁巻線441(図示せず。図2参
照。)が該ステータ励磁巻線部341からのレゾルバ励
磁信号伝達を受ける。また、同じく該ロータ巻線44を
構成するロータ出力巻線442(図示せず。図2参
照。)により、前記ステータ出力巻線部342において
出力信号が発生させられる。On the other hand, in the rotor winding 44, a rotor exciting winding 441 (not shown; see FIG. 2) constituting the rotor winding 44 receives the resolver exciting signal transmitted from the stator exciting winding portion 341. An output signal is generated in the stator output winding section 342 by a rotor output winding 442 (not shown; see FIG. 2) which also constitutes the rotor winding 44.
【0041】つまり、前記ステータ励磁巻線部341
(図示せず。図2参照。)に交流電圧が印加され、これ
によって生じた磁束により、磁気回路を構成する該ロー
タ励磁巻線441(図示せず。図2参照。)には電圧が
励起されて電流が生じ、これと回路を構成する該ロータ
出力巻線442(図示せず。図2参照。)において出力
される磁束が生じて、これと磁気回路を構成する前記ス
テータ出力巻線341(図示せず。図2参照。)に、検
出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号が
発生する。That is, the stator excitation winding portion 341.
An AC voltage is applied to the rotor exciting winding 441 (not shown; see FIG. 2) that constitutes a magnetic circuit by an AC voltage applied to the rotor exciting winding 441 (not shown; see FIG. 2). A current is generated to generate a magnetic flux, and a magnetic flux output in the rotor output winding 442 (not shown; see FIG. 2) that forms a circuit with the current is generated, and the stator output winding 341 that forms a magnetic circuit with the magnetic flux. (Not shown, see FIG. 2), a voltage corresponding to the rotation angle to be detected is output, and an electric signal is generated.
【0042】該ロータ励磁巻線441および該ロータ出
力巻線442は、同一の一のステータ鉄心43上に設け
ることができるため、製造工程において部品個数を最少
にとどめ、製造コストを削減することができる。Since the rotor excitation winding 441 and the rotor output winding 442 can be provided on the same one stator iron core 43, the number of parts can be minimized in the manufacturing process and the manufacturing cost can be reduced. it can.
【0043】図において本発明のブラシレスレゾルバの
構造は、該ロータ軸1、または該ケース2の少なくとも
いずれか一方を備えないこととし、すなわち本発明のブ
ラシレスレゾルバは、上述したレゾルバ構成をとる限
り、該ロータ軸1を設けずに、あるいは該ケース2によ
りレゾルバ部を収容することをせずに、または該ロータ
軸1も該ケース2もともに設けずに構成することができ
るため、用途に応じた最小限の構成により、部品点数、
部品個数を削減し、製造コストを低減することができ
る。In the figure, the structure of the brushless resolver of the present invention does not include at least one of the rotor shaft 1 and the case 2, that is, the brushless resolver of the present invention has the above-mentioned resolver structure. It can be configured without the rotor shaft 1 or without housing the resolver portion in the case 2, or without the rotor shaft 1 and the case 2 together, so that it can be used depending on the application. The minimum number of components,
The number of parts can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
【0044】図1において、本発明のブラシレスレゾル
バはトランス部を設けない構成であるため、従来のブラ
シレスレゾルバにおける問題であった、トランス部から
レゾルバ部への磁気回路の干渉は解消され、レゾルバ性
能は安定化されたものとなっている。In FIG. 1, since the brushless resolver of the present invention does not have a transformer, the problem of the conventional brushless resolver, that is, the interference of the magnetic circuit from the transformer to the resolver, is eliminated, and the resolver performance is improved. Has been stabilized.
【0045】[0045]
【構成】図2は、本発明のブラシレスレゾルバ10の構
成を示す回路図であり、図2(a)はステータ3および
ロータ4の各構成を示す結線図、図2(b)はレゾルバ
としての励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図
である。なお図2は、後述する2相励磁2相出力のレゾ
ルバの構成を示すものでもあるが、ここでは、励磁側と
出力側の適宜選択により、1相励磁2相出力、および2
相励磁1相出力の信号処理方式をも選択し得る、本発明
ブラシレスレゾルバの基本的構成として、説明する。[Structure] FIG. 2 is a circuit diagram showing a structure of a brushless resolver 10 of the present invention. FIG. 2 (a) is a wiring diagram showing each structure of a stator 3 and a rotor 4, and FIG. 2 (b) is a resolver. It is a wiring diagram divided into blocks for each function of excitation and output. Although FIG. 2 also shows the structure of a resolver for two-phase excitation and two-phase output, which will be described later, here, by appropriately selecting the excitation side and the output side, one-phase excitation two-phase output, and two-phase output
A basic configuration of the brushless resolver of the present invention, which can also select a signal processing method of phase excitation one-phase output, will be described.
【0046】図2において本発明のブラシレスレゾルバ
10においては、前記ステータ3は、交流電圧により励
磁されて前記ロータ4にレゾルバ励磁信号を伝達するた
めの巻線であるステータ励磁巻線部341と、該ロータ
4に顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力される
巻線であるステータ出力巻線部342とを有し、該ステ
ータ励磁巻線部341または該ステータ出力巻線部34
2の少なくともいずれか一方が、相互に90°位相のず
れた2相の巻線を備えたものとして構成される。本発明
においては、該ステータ励磁巻線部341および該ステ
ータ出力巻線部342の双方とも回転角度に対して相互
に位相のずれた2相の巻線を備えたものとして構成する
ことができる。Referring to FIG. 2, in the brushless resolver 10 of the present invention, the stator 3 is a stator excitation winding portion 341 which is a winding for transmitting a resolver excitation signal to the rotor 4 by being excited by an AC voltage. A stator output winding portion 342 that is a winding that outputs a signal corresponding to the rotation to be detected which appears in the rotor 4, and the stator excitation winding portion 341 or the stator output winding portion 34.
At least one of the two is configured as having two-phase windings that are 90 ° out of phase with each other. In the present invention, both the stator excitation winding portion 341 and the stator output winding portion 342 can be configured to include two-phase windings that are out of phase with respect to the rotation angle.
【0047】図において、一方前記ロータ4は、該ステ
ータ励磁巻線部341からのレゾルバ励磁信号伝達を受
けるための巻線であるロータ励磁巻線441と、該ステ
ータ出力巻線部342に出力信号を発生させるための巻
線であるロータ出力巻線442とからなるロータ巻線部
44を有し、該ロータ励磁巻線441と該ロータ出力巻
線442は、相互に90°位相のずれた2相の巻線とな
るように構成される。In the figure, on the other hand, the rotor 4 has a rotor excitation winding 441, which is a winding for receiving a resolver excitation signal transmission from the stator excitation winding portion 341, and an output signal to the stator output winding portion 342. A rotor output winding 442, which is a winding for generating a magnetic field, and the rotor excitation winding 441 and the rotor output winding 442 are 90 ° out of phase with each other. It is configured to be a phase winding.
【0048】図において、前記ステータ励磁巻線部34
1および前記ステータ出力巻線部342は、いずれも回
転角度に対して相互に位相のずれた2相の巻線、341
1と3412、および3425と3426を備えてお
り、励磁電圧を印加する相、および出力信号を取り出す
相を選択することにより、2相励磁2相出力、1相励磁
2相出力、または2相励磁1相出力の、3形式の信号処
理方式を選択することができるように構成することがで
きる。In the figure, the stator excitation winding portion 34
1 and the stator output winding portion 342 are two-phase windings 341, which are out of phase with each other with respect to the rotation angle.
1 and 3412 and 3425 and 3426 are provided, and by selecting a phase to which an excitation voltage is applied and a phase from which an output signal is extracted, 2-phase excitation 2-phase output, 1-phase excitation 2-phase output, or 2-phase excitation It is possible to select one of three types of signal processing methods for one-phase output.
【0049】図において本発明のブラシレスレゾルバ
は、前記ステータ鉄心33または前記ロータ鉄心43の
少なくともいずれか一方における鉄心のスロット数、前
記ステータ励磁巻線部341および前記ロータ励磁巻線
441からなる励磁機能ブロックBRにおける極対数、
および、前記ステータ出力巻線部342および前記ロー
タ出力巻線442からなる出力機能ブロックBSにおけ
る極対数、の組合せにおいて、該スロット数、励磁機能
ブロックBRにおける極対数、または該出力機能ブロッ
クBSにおける極対数、のうち少なくともいずれか一つ
を任意に設定することにより、レゾルバ1回転に対して
N倍の回転数の角度信号を得ることが可能な構成とする
ことができる。ただし、Nは1以上の整数(自然数)で
あり、任意の数である。In the figure, the brushless resolver according to the present invention has an exciting function composed of the number of slots of the iron core in at least one of the stator iron core 33 and the rotor iron core 43, the stator exciting winding portion 341 and the rotor exciting winding 441. Number of pole pairs in block BR,
In the combination of the number of pole pairs in the output function block BS including the stator output winding section 342 and the rotor output winding 442, the number of slots, the number of pole pairs in the excitation function block BR, or the pole in the output function block BS. By arbitrarily setting at least one of the logarithms, it is possible to obtain a configuration in which an angle signal having a rotation speed N times that of one rotation of the resolver can be obtained. However, N is an integer (natural number) of 1 or more, and is an arbitrary number.
【0050】[0050]
【作用】図2において本発明のブラシレスレゾルバは上
述のように構成されているため、前記ステータ3におい
ては、前記ステータ励磁巻線部341は交流電圧により
励磁されて、これにより前記ロータ4にレゾルバ励磁信
号が伝達され、ステータ出力巻線部342では該ロータ
4に顕現する検出すべき回転に応じた信号が出力され
る。In FIG. 2, since the brushless resolver of the present invention is constructed as described above, in the stator 3, the stator exciting winding portion 341 is excited by an AC voltage, which causes the rotor 4 to resolver. The excitation signal is transmitted, and the stator output winding section 342 outputs a signal corresponding to the rotation to be detected which appears in the rotor 4.
【0051】つまり、前記ステータ励磁巻線部341に
交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、
磁気回路を構成する該ロータ励磁巻線441には電圧が
励起されて電流が生じ、これと回路を構成する該ロータ
出力巻線442において出力される磁束が生じて、これ
と磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線341に、
検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号
が発生する。That is, an AC voltage is applied to the stator excitation winding portion 341, and the magnetic flux generated by this causes
A voltage is excited in the rotor excitation winding 441 forming a magnetic circuit to generate a current, and a magnetic flux output from the rotor output winding 442 forming a circuit is generated to form a magnetic circuit with this. In the stator output winding 341,
A voltage corresponding to the rotation angle to be detected is output and an electric signal is generated.
【0052】そして、該ステータ励磁巻線部341また
は該ステータ出力巻線部342の少なくともいずれか一
方は、その備える2相の巻線においてその位相が相互に
90°ずれたものとなる。本発明においては、該ステー
タ励磁巻線部341および該ステータ出力巻線部342
の双方とも、その備える2相の巻線(ステータ励磁巻線
部341については巻線3411と3412、ステータ
出力巻線部342については巻線3425と3426)
においてその位相が相互に90°ずれたものとすること
ができ、したがって、相互に位相のずれた2相の励磁電
圧、および相互に位相のずれた2相の出力電圧を得るこ
とができる。At least one of the stator excitation winding portion 341 and the stator output winding portion 342 is a two-phase winding included in the stator excitation winding portion 341 and the stator output winding portion 342. In the present invention, the stator excitation winding portion 341 and the stator output winding portion 342.
Both of them include two-phase windings (windings 3411 and 3412 for the stator excitation winding portion 341, windings 3425 and 3426 for the stator output winding portion 342).
At 90 °, the phases thereof can be shifted from each other by 90 °, and therefore, two-phase excitation voltages having mutually shifted phases and two-phase output voltages having mutually shifted phases can be obtained.
【0053】図において、一方前記ロータ4において
は、前記ロータ励磁巻線441により前記ステータ励磁
巻線部341からのレゾルバ励磁信号伝達が受けられ、
前記ロータ出力巻線442により前記ステータ出力巻線
部342に出力信号が発生させられる。In the figure, on the other hand, in the rotor 4, the resolver excitation signal transmission from the stator excitation winding portion 341 is received by the rotor excitation winding 441.
An output signal is generated in the stator output winding section 342 by the rotor output winding 442.
【0054】つまり、前記ステータ励磁巻線部341に
交流電圧が印加され、これによって生じた磁束により、
磁気回路を構成する該ロータ励磁巻線441には電圧が
励起されて電流が生じ、これと回路を構成する該ロータ
出力巻線442において出力される磁束が生じて、これ
と磁気回路を構成する前記ステータ出力巻線341に、
検出すべき回転角度に応じた電圧が出力され、電気信号
が発生する。That is, an AC voltage is applied to the stator excitation winding portion 341, and the magnetic flux generated by this causes
A voltage is excited in the rotor excitation winding 441 forming a magnetic circuit to generate a current, and a magnetic flux output from the rotor output winding 442 forming a circuit is generated to form a magnetic circuit with this. In the stator output winding 341,
A voltage corresponding to the rotation angle to be detected is output and an electric signal is generated.
【0055】該ロータ励磁巻線441と該ロータ出力巻
線442は、その備える2相の巻線においてその位相が
相互に90°ずれたものとすることができ、したがっ
て、相互に位相のずれた2相の電圧が得られる。The rotor excitation winding 441 and the rotor output winding 442 may have their two-phase windings deviated in phase from each other by 90 °, and thus are out of phase with each other. Two-phase voltage is obtained.
【0056】したがって、ステータ4において励磁電圧
を印加する相、および出力信号を取り出す相が選択され
ることにより、2相励磁2相出力、1相励磁2相出力、
または2相励磁1相出力の、3形式の信号処理方式が選
択され得る。Therefore, by selecting the phase for applying the excitation voltage and the phase for extracting the output signal in the stator 4, the 2-phase excitation 2-phase output, the 1-phase excitation 2-phase output,
Alternatively, three types of signal processing methods of two-phase excitation and one-phase output can be selected.
【0057】また、前記スロット数、前記励磁機能ブロ
ックBRにおける極対数、または前記該出力機能ブロッ
クBSにおける極対数、のうち少なくともいずれか一つ
が任意に設定されて、レゾルバ1回転に対してN倍の回
転数の角度信号が得られる。すなわち、前記ステータ鉄
心33のスロット数、前記ロータ鉄心43のスロット
数、該励磁機能ブロックBRにおける励磁巻線の構成、
および該出力機能ブロックBSにおける出力巻線の構成
が任意に設定されて、必要な軸倍角が設定される。これ
により、軸倍角選択の自由度が増大し、その結果レゾル
バ構成・設計の自由度が増大する。ただしNは1以上の
整数(自然数)であり、任意の数である。Further, at least one of the number of slots, the number of pole pairs in the excitation function block BR, or the number of pole pairs in the output function block BS is arbitrarily set, and N times per revolution of the resolver. An angle signal of the number of rotations of is obtained. That is, the number of slots of the stator core 33, the number of slots of the rotor core 43, the configuration of the excitation winding in the excitation function block BR,
Also, the configuration of the output winding in the output function block BS is arbitrarily set, and the required shaft angle multiplier is set. As a result, the degree of freedom in selecting the shaft angle multiplier is increased, and as a result, the degree of freedom in resolver configuration / design is increased. However, N is an integer (natural number) of 1 or more, and is an arbitrary number.
【0058】図において本発明のブラシレスレゾルバは
また、前記励磁機能ブロックBRにおける極対数mと、
前記出力機能ブロックBSにおける極対数nとの関係
を、m−n=1、とし、すなわち、該励磁機能ブロック
BRにおける極対数mを該出力機能ブロックBSにおけ
る極対数nよりも1対多く構成し、かつ前記ロータ4内
のロータ励磁巻線441とロータ出力巻線442の配線
において相回転を逆相とし、レゾルバ1回転により1回
転分の角度信号が得られる軸倍角1のレゾルバとするこ
とができる。In the figure, the brushless resolver of the present invention also has the number of pole pairs m in the excitation function block BR,
The relation with the number n of pole pairs in the output function block BS is set to m−n = 1, that is, the number m of pole pairs in the excitation function block BR is made one more than the number n of pole pairs in the output function block BS. In addition, the phase rotation in the wiring of the rotor excitation winding 441 and the rotor output winding 442 in the rotor 4 may be reversed, and the resolver may have a shaft angle multiplier of 1 to obtain an angle signal for one rotation by one rotation of the resolver. it can.
【0059】また、前記励磁機能ブロックBRにおける
極対数mと、前記出力機能ブロックBSにおける極対数
nとの関係を、n−m=1、とし、すなわち、該励磁機
能ブロックBRにおける極対数mを該出力機能ブロック
BSにおける極対数nよりも1対少なく構成し、前記ロ
ータ4内のロータ励磁巻線441とロータ出力巻線44
2の配線において相回転を逆相とし、レゾルバ1回転に
より回転方向が逆で回転量が1回転分の角度信号が得ら
れるレゾルバとすることができる。Further, the relation between the number m of pole pairs in the excitation function block BR and the number n of pole pairs in the output function block BS is set to nm = 1, that is, the number m of pole pairs in the excitation function block BR. The number of pole pairs n in the output function block BS is reduced by one pair, and the rotor excitation winding 441 and the rotor output winding 44 in the rotor 4 are arranged.
In the wiring of No. 2, the phase rotation can be reversed, and the rotation direction can be reversed by one rotation of the resolver, and the resolver can obtain the angle signal for the rotation amount of one rotation.
【0060】図において本発明のブラシレスレゾルバ
は、前記励磁機能ブロックBRにおけるレゾルバ励磁信
号と前記出力機能ブロックBSにおける出力信号との間
における磁束の干渉を防止するために、該励磁機能ブロ
ックBRにおける極対数mと、該出力機能ブロックBS
における極対数nを異なる数とする構成とすることがで
きる。In the figure, the brushless resolver of the present invention has a pole in the excitation function block BR in order to prevent magnetic flux interference between the resolver excitation signal in the excitation function block BR and the output signal in the output function block BS. Logarithm m and the output function block BS
The number of pole pairs n in can be different.
【0061】[0061]
【構成】次に、上述した本発明ブラシレスレゾルバの基
本的構成を踏まえ、各信号処理方式のブラシレスレゾル
バの構成例について、説明する。図3は、本発明のブラ
シレスレゾルバにおいて2相励磁2相出力の信号処理方
式を採る場合の構成を示す回路図であり、図3(a)は
ステータおよびロータの各構成を示す結線図、図3
(b)はレゾルバとしての励磁、出力各機能別にブロッ
ク分けした結線図である。本構成において、ステータは
ステータ励磁巻線a(m極対)、ステータ出力巻線c
(n極対)、ロータはロータ励磁巻線b(m極対)、ロ
ータ出力巻線d(n極対)にて構成される。E1、E2
は励磁信号であり、E5、E6は出力信号である。理論
式は数式1の〈1〉〜〈6〉のとおりである。数式中、
K、K1、K2は変圧比、ωは角速度(rad/s)、
tは時間(s)、θは回転角(rad)である。以下も
同じである。[Structure] Next, based on the basic structure of the brushless resolver of the present invention described above, an example of the structure of a brushless resolver of each signal processing system will be described. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the brushless resolver of the present invention when a signal processing method of two-phase excitation and two-phase output is adopted, and FIG. 3A is a wiring diagram showing respective configurations of a stator and a rotor. Three
(B) is a connection diagram in which the excitation and output functions of the resolver are divided into blocks for each function. In this configuration, the stator includes a stator excitation winding a (m pole pair) and a stator output winding c.
(N pole pair), the rotor is composed of a rotor excitation winding b (m pole pair) and a rotor output winding d (n pole pair). E 1 , E 2
Is an excitation signal, and E 5 and E 6 are output signals. The theoretical formula is as in <1> to <6> of Formula 1. In the formula,
K, K 1 and K 2 are transformation ratios, ω is angular velocity (rad / s),
t is time (s), and θ is a rotation angle (rad). The same applies below.
【0062】 〔数式1〕 E1=Esinωt−−−−〈1〉 E2=Ecosωt−−−−〈2〉 E3=K1E1cos(mθ)+K1E2sin(mθ) =K1Esinωtcos(mθ)+K1Ecosωtsin(mθ) =K1Esin(ωt+mθ)−−−−〈3〉 E4=−K1E1sin(mθ)+K1E2cos(mθ) =−K1Esinωtsin(mθ)+K1Ecosωtcos(mθ) =K1Ecos(ωt+mθ)−−−−〈4〉 E5=K2E3cos(nθ)+K2E4sin(nθ) =K1K2Esin(ωt+mθ)cos(nθ)+K1K2Ecos(ωt+mθ )sin(nθ) =KEsin(ωt+mθ+nθ) =KEsin{ωt+(m+n)θ}−−−−〈5〉 E6=−K2E3sin(nθ)+K2E4cos(nθ) =−K1K2Esin(ωt+mθ)sin(nθ)+K1K2Ecos(ωt+m θ)cos(nθ) =KEcos(ωt+mθ+nθ) =KEcos{ωt+(m+n)θ}−−−−〈6〉[Formula 1] E 1 = Esinωt −−−− <1> E 2 = Ecosωt −−−− <2> E 3 = K 1 E 1 cos (mθ) + K 1 E 2 sin (mθ) = K 1 Esin ωtcos (mθ) + K 1 Ecosωtsin (mθ) = K 1 Esin (ωt + mθ) −−−− <3> E 4 = −K 1 E 1 sin (mθ) + K 1 E 2 cos (mθ) = −K 1 Esinωt sin (Mθ) + K 1 Ecosωtcos (mθ) = K 1 Ecos (ωt + mθ) −−−− <4> E 5 = K 2 E 3 cos (nθ) + K 2 E 4 sin (nθ) = K 1 K 2 Esin (ωt + mθ) ) cos (nθ) + K 1 K 2 Ecos (ωt + mθ) sin (nθ) = KEsin (ωt + mθ + nθ) = KEsin {ωt + (m + n) θ} ---- <5> E 6 = -K 2 E 3 sin (nθ) + K 2 E 4 cos (nθ ) = -K 1 K 2 Esin (ωt + mθ) sin (nθ) + K 1 K 2 E cos (ωt + mθ) cos (nθ) = KEcos (ωt + mθ + nθ) = KEcos {ωt + (m + n) θ} --- <6>
【0063】すなわち2相励磁2相出力の信号処理方式
により、得られる出力信号E5およびE6は、それぞれ
励磁信号E1およびE2と比べて(m+n)θだけ位相
のずれた信号である。That is, the output signals E 5 and E 6 obtained by the two-phase excitation two-phase output signal processing method are signals which are out of phase by (m + n) θ from the excitation signals E 1 and E 2 , respectively. .
【0064】ここで、ロータ内の入力と出力コイル間の
配線を変えて、相回転を変更すれば理論式は数式2の
〈7〉、〈8〉にて表される。Here, if the phase rotation is changed by changing the wiring between the input and output coils in the rotor, the theoretical formulas can be expressed by <7> and <8> in the mathematical formula 2.
【0065】 [0065]
【0066】すなわちこの場合、2相励磁2相出力の信
号処理方式により、得られる出力信号E5およびE
6は、それぞれ励磁信号E1およびE2と比べて(m−
n)θだけ位相のずれた信号となる。That is, in this case, the output signals E 5 and E 5 obtained by the two-phase excitation two-phase output signal processing method are used.
6 is (m-compared to the excitation signals E 1 and E 2 respectively
n) The signal is out of phase by θ.
【0067】図4は、本発明のブラシレスレゾルバにお
いて1相励磁2相出力の信号処理方式を採る場合の構成
を示す回路図であり、図4(a)はステータおよびロー
タの各構成を示す結線図、図4(b)はレゾルバとして
の励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図であ
る。本構成において、ステータはステータ励磁巻線a
(m極対)、ステータ出力巻線c(n極対)、ロータは
ロータ励磁巻線b(m極対)、ロータ出力巻線d(n極
対)にて構成される。E1は励磁信号であり、E5、E
6は出力信号である。理論式は数式3の〈11〉、〈1
2〉のとおりである。FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of the brushless resolver of the present invention when the signal processing system of one-phase excitation and two-phase output is adopted, and FIG. 4 (a) is a wiring diagram showing each configuration of the stator and the rotor. FIG. 4 (b) is a connection diagram in which the excitation and output functions of the resolver are divided into blocks according to their respective functions. In this configuration, the stator is the stator excitation winding a.
(M pole pair), stator output winding c (n pole pair), and the rotor is composed of rotor excitation winding b (m pole pair) and rotor output winding d (n pole pair). E 1 is an excitation signal, and E 5 , E
6 is an output signal. The theoretical formula is <11>, <1 of Formula 3
2>.
【0068】 〔数式3〕 E1=Esinωt−−−−〈1〉 E3=K1E1cos(mθ)−−−−〈9〉 E4=K1E1sin(mθ)−−−−〈10〉 E5=K2E3cos(nθ)−K2E4sin(nθ) =K1K2E1{cos(mθ)cos(nθ)−sin(mθ)sin(nθ)} =KE1cos{(m+n)θ}−−−−〈11〉 E6=K2E3sin(nθ)+K2E4cos(nθ) =K1K2E1{cos(mθ)sin(nθ)+sin(mθ)cos(nθ)} =KE1sin{(m+n)θ}−−−−〈12〉[Equation 3] E 1 = Esinωt −−−− <1> E 3 = K 1 E 1 cos (mθ) −−− <9> E 4 = K 1 E 1 sin (mθ) −−− − <10> E 5 = K 2 E 3 cos (nθ) −K 2 E 4 sin (nθ) = K 1 K 2 E 1 {cos (mθ) cos (nθ) −sin (mθ) sin (nθ)} = KE 1 cos {(m + n) θ} ---- <11> E 6 = K 2 E 3 sin (nθ) + K 2 E 4 cos (nθ) = K 1 K 2 E 1 {cos (mθ) sin ( nθ) + sin (mθ) cos (nθ)} = KE 1 sin {(m + n) θ} ---- <12>
【0069】すなわち1相励磁2相出力の信号処理方式
により、得られる出力信号E5およびE6は、励磁信号
E1と比べて軸倍角は(m+n)倍となり、すなわち1
回転で(m+n)回転分の角度信号が得られる。That is, the output signals E 5 and E 6 obtained by the signal processing method of the one-phase excitation two-phase output have the axis multiplication angle (m + n) times that of the excitation signal E 1 , that is, 1
By rotation, an angle signal for (m + n) rotations is obtained.
【0070】ここで、ロータ内の入力と出力コイル間の
配線を変えて、相回転を変更すれば理論式は数式4の
〈13〉、〈14〉にて表される。Here, if the phase rotation is changed by changing the wiring between the input and output coils in the rotor, the theoretical formulas can be expressed by <13> and <14> in the mathematical formula 4.
【0071】 [0071]
【0072】すなわちこの場合、1相励磁2相出力の信
号処理方式により、得られる出力信号E5およびE
6は、励磁信号E1と比べて軸倍角は(m−n)倍とな
り、すなわち1回転で(m−n)回転分の角度信号が得
られる。That is, in this case, the output signals E 5 and E 5 obtained by the signal processing method of the one-phase excitation and the two-phase output are used.
6, the excitation signal E 1 as compared to the shaft angle multiplier is (m-n) becomes doubled, that is, one revolution (m-n) angle signal rotations obtained.
【0073】図5は、本発明のブラシレスレゾルバにお
いて2相励磁1相出力の信号処理方式を採る場合の構成
を示す回路図であり、図5(a)はステータおよびロー
タの各構成を示す結線図、図5(b)はレゾルバとして
の励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図であ
る。本構成において、ステータはステータ励磁巻線a
(m極対)、ステータ出力巻線c(n極対)、ロータは
ロータ励磁巻線b(m極対)、ロータ出力巻線d(n極
対)にて構成される。E1、E2は励磁信号であり、E
5は出力信号である。理論式は数式5の〈17〉のとお
りである。FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the brushless resolver of the present invention when the signal processing method of two-phase excitation and one-phase output is adopted, and FIG. 5 (a) is a wiring diagram showing each configuration of the stator and the rotor. FIG. 5B is a connection diagram in which excitation and output as a resolver are divided into blocks according to their respective functions. In this configuration, the stator is the stator excitation winding a.
(M pole pair), stator output winding c (n pole pair), and the rotor is composed of rotor excitation winding b (m pole pair) and rotor output winding d (n pole pair). E 1 and E 2 are excitation signals, and
5 is an output signal. The theoretical formula is as in <17> of Formula 5.
【0074】 〔数式5〕 E1=Esinωt−−−−〈1〉 E2=Ecosωt−−−−〈2〉 E3=K1E1cos(mθ)+K1E2sin(mθ) =K1Esinωtcos(mθ)+K1Ecosωtsin(mθ) =K1Esin(ωt+mθ)−−−−〈15〉 E4=−K1E1sin(mθ)+K1E2cos(mθ) =−K1Esinωtsin(mθ)+K1Ecosωtcos(mθ) =K1Ecos(ωt+mθ)−−−−〈16〉 E5=K2E3cos(nθ)+K2E4sin(nθ) =K1K2Esin(ωt+mθ)cos(nθ)+K1K2Ecos(ωt+mθ )sin(nθ) =KEsin(ωt+mθ+nθ) =KEsin{ωt+(m+n)θ}−−−−〈17〉[Equation 5] E 1 = Esinωt −−−− <1> E 2 = Ecosωt −−−− <2> E 3 = K 1 E 1 cos (mθ) + K 1 E 2 sin (mθ) = K 1 Esin ωtcos (mθ) + K 1 Ecosωtsin (mθ) = K 1 Esin (ωt + mθ) −−−− <15> E 4 = −K 1 E 1 sin (mθ) + K 1 E 2 cos (mθ) = −K 1 Esinωt sin (Mθ) + K 1 Ecosωtcos (mθ) = K 1 Ecos (ωt + mθ) −−−− <16> E 5 = K 2 E 3 cos (nθ) + K 2 E 4 sin (nθ) = K 1 K 2 Esin (ωt + mθ) ) Cos (nθ) + K 1 K 2 Ecos (ωt + mθ) sin (nθ) = KEsin (ωt + mθ + nθ) = KEsin {ωt + (m + n) θ} -------- <17>
【0075】すなわち2相励磁1相出力の信号処理方式
により、得られる出力信号E5は、励磁信号E1、E2
と比べて(m+n)θだけ位相のずれた信号である。That is, the output signal E 5 obtained by the signal processing method of 2-phase excitation 1-phase output is the excitation signals E 1 , E 2
The signal is out of phase by (m + n) θ compared with.
【0076】ここで、ロータ内の入力と出力コイル間の
配線を変えて、相回転を変更すれば理論式は数式6の
〈18〉にて表される。Here, if the phase rotation is changed by changing the wiring between the input and output coils in the rotor, the theoretical formula can be expressed by <18> in the mathematical formula 6.
【0077】 〔数式6〕 E5=K2E3cos(nθ)−K2E4sin(nθ) =KEsin{ωt+(m−n)θ}−−−−〈18〉[Equation 6] E 5 = K 2 E 3 cos (nθ) −K 2 E 4 sin (nθ) = KE sin {ωt + (m−n) θ} −−− <18>
【0078】すなわちこの場合、2相励磁1相出力の信
号処理方式により、得られる出力信号E5は、励磁信号
E1、E2と比べて(m−n)θだけ位相のずれた信号
である。That is, in this case, the output signal E 5 obtained by the signal processing method of 2-phase excitation 1-phase output is a signal whose phase is shifted by (m−n) θ from the excitation signals E 1 and E 2. is there.
【0079】以上のように、本発明のブラシレスレゾル
バにおいて、2相励磁2相出力、1相励磁2相出力、2
相励磁1相出力の各信号処理方式のレゾルバを構成する
ことができ、またその位相のずれを任意に構成し、励磁
側および出力側における極対数mおよびnの組合せを選
択することにより、回転角θに対してN倍(軸倍角N)
の角度信号を得ることができる。さらに鉄心のスロット
数およびm、nの組合せにより、必要とするN倍の信号
を得ることができる。As described above, in the brushless resolver of the present invention, 2-phase excitation 2-phase output, 1-phase excitation 2-phase output, 2
It is possible to configure a resolver for each signal processing method of phase excitation 1-phase output, and to configure the phase shift arbitrarily, and select the combination of the number of pole pairs m and n on the excitation side and the output side to achieve rotation. N times angle θ (axis angle N)
Angle signals can be obtained. Further, the required N-fold signal can be obtained by the number of slots of the iron core and the combination of m and n.
【0080】また、本発明のブラシレスレゾルバは、前
記励磁機能ブロックにおける極対数mと、前記出力機能
ブロックにおける極対数nとを異なる数とすることによ
って、ステータとロータにおいてそれぞれ同一鉄心を用
いる際の、励磁信号および出力信号の干渉を防止するこ
とができる。ここで、m、nはともに、正の整数であ
り、任意の数である。以下も同様である。In the brushless resolver of the present invention, the number of pole pairs m in the exciting function block and the number of pole pairs n in the output function block are different from each other, so that the same iron core is used in the stator and the rotor, respectively. It is possible to prevent interference between the excitation signal and the output signal. Here, both m and n are positive integers and are arbitrary numbers. The same applies to the following.
【0081】また、本発明のブラシレスレゾルバは、前
記励磁機能ブロックにおける極対数mと前記出力機能ブ
ロックにおける極対数nとの関係を、その差が1となる
ように極を構成することによって、レゾルバ1回転によ
り1回転分の角度信号が得られるように構成することが
できる。回転方向の等しい軸倍角1のレゾルバを得よう
とする場合は、各ブロックにおける極対数mとnの関係
をm−n=1、となるように極を構成することにより、
これを構成することができる。一方回転方向が逆で回転
量が1回転分の角度信号を発生するレゾルバを得ようと
する場合は、mとnの関係をn−m=1、となるように
極を構成するとともに、前記ロータ内のロータ励磁巻線
とロータ出力巻線の配線において相回転を逆相とするこ
とにより、これを構成することができる。In the brushless resolver of the present invention, the resolver is constructed by forming a pole so that the difference between the number m of pole pairs in the excitation function block and the number n of pole pairs in the output function block is 1. It is possible to configure so that an angle signal for one rotation can be obtained by one rotation. In order to obtain a resolver with the same axis multiplication angle of 1 in the rotation direction, by configuring the poles so that the relationship between the number of pole pairs m and n in each block is mn = 1,
This can be configured. On the other hand, in order to obtain a resolver which has an opposite rotation direction and generates an angle signal corresponding to one rotation, the poles are arranged so that the relationship between m and n is nm = 1, and This can be configured by making the phase rotations in opposite phases in the wiring of the rotor excitation winding and the rotor output winding in the rotor.
【0082】本発明のブラシレスレゾルバに用いられる
ロータは、上述のように2相の巻線の施されたスロット
を有する鉄心からなるものであり、該2相の巻線は、レ
ゾルバ信号変調のために相互に90°位相がずれたもの
として構成されており、これにより上述した本発明のブ
ラシレスレゾルバにおけるさまざまな信号変調がなされ
る。The rotor used in the brushless resolver of the present invention is composed of an iron core having slots provided with two-phase windings as described above, and the two-phase windings are for modulating the resolver signal. Are 90 ° out of phase with each other, which allows various signal modulations in the brushless resolver of the present invention described above.
【0083】すなわち本発明のブラシレスレゾルバは、
レゾルバ部として、2相の巻線からなるステータ励磁巻
線部、ならびにステータ出力巻線部を構成する巻線が施
されたステータ、およびロータ励磁巻線ならびにロータ
出力巻線の計2相の巻線が施されたロータ、を有してお
り、該ステータ励磁巻線と該ロータ励磁巻線からなる励
磁機能ブロックにおける極対数をmとしたとき、該ロー
タには次のような信号が発生する。That is, the brushless resolver of the present invention is
As a resolver section, a stator excitation winding section consisting of two-phase windings, a stator provided with windings constituting the stator output winding section, and a rotor excitation winding and a rotor output winding for a total of two phases. When the number of pole pairs in the excitation function block composed of the stator excitation winding and the rotor excitation winding is m, the rotor generates the following signals. .
【0084】(A)該ステータ励磁巻線部において2相
ともに励磁電圧が印加された場合には、該ロータの巻線
においては、
〔数式〕E3=K1Esin(ωt+mθ)、E4=K1
Ecos(ωt+mθ)
で表される2の信号E3、E4が得られる。(B)該ス
テータ励磁巻線部において1相のみに励磁電圧が印加さ
れた場合には、該ロータの巻線においては、
〔数式〕E3=K1E1cos(mθ)、E4=K1E1s
in(mθ)
で表される2の信号E3、E4が得られる。これらの信
号に基づいて、ステータ出力巻線部における出力信号E
5、E6が決定される。各文字の意味は、先に述べたと
おり、K1は変圧比、EおよびE1は励磁信号、ωは角
速度、tは時間、θは回転角である。(A) When the exciting voltage is applied to both phases in the stator exciting winding portion, in the winding of the rotor, [Equation] E 3 = K 1 Esin (ωt + mθ), E 4 = K 1
Two signals E 3 and E 4 represented by Ecos (ωt + mθ) are obtained. (B) When an exciting voltage is applied to only one phase in the stator exciting winding portion, in the rotor winding, [Equation] E 3 = K 1 E 1 cos (mθ), E 4 = K 1 E 1 s
Two signals E 3 and E 4 represented by in (mθ) are obtained. Based on these signals, the output signal E in the stator output winding section
5 , E 6 are determined. As described above, the meaning of each character is K 1 is a transformation ratio, E and E 1 are excitation signals, ω is angular velocity, t is time, and θ is rotation angle.
【0085】[0085]
【実施例】本発明のブラシレスレゾルバにおける入出力
巻線の構成を、1相励磁2相出力の場合(図4参照)を
例に、以下に示す。mおよびnの組み合わせを変えるこ
とにより、回転角度θに対してN(軸倍角N)倍の角度
信号が得られる。このときN倍の信号は例にとどまら
ず、鉄心のスロット数およびm、nとの組み合わせによ
り、必要とするN倍の信号を得ることができる。以下の
各式において、θは回転角度、mは励磁側極対数、nは
出力側極対数である。EXAMPLE The configuration of the input / output windings in the brushless resolver of the present invention is shown below, taking the case of one-phase excitation and two-phase output (see FIG. 4) as an example. By changing the combination of m and n, an angle signal that is N (axis multiplication angle N) times the rotation angle θ can be obtained. At this time, the N-fold signal is not limited to the example, and the required N-fold signal can be obtained by combining the number of slots of the iron core and m and n. In the following equations, θ is the rotation angle, m is the number of excitation side pole pairs, and n is the number of output side pole pairs.
【0086】1.励磁側および出力側における極対数が
それぞれ、m=1、n=2の場合の出力信号は数式7に
示したようになる。軸倍角は3となり、1回転で3回転
分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成され
る。1. The output signals when the number of pole pairs on the excitation side and the number of poles on the output side are m = 1 and n = 2 are as shown in Expression 7. The shaft angle multiplier is 3, and a brushless resolver is obtained which can obtain an angle signal for three rotations in one rotation.
【0087】〔数式7〕 m=1、n=2のとき、〈11〉、〈12〉式より E1=Esinωt E5=KE1cos{(m+n)θ} =KE1cos{(1+2)θ} =KE1cos3θ E6=KE1sin{(m+n)θ} =KE1sin{(1+2)θ} =KE1sin3θ[Equation 7] When m = 1 and n = 2, E 1 = Esinωt E 5 = KE 1 cos {(m + n) θ} = KE 1 cos {(1 + 2) from the equations <11> and <12>. θ} = KE 1 cos 3θ E 6 = KE 1 sin {(m + n) θ} = KE 1 sin {(1 + 2) θ} = KE 1 sin3θ
【0088】2.励磁側および出力側における極対数が
それぞれ、m=3、n=1の場合の出力信号は数式8に
示したようになる。軸倍角は4となり、1回転で4回転
分の角度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成され
る。2. The output signals when the number of pole pairs on the excitation side and the output side are m = 3 and n = 1, respectively, are as shown in Equation 8. The shaft angle multiplier is 4, and a brushless resolver that can obtain an angle signal for four rotations in one rotation is configured.
【0089】〔数式8〕 m=3、n=1のとき、〈11〉、〈12〉式より E1=Esinωt E5=KE1cos{(m+n)θ} =KE1cos{(3+1)θ} =KE1cos4θ E6=KE1sin{(m+n)θ} =KE1sin{(3+1)θ} =KE1sin4θ[Equation 8] When m = 3 and n = 1, from Eqs. <11> and <12>, E 1 = E sinωt E 5 = KE 1 cos {(m + n) θ} = KE 1 cos {(3 + 1) θ} = KE 1 cos 4θ E 6 = KE 1 sin {(m + n) θ} = KE 1 sin {(3 + 1) θ} = KE 1 sin4θ
【0090】3.励磁側および出力側における極対数が
それぞれ、m=8、n=7で、相回転が逆の場合の出力
信号は数式9に示したようになる。軸倍角は1となり、
1回転で1回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾ
ルバが構成される。3. When the number of pole pairs on the excitation side and the output side are m = 8 and n = 7, respectively, and the phase rotation is opposite, the output signal is as shown in Expression 9. The shaft angle is 1,
A brushless resolver that can obtain an angle signal for one rotation by one rotation is configured.
【0091】〔数式9〕m=8、n=7、相回転が逆の
とき、〈13〉、〈14〉式より
E1=Esinωt
E5=KE1cos{(m−n)θ}
=KE1cos{(8−7)θ}
=KE1cosθ
E6=KE1sin{(m−n)θ}
=KE1sin{(8−7)θ}
=KE1sinθ[Equation 9] When m = 8, n = 7, and the phase rotation is opposite, E 1 = Esinωt E 5 = KE 1 cos {(m−n) θ} = from equations <13> and <14> KE 1 cos {(8-7) θ } = KE 1 cosθ E 6 = KE 1 sin {(m-n) θ} = KE 1 sin {(8-7) θ} = KE 1 sinθ
【0092】4.励磁側および出力側における極対数が
それぞれ、m=1、n=2で、相回転が逆の場合の出力
信号は数式10に示したようになる。相回転が逆で、1
回転で1回転分の角度信号が得られるブラシレスレゾル
バが構成される。4. When the number of pole pairs on the excitation side and the output side are m = 1 and n = 2, respectively, and the phase rotation is opposite, the output signal is as shown in Expression 10. Phase rotation is opposite, 1
A brushless resolver that can obtain an angle signal for one rotation by rotation is configured.
【0093】〔数式10〕m=1、n=2、相回転が逆
のとき、〈13〉、〈14〉式より
E1=Esinωt
E5=KE1cos{(m−n)θ}
=KE1cos{(1−2)θ}
=KE1cosθ
E6=KE1sin{(m−n)θ}
=KE1sin{(1−2)θ}
=−KE1sinθ[Equation 10] When m = 1, n = 2, and the phase rotation is opposite, E 1 = Esinωt E 5 = KE 1 cos {(m−n) θ} = from the equations <13> and <14> KE 1 cos {(1-2) θ } = KE 1 cosθ E 6 = KE 1 sin {(m-n) θ} = KE 1 sin {(1-2) θ} = -KE 1 sinθ
【0094】図6は、上記実施例3.の構成のブラシレ
スレゾルバにおいて実測した、軸角度と出力信号レベル
の関係を示すグラフ図である(m=8、n=7、 相回転
逆の場合)。軸倍角は1となり、1回転で1回転分の角
度信号が得られるブラシレスレゾルバが構成されている
ことが示されている。図において、横軸に表す軸角度の
単位は、radではなく、°(度)である。FIG. 6 shows the third embodiment described above. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the shaft angle and the output signal level measured by the brushless resolver having the above configuration (m = 8, n = 7, in the case of reverse phase rotation). The shaft angle multiplier is 1, and it is shown that the brushless resolver is configured to obtain the angle signal for one rotation by one rotation. In the figure, the unit of the axis angle represented by the horizontal axis is not rad but degrees (degrees).
【0095】[0095]
【発明の効果】本発明によれば、上述のように構成され
ているため、ブラシレスレゾルバの製造コストの低減を
可能とするとともに、軸倍角1を含む任意の軸倍角を得
ることができる。すなわち製造面からは、回転トランス
部を不要とする簡素な構成により、部品個数あるいは部
品点数、および製造工程数を削減することができ、製造
コストを低減することができる。According to the present invention, since it is configured as described above, it is possible to reduce the manufacturing cost of the brushless resolver, and it is possible to obtain an arbitrary shaft angle multiplier including the shaft angle multiplier 1. That is, in terms of manufacturing, it is possible to reduce the number of parts or the number of parts and the number of manufacturing steps with a simple configuration that does not require a rotary transformer, and it is possible to reduce manufacturing cost.
【0096】また、軸倍角1を含む任意の軸倍角を、鉄
心形状における扁芯など不利な構成をとることなく得る
ことができ、検出精度や検出分解能等の点で用途に応じ
た任意のレゾルバ構成をとることができる。すなわち、
軸倍角選択自由度が増大し、可能な信号処理方式の多様
性とも相まって、レゾルバ構成の自由度増大を図ること
ができる。Further, any axis multiplication angle including the axis multiplication angle 1 can be obtained without taking a disadvantageous structure such as a flat core in the iron core shape, and an arbitrary resolver suitable for the application in terms of detection accuracy, detection resolution and the like. Can be configured. That is,
The degree of freedom in selecting the shaft angle multiplier is increased, and in combination with the variety of possible signal processing methods, the degree of freedom in the resolver configuration can be increased.
【0097】さらに性能面からは、トランス部不要の構
成としたことにより、励磁側の磁気回路と出力側の磁気
回路の干渉の問題を解消することができる。Further, in terms of performance, since the transformer is not required, the problem of interference between the magnetic circuit on the excitation side and the magnetic circuit on the output side can be solved.
【図1】 本発明のブラシレスレゾルバの構造を示す半
断面図である。FIG. 1 is a half sectional view showing a structure of a brushless resolver of the present invention.
【図2】 本発明のブラシレスレゾルバ10の構成を示
す回路図であり、図2(a)はステータ3およびロータ
4の各構成を示す結線図、図2(b)はレゾルバとして
の励磁、出力各機能別にブロック分けした結線図であ
る。2 is a circuit diagram showing a configuration of a brushless resolver 10 of the present invention, FIG. 2 (a) is a connection diagram showing each configuration of a stator 3 and a rotor 4, and FIG. 2 (b) is an excitation and output as a resolver. It is a wiring diagram divided into blocks according to each function.
【図3】 本発明のブラシレスレゾルバにおいて2相励
磁2相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路
図であり、図3(a)はステータおよびロータの各構成
を示す結線図、図3(b)はレゾルバとしての励磁、出
力各機能別にブロック分けした結線図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a brushless resolver of the present invention when a signal processing method of two-phase excitation and two-phase output is adopted, and FIG. 3A is a wiring diagram showing respective configurations of a stator and a rotor. 3 (b) is a connection diagram in which the excitation and output functions of the resolver are divided into blocks according to their respective functions.
【図4】 本発明のブラシレスレゾルバにおいて1相励
磁2相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路
図であり、図4(a)はステータおよびロータの各構成
を示す結線図、図4(b)はレゾルバとしての励磁、出
力各機能別にブロック分けした結線図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the brushless resolver of the present invention when a signal processing method of one-phase excitation and two-phase output is adopted, and FIG. 4 (a) is a wiring diagram showing respective configurations of a stator and a rotor. FIG. 4B is a connection diagram in which excitation and output functions as a resolver are divided into blocks according to respective functions.
【図5】 本発明のブラシレスレゾルバにおいて2相励
磁1相出力の信号処理方式を採る場合の構成を示す回路
図であり、図5(a)はステータおよびロータの各構成
を示す結線図、図5(b)はレゾルバとしての励磁、出
力各機能別にブロック分けした結線図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a brushless resolver of the present invention when a signal processing method of two-phase excitation and one-phase output is adopted, and FIG. 5 (a) is a wiring diagram showing respective configurations of a stator and a rotor. 5 (b) is a connection diagram in which the excitation and output functions of the resolver are divided into blocks for each function.
【図6】 実施例3.の構成のブラシレスレゾルバにお
いて実測した、軸角度と出力信号レベルの関係を示すグ
ラフ図である(m=8、n=7、 相回転逆の場合)。FIG. 6 Example 3. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the shaft angle and the output signal level measured by the brushless resolver having the above configuration (m = 8, n = 7, in the case of reverse phase rotation).
【図7】 従来のブラシレスレゾルバの半断面図であ
る。FIG. 7 is a half sectional view of a conventional brushless resolver.
1…軸、 2…ケース、 3…ステータ、 4…ロー
タ、 8…リード線、 10…ブラシレスレゾルバ、
33…ステータ鉄心、 34…ステータ巻線、 43…
ロータ鉄心、 44…ロータ巻線、 341…ステータ
励磁巻線部、 342…ステータ出力巻線部、 441
…ロータ励磁巻線、 442…ロータ出力巻線、 34
11、3412、3425、3426…ステータ巻線、
BR…励磁機能ブロック、 BS…出力機能ブロッ
ク、 E1、E2…励磁電圧、 E5、E6…出力電圧1 ... Shaft, 2 ... Case, 3 ... Stator, 4 ... Rotor, 8 ... Lead wire, 10 ... Brushless resolver,
33 ... Stator core, 34 ... Stator winding, 43 ...
Rotor core, 44 ... Rotor winding, 341 ... Stator excitation winding section, 342 ... Stator output winding section, 441
... Rotor excitation winding, 442 ... Rotor output winding, 34
11, 3412, 3425, 3426 ... Stator winding,
BR ... excitation function block, BS ... output function blocks, E 1, E 2 ... excitation voltage, E 5, E 6 ... Output Voltage
Claims (16)
信号を非接触で伝達するための励磁信号伝達手段と、検
出すべき回転角に応じて該レゾルバ励磁信号を変調する
ためのレゾルバ部と、を備えたブラシレスレゾルバにお
いて、該レゾルバ部が該励磁信号伝達手段を兼ねるもの
であることを特徴とする、ブラシレスレゾルバ。1. An excitation signal transmitting means for transmitting a resolver excitation signal from a stator side to a rotor side in a non-contact manner, and a resolver section for modulating the resolver excitation signal according to a rotation angle to be detected. A brushless resolver provided, wherein the resolver section also serves as the excitation signal transmitting means.
(「ロータ巻線」ともいう。)の施されたロータ鉄心か
らなるロータ、およびスロットを有し巻線(「ステータ
巻線」ともいう。)の施されたステータ鉄心からなるス
テータ、の一組から構成されていることを特徴とする、
請求項1に記載のブラシレスレゾルバ。2. A rotor comprising a rotor core in which the resolver section has slots and windings (also referred to as “rotor windings”), and slots having windings (also referred to as “stator windings”). A stator made of a stator iron core, which is provided with a stator.
The brushless resolver according to claim 1.
磁されて前記ロータにレゾルバ励磁信号を伝達するため
の巻線であるステータ励磁巻線部と、該ロータに顕現す
る検出すべき回転に応じた信号が出力される巻線である
ステータ出力巻線部とからなり、該ステータ励磁巻線部
および該ステータ出力巻線部は同一の一のステータ鉄心
上に設けられ、前記ロータ巻線は、該ステータ励磁巻線
部からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線であ
るロータ励磁巻線と、該ステータ出力巻線部に出力信号
を発生させるための巻線であるロータ出力巻線とからな
るロータ巻線部を構成しており、該ロータ励磁巻線およ
び該ロータ出力巻線は同一の一のロータ鉄心上に設けら
れていることを特徴とする、請求項2に記載のブラシレ
スレゾルバ。3. The stator winding is a winding for transmitting a resolver excitation signal to the rotor by being excited by an AC voltage, and a stator exciting winding portion according to a rotation to be detected which appears in the rotor. And a stator output winding part that is a winding that outputs a signal, the stator excitation winding part and the stator output winding part are provided on the same one stator iron core, and the rotor winding is From a rotor excitation winding that is a winding for receiving a resolver excitation signal transmission from the stator excitation winding, and a rotor output winding that is a winding for generating an output signal in the stator output winding. 3. The brushless resolver according to claim 2, wherein the rotor excitation winding and the rotor output winding are provided on the same rotor iron core.
れか一方の具備が省かれていることを特徴とする、請求
項2または3に記載のブラシレスレゾルバ。4. The brushless resolver according to claim 2, wherein the provision of at least one of the rotor shaft and the case is omitted.
れて前記ロータにレゾルバ励磁信号を伝達するための巻
線であるステータ励磁巻線部と、該ロータに顕現する検
出すべき回転角度に応じた信号が出力される巻線である
ステータ出力巻線部とを有し、該ステータ励磁巻線部ま
たは該ステータ出力巻線部の少なくともいずれか一方
が、正弦波状に分布された巻線とそれに対し90°位相
のずれた(以下、「相互に90°位相のずれた」、また
は「相互に位相のずれた」のようにいう。)2相の巻線
を備えたものであり、前記ロータは、該ステータ励磁巻
線部からのレゾルバ励磁信号伝達を受けるための巻線で
あるロータ励磁巻線と、該ステータ出力巻線部に出力信
号を発生させるための巻線であるロータ出力巻線とから
なるロータ巻線部を有し、該ロータ励磁巻線と該ロータ
出力巻線は相互に90°位相のずれた巻線であることを
特徴とする、請求項3または4に記載のブラシレスレゾ
ルバ。5. The stator excitation winding portion, which is a winding for transmitting a resolver excitation signal to the rotor by being excited by an AC voltage, and a stator excitation winding portion according to a rotation angle to be detected which appears in the rotor. A stator output winding portion that is a winding for outputting a signal, and at least one of the stator excitation winding portion and the stator output winding portion has a sinusoidally distributed winding and The rotor is provided with two-phase windings that are 90 ° out of phase (hereinafter, referred to as “90 ° out of phase” or “out of phase with each other”). A rotor excitation winding that is a winding for receiving a resolver excitation signal transmission from the stator excitation winding portion, and a rotor output winding that is a winding for generating an output signal in the stator output winding portion With a rotor winding part consisting of , Characterized in that the rotor exciting winding and the rotor output coil is shifted windings mutually 90 ° phase, brushless resolver according to claim 3 or 4.
ータ出力巻線部はいずれも相互に90°位相のずれた2
相の巻線を備えており、励磁電圧を印加する相、および
出力信号を取り出す相を選択することにより、2相励磁
2相出力、1相励磁2相出力、または2相励磁1相出力
の、3形式の信号処理方式を選択することができること
を特徴とする、請求項5に記載のブラシレスレゾルバ。6. The stator excitation winding portion and the stator output winding portion are both 2 degrees out of phase with each other.
By providing a phase winding and selecting a phase to which an excitation voltage is applied and a phase from which an output signal is extracted, two-phase excitation two-phase output, one-phase excitation two-phase output, or two-phase excitation one-phase output can be selected. The brushless resolver according to claim 5, wherein three types of signal processing methods can be selected.
の少なくともいずれか一方における鉄心のスロット数、
前記ステータ励磁巻線部および前記ロータ励磁巻線から
なる励磁機能ブロックにおける極対数、および、前記ス
テータ出力巻線部および前記ロータ出力巻線からなる出
力機能ブロックにおける極対数、の組合せにおいて、こ
れらのうち少なくともいずれか一つが任意に設定されて
いることにより、レゾルバ1回転に対してN倍の回転数
の角度信号を得ることができることを特徴とする、請求
項3ないし6のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ
(ただし、Nは1以上の整数であり、任意の数であ
る。)。7. The number of slots of the iron core in at least one of the stator iron core and the rotor iron core,
In the combination of the number of pole pairs in the excitation function block including the stator excitation winding portion and the rotor excitation winding, and the number of pole pairs in the output function block including the stator output winding portion and the rotor output winding, 7. An angle signal having N times the number of revolutions per revolution of the resolver can be obtained by arbitrarily setting at least one of them, and the angle signal can be obtained. Brushless resolver (where N is an integer of 1 or more and is an arbitrary number).
と、前記出力機能ブロックにおける極対数nとの関係
が、m−n=1、であり、前記ロータ内のロータ励磁巻
線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされ
ていることにより、レゾルバ1回転により1回転分の角
度信号が得られ、軸倍角1のレゾルバが構成されること
を特徴とする、請求項5ないし7のいずれかに記載のブ
ラシレスレゾルバ(ただし、m、nはともに、正の整数
であり、任意の数である。)。8. The number of pole pairs m in the excitation function block
And the number of pole pairs n in the output function block is m−n = 1, and the phase rotation is reversed in the wiring of the rotor excitation winding and the rotor output winding in the rotor. The brushless resolver according to any one of claims 5 to 7, wherein an angle signal for one rotation is obtained by one rotation of the resolver, and a resolver having a shaft angle multiplier of 1 is configured. Are both positive integers and are arbitrary numbers.)
と、前記出力機能ブロックにおける極対数nとの関係
が、n−m=1、であり、前記ロータ内のロータ励磁巻
線とロータ出力巻線の配線において相回転が逆相とされ
ていることにより、レゾルバ1回転により回転方向が逆
で回転量が1回転分の角度信号が得られるレゾルバが構
成されることを特徴とする、請求項5ないし7のいずれ
かに記載のブラシレスレゾルバ(ただし、m、nはとも
に、正の整数であり、任意の数である。)。9. The number of pole pairs m in the excitation function block
And the number of pole pairs n in the output function block is nm = 1, and the phase rotations are opposite in the wiring of the rotor excitation winding and the rotor output winding in the rotor. The brushless resolver according to any one of claims 5 to 7, wherein the resolver is configured to obtain an angle signal whose rotation direction is reversed by one rotation of the resolver and whose rotation amount is one rotation. Both m and n are positive integers and are arbitrary numbers.).
バ励磁信号と前記出力機能ブロックにおける出力信号と
の間における磁束の干渉を防止するために、該励磁機能
ブロックにおける極対数mと、該出力機能ブロックにお
ける極対数nを異なる数とすることを特徴とする、請求
項5ないし7のいずれかに記載のブラシレスレゾルバ
(ただし、m、nはともに、正の整数であり、任意の数
である。)。10. In order to prevent magnetic flux interference between the resolver excitation signal in the excitation function block and the output signal in the output function block, the number of pole pairs m in the excitation function block and the poles in the output function block are set. The brushless resolver according to any one of claims 5 to 7, wherein the logarithm n is a different number (however, both m and n are positive integers and are arbitrary numbers).
ブラシレスレゾルバを構成する方法であって、前記ステ
ータ鉄心または前記ロータ鉄心の少なくともいずれか一
方における鉄心のスロット数、前記励磁機能ブロックに
おける極対数、および、前記出力機能ブロックにおける
極対数、の組合せにおいて、これらのうち少なくともい
ずれか一つを任意に設定することにより、レゾルバ1回
転に対してN倍の回転数の角度信号を得ることができる
ブラシレスレゾルバとすることを特徴とする、ブラシレ
スレゾルバの構成方法(ただし、Nは1以上の整数であ
り、任意の数である。)。11. A method of constructing the brushless resolver according to claim 5, wherein the number of slots of the iron core in at least one of the stator core and the rotor core, and the pole in the excitation function block. By arbitrarily setting at least one of these in the combination of the logarithm and the pole pair number in the output function block, it is possible to obtain an angle signal with a rotation speed N times that of one rotation of the resolver. A brushless resolver capable of forming the brushless resolver (where N is an integer of 1 or more and is an arbitrary number).
ブラシレスレゾルバを構成する方法であって、前記励磁
機能ブロックにおける極対数mと前記出力機能ブロック
における極対数nを異なる数とすることによって、励磁
信号および出力信号の干渉を防止するように構成する、
ブラシレスレゾルバの構成方法(ただし、m、nはとも
に、正の整数であり、任意の数である。)。12. A method of constructing the brushless resolver according to claim 5, wherein the number of pole pairs m in the excitation function block and the number of pole pairs n in the output function block are different from each other. , Configured to prevent interference between the excitation signal and the output signal,
A method of configuring a brushless resolver (where m and n are both positive integers and are arbitrary numbers).
バの構成方法であって、前記励磁機能ブロックにおける
極対数mと前記出力機能ブロックにおける極対数nとの
関係を、その差が1となるように極対を構成することに
よってレゾルバ1回転により1回転分の角度信号が得ら
れるようにし、回転方向の等しい軸倍角1のレゾルバを
得ようとする場合は、mとnの関係をm−n=1、とな
るように極を構成し、一方回転方向が逆で回転量が1回
転分の角度信号を発生するレゾルバを得ようとする場合
は、mとnの関係をn−m=1、となるように極を構成
するとともに、前記ロータ内のロータ励磁巻線とロータ
出力巻線の配線において相回転を逆相とする、ブラシレ
スレゾルバの構成方法(ただし、m、nはともに、正の
整数であり、任意の数である。)。13. The method of constructing a brushless resolver according to claim 12, wherein the relationship between the number of pole pairs m in the excitation function block and the number of pole pairs n in the output function block is set to be 1. In order to obtain an angle signal for one rotation by one rotation of the resolver by forming a pole pair and to obtain a resolver having an axis multiplication angle of 1 with the same rotation direction, the relation between m and n is m−n = When a pole is configured to be 1, and a resolver that generates an angle signal whose rotation direction is opposite and whose rotation amount is one rotation is to be obtained, the relation between m and n is expressed as n−m = 1, The brushless resolver is configured such that the poles are configured so that the phase rotation is reversed in the wiring of the rotor excitation winding and the rotor output winding in the rotor (where m and n are both positive). Is an integer and can be any It is a number.)
て、該ロータは2相の巻線の施されたスロットを有する
鉄心からなり、該2相の巻線はレゾルバ信号変調のため
に相互に90°位相のずれた巻線により構成されている
ことを特徴とする、ブラシレスレゾルバ用ロータ。14. A rotor for a brushless resolver, the rotor comprising an iron core having slots provided with two-phase windings, the two-phase windings being 90 ° in phase with each other for modulation of the resolver signal. A rotor for a brushless resolver, characterized in that the rotor is constituted by windings that are offset from each other.
るステータ励磁巻線部、ならびにステータ出力巻線部を
構成する巻線が施されたステータ、およびロータ励磁巻
線ならびにロータ出力巻線の計2相の巻線が施されたロ
ータ、を有するブラシレスレゾルバにおいて、該ステー
タ励磁巻線部と該ロータ励磁巻線からなる励磁機能ブロ
ックにおける極対数をmとしたとき、(A)該ステータ
励磁巻線部において2相ともに励磁電圧が印加された場
合には、該ロータの巻線には、 〔数式〕E3=K1Esin(ωt+mθ)、E4=K1
Ecos(ωt+mθ) で表される2の信号E3およびE4が得られ、(B)該
ステータ励磁巻線部において1相のみに励磁電圧が印加
された場合には、該ロータの巻線には、 〔数式〕E3=K1E1cos(mθ)、E4=K1E1s
in(mθ) で表される2の信号E3およびE4が得られる、ことを
特徴とする、ブラシレスレゾルバの巻線構造(ただし、
K1は変圧比、Eは入力信号、E1は励磁信号、ωは角
速度、tは時間、θは回転角とする。)。15. A stator excitation winding portion composed of two-phase windings as a resolver portion, a stator provided with windings constituting a stator output winding portion, and a rotor excitation winding and a rotor output winding. In a brushless resolver having a rotor having a total of two-phase windings, when the number of pole pairs in an excitation function block composed of the stator excitation winding portion and the rotor excitation winding is m, (A) the stator excitation When an exciting voltage is applied to both phases in the winding part, [Equation] E 3 = K 1 Esin (ωt + mθ), E 4 = K 1 is applied to the rotor winding.
Two signals E 3 and E 4 represented by Ecos (ωt + mθ) are obtained, and (B) when an exciting voltage is applied to only one phase in the stator exciting winding portion, it is applied to the rotor winding. Are [Equation] E 3 = K 1 E 1 cos (mθ), E 4 = K 1 E 1 s
The winding structure of the brushless resolver is characterized in that two signals E 3 and E 4 represented by in (mθ) are obtained (however,
K 1 is a transformation ratio, E is an input signal, E 1 is an excitation signal, ω is an angular velocity, t is time, and θ is a rotation angle. ).
E1、E2、および出力信号E5、E6が、(I)信号
処理方式が2相励磁2相出力の場合は、 〔数式〕E1=Esinωt−−−−〈1〉 E2=Ecosωt−−−−〈2〉 E5=KEsin{ωt+(m+n)θ}−−−−〈5〉 E6=KEcos{ωt+(m+n)θ}−−−−〈6〉 で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線
を変えて、相回転を変更した場合の出力信号は、 〔数式〕 E5=KEsin{ωt+(m−n)θ}−−−−〈7〉 E6=KEcos{ωt+(m−n)θ}−−−−〈8〉 で表されるものであり、(II)信号処理方式が1相励磁
2相出力の場合は、 〔数式〕E1=Esinωt−−−−〈1〉 E5=KE1cos{(m+n)θ}−−−−〈11〉 E6=KE1sin{(m+n)θ}−−−−〈12〉 で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線
を変えて、相回転を変更した場合の出力信号は、 〔数式〕 E5=KE1cos{(m−n)θ}−−−−〈13〉 E6=KE1sin{(m−n)θ}−−−−〈14〉 で表されるものであり、(III)信号処理方式が2相励
磁1相出力の場合は、 〔数式〕E1=Esinωt−−−−〈1〉 E2=Ecosωt−−−−〈2〉 E5=KEsin{ωt+(m+n)θ}−−−−〈17〉 で表され、ただしロータ内の入力と出力コイル間の配線
を変えて、相回転を変更した場合の出力信号は、 〔数式〕 E5=KEsin{ωt+(m−n)θ}−−−−〈18〉 で表されるものである、ことを特徴とする、請求項15
に記載のブラシレスレゾルバの巻線構造(ただし、Kは
変圧比、Eは入力信号、ωは角速度、tは時間、θは回
転角、mは前記励磁機能ブロックにおける極対数、nは
前記出力機能ブロックにおける極対数、とする。)。16. When the excitation signals E 1 , E 2 and the output signals E 5 , E 6 in the brushless resolver are (I) when the signal processing method is 2-phase excitation 2-phase output, [Formula] E 1 = Esinωt −−−− <1> E 2 = Ecos ωt −−−− <2> E 5 = KEsin {ωt + (m + n) θ} −−− <5> E 6 = KEcos {ωt + (m + n) θ} −−− -It is expressed by <6>, but the output signal when the wiring between the input and output coils in the rotor is changed and the phase rotation is changed is [Equation] E 5 = KEsin {ωt + (m−n) θ} ---- <7> E 6 = KEcos {ωt + (m-n) θ} ---- are those represented by <8>, (II) signal processing when system is one-phase excitation 2-phase output is [mathematical formula] E 1 = Esinωt ---- <1> E 5 = KE 1 cos {(m + n) θ} ---- <11> E 6 = E 1 sin {(m + n ) θ} ---- expressed in <12>, provided that the output signal when changing the wiring between the input and output coils in the rotor, to change the phase rotation is [mathematical formula] E 5 = KE 1 cos {(m−n) θ} −−− <13> E 6 = KE 1 sin {(m−n) θ} −− <<14>, and (6 III) When the signal processing method is 2-phase excitation 1-phase output, [Equation] E 1 = Esinωt −−−− <1> E 2 = Ecosωt −−− <2> E 5 = KEsin {ωt + (m + n) θ} −−−− <17>, where the output signal when the phase rotation is changed by changing the wiring between the input and output coils in the rotor is [Equation] E 5 = KEsin {ωt + (m -N) θ} --- <18> is represented by <18>.
Winding structure of the brushless resolver described in (where K is a transformation ratio, E is an input signal, ω is an angular velocity, t is a time, θ is a rotation angle, m is the number of pole pairs in the excitation function block, and n is the output function. The number of pole pairs in the block, and).
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