JPH0510779A - 磁気レゾルバ - Google Patents
磁気レゾルバInfo
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- JPH0510779A JPH0510779A JP16555991A JP16555991A JPH0510779A JP H0510779 A JPH0510779 A JP H0510779A JP 16555991 A JP16555991 A JP 16555991A JP 16555991 A JP16555991 A JP 16555991A JP H0510779 A JPH0510779 A JP H0510779A
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- Japan
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- rotor
- rotation
- detected
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 １ＸレゾルバとｎＸレゾルバを組合わせても
偏平化を実現でき、しかも温度変化やモ―メント荷重等
の誤差要因の影響を受けにくい磁気レゾルバを実現する
ことを目的とする。 【構成】 １ＸレゾルバとｎＸレゾルバのロ―タコアを
ロ―タ板の同一平面上に配置するとともに、これらのレ
ゾルバのステ―タコアもステ―タ板の同一平面上に配置
して偏平化を実現する。また、１ＸレゾルバとｎＸレゾ
ルバはロ―タコアと突極の対向面積の変化をもとに回転
位置の検出を行なうものにすることにより誤差要因の影
響を受けにくくする。
偏平化を実現でき、しかも温度変化やモ―メント荷重等
の誤差要因の影響を受けにくい磁気レゾルバを実現する
ことを目的とする。 【構成】 １ＸレゾルバとｎＸレゾルバのロ―タコアを
ロ―タ板の同一平面上に配置するとともに、これらのレ
ゾルバのステ―タコアもステ―タ板の同一平面上に配置
して偏平化を実現する。また、１ＸレゾルバとｎＸレゾ
ルバはロ―タコアと突極の対向面積の変化をもとに回転
位置の検出を行なうものにすることにより誤差要因の影
響を受けにくくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は１ＸレゾルバとｎＸレゾ
ルバを組合わせて絶対回転位置を検出する磁気レゾルバ
の改良に関するものである。
ルバを組合わせて絶対回転位置を検出する磁気レゾルバ
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】絶対回転位置を検出できる磁気レゾルバ
としては、ロ―タが１回転する毎に検出信号の位相が３
６０°変調される１Ｘレゾルバと、ロ―タが１／ｎ回転
（ｎは整数）する毎に検出信号の位相が３６０°変調さ
れるｎＸレゾルバを組合わせたものがある。この磁気レ
ゾルバでは、１Ｘレゾルバの検出信号により１／ｎ回転
を分解能にして回転位置を検出し、検出した１／ｎ回転
内における回転位置をｎＸレゾルバの検出信号により検
出して絶対回転位置を検出する。このような磁気レゾル
バでは１ＸレゾルバとｎＸレゾルバを重ね合せることに
なるため、レゾルバが厚くなってしまう。
としては、ロ―タが１回転する毎に検出信号の位相が３
６０°変調される１Ｘレゾルバと、ロ―タが１／ｎ回転
（ｎは整数）する毎に検出信号の位相が３６０°変調さ
れるｎＸレゾルバを組合わせたものがある。この磁気レ
ゾルバでは、１Ｘレゾルバの検出信号により１／ｎ回転
を分解能にして回転位置を検出し、検出した１／ｎ回転
内における回転位置をｎＸレゾルバの検出信号により検
出して絶対回転位置を検出する。このような磁気レゾル
バでは１ＸレゾルバとｎＸレゾルバを重ね合せることに
なるため、レゾルバが厚くなってしまう。
【０００３】偏平化をはかった磁気レゾルバとしては、
例えば本出願人による特願昭６３−２０５９７１号の出
願明細書に記載された偏心型の磁気レゾルバがあった。
この磁気レゾルバは、ロ―タの回転中心をステ―タの中
心に対して偏心させ、ロ―タの１回転によってロ―タ・
ステ―タ間のギャップが１周期分変化することを利用し
て１個のロ―タで絶対回転位置を検出するものである。
しかし、偏心型の磁気レゾルバでは、ロ―タ・ステ―タ
間の微小なギャップをもとに位置検出を行なっているた
め、温度変化や磁気レゾルバにかかるモ―メント荷重等
の誤差要因に対して弱いという問題点があった。
例えば本出願人による特願昭６３−２０５９７１号の出
願明細書に記載された偏心型の磁気レゾルバがあった。
この磁気レゾルバは、ロ―タの回転中心をステ―タの中
心に対して偏心させ、ロ―タの１回転によってロ―タ・
ステ―タ間のギャップが１周期分変化することを利用し
て１個のロ―タで絶対回転位置を検出するものである。
しかし、偏心型の磁気レゾルバでは、ロ―タ・ステ―タ
間の微小なギャップをもとに位置検出を行なっているた
め、温度変化や磁気レゾルバにかかるモ―メント荷重等
の誤差要因に対して弱いという問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は１Ｘレゾルバ
とｎＸレゾルバを組合わせた磁気レゾルバと偏心型の磁
気レゾルバの欠点を同時に解決する磁気レゾルバを実現
することを目的とするものである。すなわち、本発明
は、１ＸレゾルバとｎＸレゾルバを組合わせても偏平化
を実現でき、しかも温度変化やモ―メント荷重などの誤
差要因の影響を受けにくい磁気レゾルバを実現すること
を目的とする。
とｎＸレゾルバを組合わせた磁気レゾルバと偏心型の磁
気レゾルバの欠点を同時に解決する磁気レゾルバを実現
することを目的とするものである。すなわち、本発明
は、１ＸレゾルバとｎＸレゾルバを組合わせても偏平化
を実現でき、しかも温度変化やモ―メント荷重などの誤
差要因の影響を受けにくい磁気レゾルバを実現すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロ―タが１回
転する毎に検出信号の位相が３６０°変調される１Ｘレ
ゾルバと、ロ―タが１／ｎ回転（ｎは整数）する毎に検
出信号の位相が３６０°変調されるｎＸレゾルバを有
し、前記１Ｘレゾルバの検出信号により１／ｎ回転を分
解能にして回転位置を検出し、検出した１／ｎ回転内に
おける回転位置を前記ｎＸレゾルバの検出信号により検
出することにより絶対回転位置を検出する磁気レゾルバ
において、円板形状になったロ―タ板と、リング形状に
なっていてリング幅はリングの１周分についてｎ＋１段
階に変化するとともに、前記ロ―タ板に取付けられた第
１のロ―タコアと、リング形状になっていてリング幅は
リングの１周分についてｎ周期変化するとともに、前記
ロ―タ板に取付けられた第２のロ―タコアと、円板形状
になったステ―タ板と、このステ―タ板上であって前記
第１のロ―タコアと対向する位置に取付けられていて、
ロ―タの回転位置に応じて第１のロ―タコアと重なる部
分の面積が変化する第１の突極と、前記ステ―タ板上で
あって前記第２のロ―タコアと対向する位置に取付けら
れていて、ロ―タの回転位置に応じて第２のロ―タコア
と重なる部分の面積が変化する第２の突極と、前記第１
及び第２の突極にそれぞれ巻かれた第１及び第２のコイ
ルと、この第１及び第２のコイルを励磁する励磁手段
と、前記第１のコイルの誘起電圧を検出し、この検出電
圧をもとに、第１のコイルのインダクタンスが第１の突
極と第１のロ―タコアが重なる部分の面積に応じて変化
することを利用して、ｎ＋１種類の信号レベルの中のい
ずれか１つのレベルになった検出信号を出力する第１の
検出回路と、前記第２のコイルの誘起電圧を検出し、こ
の検出電圧をもとに、第２のコイルのインダクタンスが
第２の突極と第２のロ―タコアが重なる部分の面積に応
じて変化することを利用して、１／ｎ回転内における回
転位置の検出信号を出力する第２の検出回路と、前記第
１の検出回路の出力レベルをもとに、前記第２の検出回
路による検出位置が１回転の中で何番目の周期における
１／ｎ回転であるかを検出し、検出した周期番号と前記
第２の検出回路により検出した１／ｎ回転内における回
転位置をもとにロ―タの絶対回転を求める演算部と、を
具備したことを特徴とする磁気レゾルバである。
転する毎に検出信号の位相が３６０°変調される１Ｘレ
ゾルバと、ロ―タが１／ｎ回転（ｎは整数）する毎に検
出信号の位相が３６０°変調されるｎＸレゾルバを有
し、前記１Ｘレゾルバの検出信号により１／ｎ回転を分
解能にして回転位置を検出し、検出した１／ｎ回転内に
おける回転位置を前記ｎＸレゾルバの検出信号により検
出することにより絶対回転位置を検出する磁気レゾルバ
において、円板形状になったロ―タ板と、リング形状に
なっていてリング幅はリングの１周分についてｎ＋１段
階に変化するとともに、前記ロ―タ板に取付けられた第
１のロ―タコアと、リング形状になっていてリング幅は
リングの１周分についてｎ周期変化するとともに、前記
ロ―タ板に取付けられた第２のロ―タコアと、円板形状
になったステ―タ板と、このステ―タ板上であって前記
第１のロ―タコアと対向する位置に取付けられていて、
ロ―タの回転位置に応じて第１のロ―タコアと重なる部
分の面積が変化する第１の突極と、前記ステ―タ板上で
あって前記第２のロ―タコアと対向する位置に取付けら
れていて、ロ―タの回転位置に応じて第２のロ―タコア
と重なる部分の面積が変化する第２の突極と、前記第１
及び第２の突極にそれぞれ巻かれた第１及び第２のコイ
ルと、この第１及び第２のコイルを励磁する励磁手段
と、前記第１のコイルの誘起電圧を検出し、この検出電
圧をもとに、第１のコイルのインダクタンスが第１の突
極と第１のロ―タコアが重なる部分の面積に応じて変化
することを利用して、ｎ＋１種類の信号レベルの中のい
ずれか１つのレベルになった検出信号を出力する第１の
検出回路と、前記第２のコイルの誘起電圧を検出し、こ
の検出電圧をもとに、第２のコイルのインダクタンスが
第２の突極と第２のロ―タコアが重なる部分の面積に応
じて変化することを利用して、１／ｎ回転内における回
転位置の検出信号を出力する第２の検出回路と、前記第
１の検出回路の出力レベルをもとに、前記第２の検出回
路による検出位置が１回転の中で何番目の周期における
１／ｎ回転であるかを検出し、検出した周期番号と前記
第２の検出回路により検出した１／ｎ回転内における回
転位置をもとにロ―タの絶対回転を求める演算部と、を
具備したことを特徴とする磁気レゾルバである。
【０００６】
【作用】このような本発明では、１ＸレゾルバとｎＸレ
ゾルバのロ―タコアをロ―タ板の同一平面上に配置する
とともに、１ＸレゾルバとｎＸレゾルバのステ―タコア
もステ―タ板の同一平面上に配置することによって偏平
化を実現する。また、１ＸレゾルバとｎＸレゾルバはロ
―タコアと突極の対向面積の変化をもとに回転位置の検
出を行なうものにすることにより誤差要因の影響を受け
にくくする。
ゾルバのロ―タコアをロ―タ板の同一平面上に配置する
とともに、１ＸレゾルバとｎＸレゾルバのステ―タコア
もステ―タ板の同一平面上に配置することによって偏平
化を実現する。また、１ＸレゾルバとｎＸレゾルバはロ
―タコアと突極の対向面積の変化をもとに回転位置の検
出を行なうものにすることにより誤差要因の影響を受け
にくくする。
【０００７】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。図１
は本発明の一実施例の構成図である。図１で、（ａ）は
平面図、（ｂ）は（ａ）図のＸ 1ＯＸ 2部分の断面図で
ある。図１において、１０はロ―タ、２０はステ―タで
ある。
は本発明の一実施例の構成図である。図１で、（ａ）は
平面図、（ｂ）は（ａ）図のＸ 1ＯＸ 2部分の断面図で
ある。図１において、１０はロ―タ、２０はステ―タで
ある。
【０００８】ロ―タ１０において、１１は円板状に形成
されていて中央に穴が開いているロ―タ板、１２及び１
３はロ―タ板１１の同一面上に中心をロ―タ板の中心Ｏ
と合せて取付けられたロ―タコアである。ロ―タコア１
２はリング形状になっていて、リング幅はリングの１周
分について２周期変化する。ロ―タコア１３もリング形
状になっていて、リング幅はリングの１周分について１
２０°毎に３段階に変わる。
されていて中央に穴が開いているロ―タ板、１２及び１
３はロ―タ板１１の同一面上に中心をロ―タ板の中心Ｏ
と合せて取付けられたロ―タコアである。ロ―タコア１
２はリング形状になっていて、リング幅はリングの１周
分について２周期変化する。ロ―タコア１３もリング形
状になっていて、リング幅はリングの１周分について１
２０°毎に３段階に変わる。
【０００９】ステ―タコア２０において、２１は円板形
状に形成されていて中央に穴が開いているステ―タ板で
ある。図１（ａ）はロ―タ板１１を取外した状態を示し
ている。ステ―タ板２１上のロ―タコア１２と対向する
位置には、円周方向に沿って２２．５°の間隔毎に１６
個の突極２２ 1〜２２16が形成されている。これらの突
極の中で、２２ 1と２２ 2，２２ 3と２２ 4，２２ 5と
２２ 6，２２ 7と２２ 8は、０°突極群，９０°突極
群，１８０°突極群，２７０°突極群をそれぞれ形成し
ている。また、２２ 9と２２10，２２11と２２12，２２
13と２２14，２２15と２２16も、それぞれ０°突極群，
９０°突極群，１８０°突極群，２７０°突極群にな
り、４種類の突極群が２回繰り返して配列される。２３
1〜２３16は突極２２ 1〜２２16にそれぞれ巻かれたコ
イルである。コイル２３ 1〜２３16は、絶縁基板上に渦
巻き状にパタ―ンを形成したフィルム状コイルである。
渦巻きパタ―ンを構成する導体としては例えば銅が用い
られる。１６個のコイルの中で、同一突極群に巻かれた
コイルどうしが直列に接続され、これによって１つの突
極群で４つの突極に巻かれたコイルのインダクタンスを
平均化している。なお、突極は４種類の突極群からなる
ため、全部で４Ｎ個（Ｎは整数）設けられる。ステ―タ
板２１上のロ―タコア１３と対向する位置には、突極２
４が取付けられている。突極２４の部分の具体的構成を
図２に示す。図２は突極２４を径方向から見た図であ
る。図２において、突極２４はＵ字形をしていてロ―タ
コア１３とともに磁気回路を構成する。２５はＵ字形の
突極２４の一方の腕に巻かれたコイルである。なお、こ
のコイルは両方の腕に巻かれていてもよい。２６は非磁
性体で構成されていて突極２４をステ―タ板２１から絶
縁する絶縁部材である。
状に形成されていて中央に穴が開いているステ―タ板で
ある。図１（ａ）はロ―タ板１１を取外した状態を示し
ている。ステ―タ板２１上のロ―タコア１２と対向する
位置には、円周方向に沿って２２．５°の間隔毎に１６
個の突極２２ 1〜２２16が形成されている。これらの突
極の中で、２２ 1と２２ 2，２２ 3と２２ 4，２２ 5と
２２ 6，２２ 7と２２ 8は、０°突極群，９０°突極
群，１８０°突極群，２７０°突極群をそれぞれ形成し
ている。また、２２ 9と２２10，２２11と２２12，２２
13と２２14，２２15と２２16も、それぞれ０°突極群，
９０°突極群，１８０°突極群，２７０°突極群にな
り、４種類の突極群が２回繰り返して配列される。２３
1〜２３16は突極２２ 1〜２２16にそれぞれ巻かれたコ
イルである。コイル２３ 1〜２３16は、絶縁基板上に渦
巻き状にパタ―ンを形成したフィルム状コイルである。
渦巻きパタ―ンを構成する導体としては例えば銅が用い
られる。１６個のコイルの中で、同一突極群に巻かれた
コイルどうしが直列に接続され、これによって１つの突
極群で４つの突極に巻かれたコイルのインダクタンスを
平均化している。なお、突極は４種類の突極群からなる
ため、全部で４Ｎ個（Ｎは整数）設けられる。ステ―タ
板２１上のロ―タコア１３と対向する位置には、突極２
４が取付けられている。突極２４の部分の具体的構成を
図２に示す。図２は突極２４を径方向から見た図であ
る。図２において、突極２４はＵ字形をしていてロ―タ
コア１３とともに磁気回路を構成する。２５はＵ字形の
突極２４の一方の腕に巻かれたコイルである。なお、こ
のコイルは両方の腕に巻かれていてもよい。２６は非磁
性体で構成されていて突極２４をステ―タ板２１から絶
縁する絶縁部材である。
【００１０】図１へもどり、３０は励磁手段であり、０
°突極群と１８０°突極群に巻かれたコイルをＥｃｏｓ
ωｔなる交流電圧（Ｅ：電圧の振幅，ω：角速度，ｔ：
時間）で励磁し、９０°突極群と２７０°突極群に巻か
れたコイルをＥｓｉｎωｔなる交流電圧で励磁する。３
１はコイル２５をＥ 1ｃｏｓω 1ｔなる交流電圧（Ｅ
1：電圧の振幅，ω 1：角速度，）で励磁する励磁手段
である。４０はコイル２３ 1〜２３16の誘起電圧からロ
―タ１０の１／２回転内における回転位置を検出する検
出手段、４１はコイル２５の誘起電圧から１／２回転を
分解能にしてロ―タ１０の回転位置を検出する検出手段
である。５０は検出手段４０と４１の検出信号をもとに
ロ―タの絶対回転位置を算出する演算部である。
°突極群と１８０°突極群に巻かれたコイルをＥｃｏｓ
ωｔなる交流電圧（Ｅ：電圧の振幅，ω：角速度，ｔ：
時間）で励磁し、９０°突極群と２７０°突極群に巻か
れたコイルをＥｓｉｎωｔなる交流電圧で励磁する。３
１はコイル２５をＥ 1ｃｏｓω 1ｔなる交流電圧（Ｅ
1：電圧の振幅，ω 1：角速度，）で励磁する励磁手段
である。４０はコイル２３ 1〜２３16の誘起電圧からロ
―タ１０の１／２回転内における回転位置を検出する検
出手段、４１はコイル２５の誘起電圧から１／２回転を
分解能にしてロ―タ１０の回転位置を検出する検出手段
である。５０は検出手段４０と４１の検出信号をもとに
ロ―タの絶対回転位置を算出する演算部である。
【００１１】次に、このような磁気レゾルバの動作を説
明する。まず、ｎＸレゾルバの検出動作について説明す
る。ロ―タコア１２のリング幅すなわちコア幅Ｗは次式
のとおり変化する。 Ｗ＝ｗ 0＋Δｗｓｉｎ２θ θ：ロ―タの回転角 ｗ 0：初期値，Δｗ：コア幅の変化を与える振幅 ロ―タコアと突極の対向面積は、コア幅Ｗに突極の幅
（一定値）をかけたものであるため、次式で与えられ
る。 Ｓ＝Ｓ 0＋ΔＳ・ｓｉｎ２θ Ｓ 0：初期値，ΔＳ：面積の変化を与える振幅 ここで、０°突極群における対向面積は、２２．５°機
械角を隔てて配置した２つの突極２２ 1，２２ 2と、こ
れら２つの突極に対して１８０°だけ機械角を隔てて配
置された２つの突極２２ 9，２２10の対向面積を平均化
したものである。１８０°の機械角を隔てると、ロ―タ
コアのコア幅は１周期分変わったことになるため、４つ
の突極２２ 1，２２ 2，２２ 9，２２10の対向面積の平
均値は次式で与えられる。 Ｓ 1＝Ｓ 0＋ΔＳ｛ｓｉｎ２θ＋ｓｉｎ２（θ＋２２．５°） ＋ｓｉｎ２θ＋ｓｉｎ２（θ＋２２．５°）｝／４ ＝Ｓ 0＋ΔＳ′ｓｉｎ２θ …（１） ΔＳ′：定数値 同様にして、９０°突極群，１８０°突極群，２７０°
突極群における対向面積は次式で与えられる。 Ｓ 2＝Ｓ 0＋ΔＳ′・ｃｏｓ２θ …（２） Ｓ 3＝Ｓ 0−ΔＳ′・ｓｉｎ２θ …（３） Ｓ 4＝Ｓ 0−ΔＳ′・ｃｏｓ２θ …（４） ０°突極群，９０°突極群，１８０°突極群，２７０°
突極群で直列接続された４つのコイルをそれぞれｓｉｎ
０相，ｃｏｓ０相，ｓｉｎ１８０相，ｃｏｓ１８０相の
コイルとする。各相のコイルのインダクタンスはロ―タ
コアと突極の対向面積に比例することから、ｓｉｎ０
相，ｃｏｓ０相，ｓｉｎ１８０相，ｃｏｓ１８０相のコ
イルのインダクタンスＬ 1，Ｌ 2，Ｌ 3，Ｌ 4は次式で
与えられる。 Ｌ 1＝Ｌ 0＋ΔＬｓｉｎ２θ Ｌ 2＝Ｌ 0＋ΔＬｃｏｓ２θ Ｌ 3＝Ｌ 0−ΔＬｓｉｎ２θ Ｌ 4＝Ｌ 0−ΔＬｃｏｓ２θ 励磁手段３０，３１は、ｓｉｎ０相コイルとｓｉｎ１８
０相コイルをＥｃｏｓωｔなる交流電圧で励磁し、ｃｏ
ｓ０相コイルとｃｏｓ１８０相コイルをＥｓｉｎωｔな
る交流電圧で励磁するため、ｓｉｎ０相，ｃｏｓ０相，
ｓｉｎ１８０相，ｃｏｓ１８０相のコイルに表われる電
圧信号Ｖ 1，Ｖ 2，Ｖ 3，Ｖ 4は次式で与えられる。 Ｖ 1＝ａｓｉｎ２θｃｏｓωｔ Ｖ 2＝ｂｃｏｓ２θｓｉｎωｔ Ｖ 3＝−ｃｓｉｎ２θｃｏｓωｔ Ｖ 4＝−ｄｃｏｓ２θｓｉｎωｔ ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数
明する。まず、ｎＸレゾルバの検出動作について説明す
る。ロ―タコア１２のリング幅すなわちコア幅Ｗは次式
のとおり変化する。 Ｗ＝ｗ 0＋Δｗｓｉｎ２θ θ：ロ―タの回転角 ｗ 0：初期値，Δｗ：コア幅の変化を与える振幅 ロ―タコアと突極の対向面積は、コア幅Ｗに突極の幅
（一定値）をかけたものであるため、次式で与えられ
る。 Ｓ＝Ｓ 0＋ΔＳ・ｓｉｎ２θ Ｓ 0：初期値，ΔＳ：面積の変化を与える振幅 ここで、０°突極群における対向面積は、２２．５°機
械角を隔てて配置した２つの突極２２ 1，２２ 2と、こ
れら２つの突極に対して１８０°だけ機械角を隔てて配
置された２つの突極２２ 9，２２10の対向面積を平均化
したものである。１８０°の機械角を隔てると、ロ―タ
コアのコア幅は１周期分変わったことになるため、４つ
の突極２２ 1，２２ 2，２２ 9，２２10の対向面積の平
均値は次式で与えられる。 Ｓ 1＝Ｓ 0＋ΔＳ｛ｓｉｎ２θ＋ｓｉｎ２（θ＋２２．５°） ＋ｓｉｎ２θ＋ｓｉｎ２（θ＋２２．５°）｝／４ ＝Ｓ 0＋ΔＳ′ｓｉｎ２θ …（１） ΔＳ′：定数値 同様にして、９０°突極群，１８０°突極群，２７０°
突極群における対向面積は次式で与えられる。 Ｓ 2＝Ｓ 0＋ΔＳ′・ｃｏｓ２θ …（２） Ｓ 3＝Ｓ 0−ΔＳ′・ｓｉｎ２θ …（３） Ｓ 4＝Ｓ 0−ΔＳ′・ｃｏｓ２θ …（４） ０°突極群，９０°突極群，１８０°突極群，２７０°
突極群で直列接続された４つのコイルをそれぞれｓｉｎ
０相，ｃｏｓ０相，ｓｉｎ１８０相，ｃｏｓ１８０相の
コイルとする。各相のコイルのインダクタンスはロ―タ
コアと突極の対向面積に比例することから、ｓｉｎ０
相，ｃｏｓ０相，ｓｉｎ１８０相，ｃｏｓ１８０相のコ
イルのインダクタンスＬ 1，Ｌ 2，Ｌ 3，Ｌ 4は次式で
与えられる。 Ｌ 1＝Ｌ 0＋ΔＬｓｉｎ２θ Ｌ 2＝Ｌ 0＋ΔＬｃｏｓ２θ Ｌ 3＝Ｌ 0−ΔＬｓｉｎ２θ Ｌ 4＝Ｌ 0−ΔＬｃｏｓ２θ 励磁手段３０，３１は、ｓｉｎ０相コイルとｓｉｎ１８
０相コイルをＥｃｏｓωｔなる交流電圧で励磁し、ｃｏ
ｓ０相コイルとｃｏｓ１８０相コイルをＥｓｉｎωｔな
る交流電圧で励磁するため、ｓｉｎ０相，ｃｏｓ０相，
ｓｉｎ１８０相，ｃｏｓ１８０相のコイルに表われる電
圧信号Ｖ 1，Ｖ 2，Ｖ 3，Ｖ 4は次式で与えられる。 Ｖ 1＝ａｓｉｎ２θｃｏｓωｔ Ｖ 2＝ｂｃｏｓ２θｓｉｎωｔ Ｖ 3＝−ｃｓｉｎ２θｃｏｓωｔ Ｖ 4＝−ｄｃｏｓ２θｓｉｎωｔ ａ，ｂ，ｃ，ｄ：定数
【００１２】ここで、演算部４０は、例えば図３に示す
構成になっている。図３において、演算部４０は、アン
プＡ 1〜Ａ 3により各コイルに表われる電圧信号Ｖ 1〜
Ｖ 4について次式の演算を行なう。 Ｖ＝（Ｖ 1−Ｖ 3）＋（Ｖ 2−Ｖ4) ＝Ａｃｏｓ（ωｔ−φ−２θ） φ＝ａｒｃｔａｎ｛（ｂ＋ｄ）／（ａ＋ｃ）｝ Ａ：定数 従って、信号Ｖはロ―タが１回転すると位相が２周期分
変調される。このようにして求めた信号Ｖは、ロ―パス
フィルタ４１で低周波成分が抽出され、コンパレ―タ４
２で波形整形される。また、励磁手段３０が発生する励
磁信号Ｅｃｏｓωｔもコンパレ―タ４３により波形整形
される。位相差カウンタ４４はコンパレ―タ４２からの
位相変調信号とコンパレ―タ４３からの位相変調されな
い基準信号の位相差−φ−２θを計測する。これによっ
て、位相差カウンタ４４の計測値はロ―タの回転角θが
３６０°変化すると２周期分変化する。
構成になっている。図３において、演算部４０は、アン
プＡ 1〜Ａ 3により各コイルに表われる電圧信号Ｖ 1〜
Ｖ 4について次式の演算を行なう。 Ｖ＝（Ｖ 1−Ｖ 3）＋（Ｖ 2−Ｖ4) ＝Ａｃｏｓ（ωｔ−φ−２θ） φ＝ａｒｃｔａｎ｛（ｂ＋ｄ）／（ａ＋ｃ）｝ Ａ：定数 従って、信号Ｖはロ―タが１回転すると位相が２周期分
変調される。このようにして求めた信号Ｖは、ロ―パス
フィルタ４１で低周波成分が抽出され、コンパレ―タ４
２で波形整形される。また、励磁手段３０が発生する励
磁信号Ｅｃｏｓωｔもコンパレ―タ４３により波形整形
される。位相差カウンタ４４はコンパレ―タ４２からの
位相変調信号とコンパレ―タ４３からの位相変調されな
い基準信号の位相差−φ−２θを計測する。これによっ
て、位相差カウンタ４４の計測値はロ―タの回転角θが
３６０°変化すると２周期分変化する。
【００１３】次に、１Ｘレゾルバの動作について説明す
る。ロ―タコア１３のリング幅は１２０°毎に３段階に
変化するため、コイル２５のインダクタンスもロ―タ１
０が１２０°回転するごとに３段階に変わる。従って、
検出手段４１の検出信号の信号レベルはロ―タの回転位
置に応じて３段階に変わる。
る。ロ―タコア１３のリング幅は１２０°毎に３段階に
変化するため、コイル２５のインダクタンスもロ―タ１
０が１２０°回転するごとに３段階に変わる。従って、
検出手段４１の検出信号の信号レベルはロ―タの回転位
置に応じて３段階に変わる。
【００１４】以上のことから、位相差カウンタ４４の計
測値と検出手段４１の検出信号は図４に示すとおりにな
る。演算部５０は、検出手段４１の検出信号のレベルを
もとに位相差カウンタ４４の計測値が何周期目における
計測値であるかを検出する。これによって、１／２回転
を分解能にして回転が検出される。そして、検出した１
／２回転内における回転位置を位相差カウンタ４４のカ
ウントから検出する。これによって、絶対回転位置が求
められる。実施例では、位相差カウンタ４４の計測値は
ロ―タ１回転につき２回周期分変化するのに対し、検出
手段４１の検出信号のレベルはロ―タ１回転につき３段
階に変化するため、計測値が何番目の周期であるかを判
別できる。
測値と検出手段４１の検出信号は図４に示すとおりにな
る。演算部５０は、検出手段４１の検出信号のレベルを
もとに位相差カウンタ４４の計測値が何周期目における
計測値であるかを検出する。これによって、１／２回転
を分解能にして回転が検出される。そして、検出した１
／２回転内における回転位置を位相差カウンタ４４のカ
ウントから検出する。これによって、絶対回転位置が求
められる。実施例では、位相差カウンタ４４の計測値は
ロ―タ１回転につき２回周期分変化するのに対し、検出
手段４１の検出信号のレベルはロ―タ１回転につき３段
階に変化するため、計測値が何番目の周期であるかを判
別できる。
【００１５】なお、実施例ではｎＸレゾルバが２Ｘレゾ
ルバである場合について説明したが、ｎの値は３以上の
整数であってもよい。一般に、ｎＸレゾルバでは、１Ｘ
レゾルバの検出信号のレベルは１／（ｎ＋１）段階に変
化させる。また、ロ―タコアのコア幅はｓｉｎ関数に限
らず、他の周期関数に従って変化するものであればよ
い。
ルバである場合について説明したが、ｎの値は３以上の
整数であってもよい。一般に、ｎＸレゾルバでは、１Ｘ
レゾルバの検出信号のレベルは１／（ｎ＋１）段階に変
化させる。また、ロ―タコアのコア幅はｓｉｎ関数に限
らず、他の周期関数に従って変化するものであればよ
い。
【００１６】
【効果】本発明によれば、１ＸレゾルバとｎＸレゾルバ
のロ―タコアはロ―タ板の同一平面上に配置され、また
両レゾルバの突極もステ―タ板の同一平面上に配置され
ている。これによって、１ＸレゾルバとｎＸレゾルバを
組合わせても偏平化を実現できる。また、１Ｘレゾルバ
とｎＸレゾルバはともにロ―タコアと突極の対向面積の
変化をもとに回転位置を検出するものであるため、ロ―
タ・ステ―タ間の微小なギャップの変化をもとに回転位
置を検出する偏心型の磁気レゾルバに比べて温度変化や
モ―メント荷重等の誤差要因による影響を受けにくくな
る。さらに、１Ｘレゾルバは、１／（ｎ＋１）段階に出
力レベルが変化するものであれば足りるため、高検出精
度のものである必要がない。
のロ―タコアはロ―タ板の同一平面上に配置され、また
両レゾルバの突極もステ―タ板の同一平面上に配置され
ている。これによって、１ＸレゾルバとｎＸレゾルバを
組合わせても偏平化を実現できる。また、１Ｘレゾルバ
とｎＸレゾルバはともにロ―タコアと突極の対向面積の
変化をもとに回転位置を検出するものであるため、ロ―
タ・ステ―タ間の微小なギャップの変化をもとに回転位
置を検出する偏心型の磁気レゾルバに比べて温度変化や
モ―メント荷重等の誤差要因による影響を受けにくくな
る。さらに、１Ｘレゾルバは、１／（ｎ＋１）段階に出
力レベルが変化するものであれば足りるため、高検出精
度のものである必要がない。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１の磁気レゾルバの要部構成図である。
【図３】図１の磁気レゾルバの要部構成図である。
【図４】図１の磁気レゾルバの動作説明図である。
１０ ロ―タ １１ ロ―タ板 １２，１３ ロ―タコア ２０ ステ―タ ２１ ステ―タ板 ２２ 1〜２２16，２４ 突極 ２３ 1〜２３16，２５ コイル ３０，３１ 励磁手段 ４０，４１ 検出手段 ５０ 演算部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ロ―タが１回転する毎に検出信号の位相
が３６０°変調される１Ｘレゾルバと、ロ―タが１／ｎ
回転（ｎは整数）する毎に検出信号の位相が３６０°変
調されるｎＸレゾルバを有し、前記１Ｘレゾルバの検出
信号により１／ｎ回転を分解能にして回転位置を検出
し、検出した１／ｎ回転内における回転位置を前記ｎＸ
レゾルバの検出信号により検出することにより絶対回転
位置を検出する磁気レゾルバにおいて、 円板形状になったロ―タ板と、 リング形状になっていてリング幅はリングの１周分につ
いてｎ＋１段階に変化するとともに、前記ロ―タ板に取
付けられた第１のロ―タコアと、 リング形状になっていてリング幅はリングの１周分につ
いてｎ周期変化するとともに、前記ロ―タ板に取付けら
れた第２のロ―タコアと、 円板形状になったステ―タ板と、 このステ―タ板上であって前記第１のロ―タコアと対向
する位置に取付けられていて、ロ―タの回転位置に応じ
て第１のロ―タコアと重なる部分の面積が変化する第１
の突極と、 前記ステ―タ板上であって前記第２のロ―タコアと対向
する位置に取付けられていて、ロ―タの回転位置に応じ
て第２のロ―タコアと重なる部分の面積が変化する第２
の突極と、 前記第１及び第２の突極にそれぞれ巻かれた第１及び第
２のコイルと、 この第１及び第２のコイルを励磁する励磁手段と、 前記第１のコイルの誘起電圧を検出し、この検出電圧を
もとに、第１のコイルのインダクタンスが第１の突極と
第１のロ―タコアが重なる部分の面積に応じて変化する
ことを利用して、ｎ＋１種類の信号レベルの中のいずれ
か１つのレベルになった検出信号を出力する第１の検出
回路と、 前記第２のコイルの誘起電圧を検出し、この検出電圧を
もとに、第２のコイルのインダクタンスが第２の突極と
第２のロ―タコアが重なる部分の面積に応じて変化する
ことを利用して、１／ｎ回転内における回転位置の検出
信号を出力する第２の検出回路と、 前記第１の検出回路の出力レベルをもとに、前記第２の
検出回路による検出位置が１回転の中で何番目の周期に
おける１／ｎ回転であるかを検出し、検出した周期番号
と前記第２の検出回路により検出した１／ｎ回転内にお
ける回転位置をもとにロ―タの絶対回転を求める演算部
と、 を具備したことを特徴とする磁気レゾルバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16555991A JPH0510779A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 磁気レゾルバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16555991A JPH0510779A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 磁気レゾルバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510779A true JPH0510779A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15814664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16555991A Pending JPH0510779A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 磁気レゾルバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510779A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006162577A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Minebea Co Ltd | 扁平型レゾルバ |
| JP2006170818A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 平面型レゾルバ |
| EP1691171A1 (en) | 2005-02-10 | 2006-08-16 | MINEBEA Co., Ltd. | Resolver unit and resolver using same |
| JP2008107342A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Tamagawa Seiki Co Ltd | レゾルバ及び角度検出装置 |
| US8148973B2 (en) | 2005-12-26 | 2012-04-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Magnetic resolver |
| CN103515078A (zh) * | 2012-06-29 | 2014-01-15 | 大隈株式会社 | 旋转变压器及多周旋转检测器 |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP16555991A patent/JPH0510779A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006162577A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Minebea Co Ltd | 扁平型レゾルバ |
| US7199691B2 (en) | 2004-12-10 | 2007-04-03 | Minebea Co., Ltd. | Flat resolver |
| JP4602749B2 (ja) * | 2004-12-10 | 2010-12-22 | ミネベア株式会社 | 扁平型レゾルバ |
| JP2006170818A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 平面型レゾルバ |
| EP1691171A1 (en) | 2005-02-10 | 2006-08-16 | MINEBEA Co., Ltd. | Resolver unit and resolver using same |
| US7235966B2 (en) | 2005-02-10 | 2007-06-26 | Minebea, Co., Ltd. | Resolver unit and resolver using same |
| US8148973B2 (en) | 2005-12-26 | 2012-04-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Magnetic resolver |
| JP2008107342A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Tamagawa Seiki Co Ltd | レゾルバ及び角度検出装置 |
| CN103515078A (zh) * | 2012-06-29 | 2014-01-15 | 大隈株式会社 | 旋转变压器及多周旋转检测器 |
| JP2014010051A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Okuma Corp | レゾルバおよび多回転検出器 |
| US9441942B2 (en) | 2012-06-29 | 2016-09-13 | Okuma Corporation | Resolver and multiple-rotation detector |
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