JPS5829706B2 - ブラシレス レゾルバ - Google Patents
ブラシレス レゾルバInfo
- Publication number
- JPS5829706B2 JPS5829706B2 JP11069672A JP11069672A JPS5829706B2 JP S5829706 B2 JPS5829706 B2 JP S5829706B2 JP 11069672 A JP11069672 A JP 11069672A JP 11069672 A JP11069672 A JP 11069672A JP S5829706 B2 JPS5829706 B2 JP S5829706B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- rotor
- cores
- stator
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は制御量と目標値との偏差をとり出す検出器とし
て使用されるゾルバに関する。
て使用されるゾルバに関する。
従来のゾルバは第８図に示すように直交する２組の固定
子巻線ＭＳ１およびＭＳ２を有し、外部より前記固定子
巻線ＭＳＩにＢｓ１ｎωｔなる交流電圧を印加し、前記
固定子巻線ＭＳ２にＥＣＯ３ωｔなる交流電圧を印加す
ることにより交番磁界を発生し、この交番磁界がそれぞ
れ鎖交して回転子巻線ＭＲに生じる誘起電圧をブラシお
よびスリップリングを介して検出することにより回転子
の回転角θｍを検出するものである。
子巻線ＭＳ１およびＭＳ２を有し、外部より前記固定子
巻線ＭＳＩにＢｓ１ｎωｔなる交流電圧を印加し、前記
固定子巻線ＭＳ２にＥＣＯ３ωｔなる交流電圧を印加す
ることにより交番磁界を発生し、この交番磁界がそれぞ
れ鎖交して回転子巻線ＭＲに生じる誘起電圧をブラシお
よびスリップリングを介して検出することにより回転子
の回転角θｍを検出するものである。
前記誘起電圧は理想的には第８図に示すように固定子巻
線ＭＳＩにより回転子巻線ＭＲに誘起される電圧に−Ｅ
−ｑＯ３θｍと固定子巻線ＭＳ２により回転子巻線ＭＲ
に誘起される電圧に−Ｅ−ＣＯ３ω１−３ｉｎθｍとの
和で表わすことができ、結局Ｋ −Ｅ−ｓｉｎ（ωｔ＋
θｍ）となる。
線ＭＳＩにより回転子巻線ＭＲに誘起される電圧に−Ｅ
−ｑＯ３θｍと固定子巻線ＭＳ２により回転子巻線ＭＲ
に誘起される電圧に−Ｅ−ＣＯ３ω１−３ｉｎθｍとの
和で表わすことができ、結局Ｋ −Ｅ−ｓｉｎ（ωｔ＋
θｍ）となる。
ただし前記には１より小さい係数である）すなわち回転
子の回転角θｍに対して誘起電圧の電気角も角度θｍだ
け進むことになる。
子の回転角θｍに対して誘起電圧の電気角も角度θｍだ
け進むことになる。
したがって、誘起電圧の進み角を検出することにより回
転子と一体もしくは同期して回転する回転体の位置を検
知することができる。
転子と一体もしくは同期して回転する回転体の位置を検
知することができる。
しかしながら前記従来のレゾルバは、前述のように回転
子巻線に交流電圧を印加するのにブラシあるいはスリッ
プリングを介して行なっているため、構造が複雑で、価
格も高く、またブラシあるいはスリップリングは常に回
転子と当接しているため機械的破損が多く、耐久性に乏
して欠点があった。
子巻線に交流電圧を印加するのにブラシあるいはスリッ
プリングを介して行なっているため、構造が複雑で、価
格も高く、またブラシあるいはスリップリングは常に回
転子と当接しているため機械的破損が多く、耐久性に乏
して欠点があった。
また、実際のレゾルバは回転子と固定子間のギャップに
比べて隣接する固定子間の距離が大きく、回転子や固定
子のコアの面積も広く、さらに固定子間にギャップがあ
るため、磁気分布が正弦波状にはならず、このため前記
固定子巻線ＭＳ１により回転子巻線ＭＲに誘起される電
圧はＫｌ（θ、７．）−Ｅ−ｓｉｎω１−Ｃ０３０ｍと
なり、前記固定子巻線ＭＳ２により回転子巻線ＭＲに誘
起される電圧はに２（θｍ）−Ｅ−ＣＯ２Ｏ３−３ｉｎ
ωｔとなる（ただし前記Ｋｌ （θｍ ） −に２ （
θｍ）は１＊壷より小さい係数である）。
比べて隣接する固定子間の距離が大きく、回転子や固定
子のコアの面積も広く、さらに固定子間にギャップがあ
るため、磁気分布が正弦波状にはならず、このため前記
固定子巻線ＭＳ１により回転子巻線ＭＲに誘起される電
圧はＫｌ（θ、７．）−Ｅ−ｓｉｎω１−Ｃ０３０ｍと
なり、前記固定子巻線ＭＳ２により回転子巻線ＭＲに誘
起される電圧はに２（θｍ）−Ｅ−ＣＯ２Ｏ３−３ｉｎ
ωｔとなる（ただし前記Ｋｌ （θｍ ） −に２ （
θｍ）は１＊壷より小さい係数である）。
このため前記回転子巻線ＭＲに実際に生じる誘起電圧Ｖ
は下記（１）式に示すようになる。
は下記（１）式に示すようになる。
Ｖ＝に１（θｍ） ・Ｅ−ｓｉｎωｔ−ｃｏｓｔｍ十に
２（θｍ） −Ｅ −ｃｏｓｃｔＨ−５ｉｌｏｍ （
１）上記（１）式を変形して下記（２）式が得られる。
２（θｍ） −Ｅ −ｃｏｓｃｔＨ−５ｉｌｏｍ （
１）上記（１）式を変形して下記（２）式が得られる。
したがって実際のレゾルバにおいては誘起電圧の電気角
の進み量が一様ではなく、回転子の回転角θｍに比べて
角度誤差を生じる欠点があった。
の進み量が一様ではなく、回転子の回転角θｍに比べて
角度誤差を生じる欠点があった。
本発明は前記欠点を除去するもので、以下図面にしたが
い詳細に説明する。
い詳細に説明する。
第１図は本発明によるレゾルバの概略斜視図である。
第２図は前記レゾルバの構造を示す図であり、同図にお
いて、１は励磁子、２は回転子、３は固定子、４はエキ
サイトコア、５および６はロータコア、７はステータコ
ア、８は励磁子１に対してフリーに回転する回転子２の
軸である。
いて、１は励磁子、２は回転子、３は固定子、４はエキ
サイトコア、５および６はロータコア、７はステータコ
ア、８は励磁子１に対してフリーに回転する回転子２の
軸である。
第３図は前記エキサイトコア４およびステータコア７を
示すものでイは表側、酬ま裏側を示し、該コアは２組の
巻線を巻回するために、その周囲に４個の切欠き９を有
している。
示すものでイは表側、酬ま裏側を示し、該コアは２組の
巻線を巻回するために、その周囲に４個の切欠き９を有
している。
第４図は本発明によるレゾルバの回路図、第５図はコア
に巻回された巻線を示す図で、エキサイトコア、ロータ
コアおよびステータコアについて第４図の回路図に適合
する巻き方で巻線を巻回した様子がわかる。
に巻回された巻線を示す図で、エキサイトコア、ロータ
コアおよびステータコアについて第４図の回路図に適合
する巻き方で巻線を巻回した様子がわかる。
第６図は本発明に係るレゾルバの角度特性を示す特性図
※※で縦軸はロータコア５あるいはステータコアＴの巻
線に誘起される交流電圧の電気角度、横軸はロータコア
５，６の回転角度である。
※※で縦軸はロータコア５あるいはステータコアＴの巻
線に誘起される交流電圧の電気角度、横軸はロータコア
５，６の回転角度である。
第７図イル二は上記エキサイトコア４とロータコア５の
位置関係を示す図である。
位置関係を示す図である。
前記構成において動作を説明する。
まず端子１０．１１にＥ−３１ｎωｔなる交流電圧を印
加し、端子１２．１３にＥ−ＣＯ３ωｔなる交流電圧を
印加して励磁子１のそれぞれの巻線に交番磁界を発生す
る。
加し、端子１２．１３にＥ−ＣＯ３ωｔなる交流電圧を
印加して励磁子１のそれぞれの巻線に交番磁界を発生す
る。
該交番磁界はロータコア５に巻回された巻線と鎖交し、
端子１４．１５間に下記（４）式で示す交流電圧■１
を誘起し、端子１６．１７間に下記（５）式で示す交流
電圧ｖ２を誘起する。
端子１４．１５間に下記（４）式で示す交流電圧■１
を誘起し、端子１６．１７間に下記（５）式で示す交流
電圧ｖ２を誘起する。
なおθｍは回転子の回転角である。
Ｖ１＝Ｋｔ （θｍ ） −Ｅ−３ｉｌｏ）ｉ −Ｃ０
３０ｍ十に２（θｍ） −Ｅ −ｃｏｓＯ）（−ｓｉｎ
θｍ（４）Ｖ２＝に３（θｍ ） −Ｅ −ｃｏｓｃｔ
ｒ １−ｃｏｓθｍ−に４（θｍ）−Ｅ−ｓｉｎωｔ−
５ｉｌｏｍ（５）前記（４）式は下記（６）式のように
変形できる。
３０ｍ十に２（θｍ） −Ｅ −ｃｏｓＯ）（−ｓｉｎ
θｍ（４）Ｖ２＝に３（θｍ ） −Ｅ −ｃｏｓｃｔ
ｒ １−ｃｏｓθｍ−に４（θｍ）−Ｅ−ｓｉｎωｔ−
５ｉｌｏｍ（５）前記（４）式は下記（６）式のように
変形できる。
ここで前記回転角θｍが００のとき、すなわちエキサイ
トコア４とロータコア５が第７図イに示す位置関係にあ
るとき、前記（７）式からθｍ’＝ｏ。
トコア４とロータコア５が第７図イに示す位置関係にあ
るとき、前記（７）式からθｍ’＝ｏ。
を得る。
したがって回転角θｍと誘起電圧Ｖ の進み角θｍ′の
間に角度誤差はない。
間に角度誤差はない。
また前記回転角θｍが４５°のとき、すなわちエキサイ
トコア４とロータコア５が第７図口に示す位置関係にあ
るとき、前記（７）式は下記（８）式となる。
トコア４とロータコア５が第７図口に示す位置関係にあ
るとき、前記（７）式は下記（８）式となる。
また隣接する二個のエキサイトコア４の中間にロータコ
ア５が位置しているのでこの二個のエキサイトコア４の
磁束による影響は等しく、Ｋｌ（θｍ）とに２ （θｍ
）は等しくなる。
ア５が位置しているのでこの二個のエキサイトコア４の
磁束による影響は等しく、Ｋｌ（θｍ）とに２ （θｍ
）は等しくなる。
したがって前記（７）式はθｍ’＝４５°となり、回転
角θｍと誘起電圧■１ の進み角θｍ′の間に角度誤差
はない。
角θｍと誘起電圧■１ の進み角θｍ′の間に角度誤差
はない。
これに対して前記回転角θｍが００より大きく４５°よ
り小さいとき、すなわちエキサイトコア４とロータコア
５が第１図二に示す位置関係にあるとき、近い方のエキ
サイトコア４から強い影響を受け、Ｋｌ（θｍ ） ＞
Ｋ２ （θｍ）となる。
り小さいとき、すなわちエキサイトコア４とロータコア
５が第１図二に示す位置関係にあるとき、近い方のエキ
サイトコア４から強い影響を受け、Ｋｌ（θｍ ） ＞
Ｋ２ （θｍ）となる。
したがって前記（７）式からθｍ’＜θｍとなり、誘起
電圧ｖ１ の進み角θｍ′は回転角θｍより小さくなる
。
電圧ｖ１ の進み角θｍ′は回転角θｍより小さくなる
。
また前記回転角θｍが４５°より大きく９００より小さ
いとき、すなわちエキサイトコア４とロータコア５が第
１図ハに示す位置関係にあるとき、近い方のエキサイト
コア４から強い影響を受けＫｌ（θｍ ） ＜ Ｋ２
（θｍ）となる。
いとき、すなわちエキサイトコア４とロータコア５が第
１図ハに示す位置関係にあるとき、近い方のエキサイト
コア４から強い影響を受けＫｌ（θｍ ） ＜ Ｋ２
（θｍ）となる。
したがって前記（７）式からθｍ’）θｍとなり誘起電
圧■１の進み角θｍ′は回転角θｍより大きくなる。
圧■１の進み角θｍ′は回転角θｍより大きくなる。
同様にして前記回転角θｍが９０°〜１８ｏ０．１８０
０〜２７００．２７００〜３６ｏ０のとき、該回転角θ
ｍと前記誘起電圧ｖ１ の進み角θｍ′との間には第６
図の破線に示す周期的な角度誤差が生じる。
０〜２７００．２７００〜３６ｏ０のとき、該回転角θ
ｍと前記誘起電圧ｖ１ の進み角θｍ′との間には第６
図の破線に示す周期的な角度誤差が生じる。
また、端子１６．１７間に誘起される交流電圧ｖ２ も
同様の角度誤差を含んでいる。
同様の角度誤差を含んでいる。
前述のようにして端子１４．１５間に生じた交流電圧に
より端子１８．１９に接続されているロータコア６の一
方の巻線に交流電流が流れ、また端子１６．１７間に生
じた交流電圧により端子２０．２１に接続されているロ
ータコア６の他方の巻線に前記交流電流に対し、て９ｏ
０位相の異なる交流電流が流れる。
より端子１８．１９に接続されているロータコア６の一
方の巻線に交流電流が流れ、また端子１６．１７間に生
じた交流電圧により端子２０．２１に接続されているロ
ータコア６の他方の巻線に前記交流電流に対し、て９ｏ
０位相の異なる交流電流が流れる。
したがってロータコア６の巻線においても交番磁界を生
じ、該磁界による磁束はステータコア７の巻線と鎖交し
、出力端子２２．２３に交流電圧を誘起する。
じ、該磁界による磁束はステータコア７の巻線と鎖交し
、出力端子２２．２３に交流電圧を誘起する。
この際前記ロータコア５とロータコア６の切欠き９の対
応位置が４５°ずれるように該ロータコア５とロータコ
ア６を配置しているので、ロータコア６の回転角とステ
ータコア７の誘起電圧の進み角との間に第６図の実線に
示すような角度誤差が生じる。
応位置が４５°ずれるように該ロータコア５とロータコ
ア６を配置しているので、ロータコア６の回転角とステ
ータコア７の誘起電圧の進み角との間に第６図の実線に
示すような角度誤差が生じる。
この角度誤差は励磁子１と回転子２との間に生じる角度
誤差を打消すので、回転子２の回転角と端子２２．２３
の誘起電圧の進み角との角度誤差は少なくなる。
誤差を打消すので、回転子２の回転角と端子２２．２３
の誘起電圧の進み角との角度誤差は少なくなる。
したがって励磁交流電圧との位相差が回転子２の回転角
にほぼ比例する交流電圧を端子２２．２３から連続的に
得ることができる。
にほぼ比例する交流電圧を端子２２．２３から連続的に
得ることができる。
以上詳細に説明したように、本発明はブラシレスであり
、ステータやロータにコアを使用するなど構造が簡素化
されているため耐久性が向上する効果があり、また励磁
子のエキサイトコアに対向するロータコアと、固定子の
ステータコアに対向するロータコアのそれぞれの切欠き
が互いに４５゜ずれるように配置したため励磁子と回転
子間に生じる角度誤差と、回転子と固定子間に生じる角
度誤差とが互いに打消し合い、このため励磁交流電圧と
の位相差が回転子の回転角度にほぼ等しい交流電圧を得
ることができる効果がある。
、ステータやロータにコアを使用するなど構造が簡素化
されているため耐久性が向上する効果があり、また励磁
子のエキサイトコアに対向するロータコアと、固定子の
ステータコアに対向するロータコアのそれぞれの切欠き
が互いに４５゜ずれるように配置したため励磁子と回転
子間に生じる角度誤差と、回転子と固定子間に生じる角
度誤差とが互いに打消し合い、このため励磁交流電圧と
の位相差が回転子の回転角度にほぼ等しい交流電圧を得
ることができる効果がある。
第１図は本発明によるレゾルバの概略斜視図、第２図は
前記レゾルバの構造を示す図、第３図イロは前記レゾル
バに使用しているコアの形状を示す図、第４図は前記レ
ゾルバの回路図、第５図は前記コアに巻回されている巻
線を示す図、第６図は本発明によるレゾルバの角度特性
を示す特性図、第７図イル二は前記レゾルバに使用して
いるエキサイトコアとロータコアの位置関係を示す図、
第８図は従来のレゾルバの動作を説明する図、第９図は
従来のレヅルビのベクトル図である。 １・・・励磁子、２・・・回転子、３・・・固定子、４
・・・エキサイトコア、５および６・・・ロータコア、
７・・・ステータコア、８・・・回転軸、９・・・切欠
き。
前記レゾルバの構造を示す図、第３図イロは前記レゾル
バに使用しているコアの形状を示す図、第４図は前記レ
ゾルバの回路図、第５図は前記コアに巻回されている巻
線を示す図、第６図は本発明によるレゾルバの角度特性
を示す特性図、第７図イル二は前記レゾルバに使用して
いるエキサイトコアとロータコアの位置関係を示す図、
第８図は従来のレゾルバの動作を説明する図、第９図は
従来のレヅルビのベクトル図である。 １・・・励磁子、２・・・回転子、３・・・固定子、４
・・・エキサイトコア、５および６・・・ロータコア、
７・・・ステータコア、８・・・回転軸、９・・・切欠
き。
Claims (1)
- １ 周囲に９０°の角度をもって形成される４個の切欠
きを有する４個のコアのうち、３個のコアそれぞれに該
コアの隣接する２個の切欠きを通して巻回し、残りの隣
接する２個の切欠きを通して同方向に巻線を巻回すると
ともに、該隣接する２個の切欠きとは互いに９０°ずれ
た位置にある隣接する２個の切欠きを通して巻回し、残
りの隣接する２個の切欠きを通して同方向に巻線を巻回
した２組の巻線を設け、この巻線を設けたコア０９１個
をエキサイトコアとして励磁子を構成し、残りの２個を
ロータコアとしてその回転中心に軸を嵌装するとともに
各コアの切欠きが互いに４５°ずれるように配設して回
転子を構成し、前記４個のコアのうち、残りの１個のコ
アの隣接する２個の切欠きを通して巻回し残りの隣接す
る２個の切欠きを通して同方向に巻線を巻回した１組の
巻線を設け、この巻線を設けたコアをステータコアとし
て固定子を構成し、かつエキサイトコアおよびステータ
コアはロータコアを挟んでその回転中心を該軸に遊嵌し
、上記励磁子の２組の巻線に、９０゜位相の異なる交流
電圧を印加し、固定子の巻線に、励磁交流電圧との位相
差が回転子の回転角度に比例する交流電圧を誘起させる
ことを特徴とするブラシレス・レゾルバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11069672A JPS5829706B2 (ja) | 1972-11-07 | 1972-11-07 | ブラシレス レゾルバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11069672A JPS5829706B2 (ja) | 1972-11-07 | 1972-11-07 | ブラシレス レゾルバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS4969347A JPS4969347A (ja) | 1974-07-04 |
| JPS5829706B2 true JPS5829706B2 (ja) | 1983-06-24 |
Family
ID=14542119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11069672A Expired JPS5829706B2 (ja) | 1972-11-07 | 1972-11-07 | ブラシレス レゾルバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5829706B2 (ja) |
-
1972
- 1972-11-07 JP JP11069672A patent/JPS5829706B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS4969347A (ja) | 1974-07-04 |
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