JP4991991B2 - Resolver - Google Patents
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Description
本発明は、電動機の回転位置を検出するレゾルバに関する。 The present invention relates to a resolver that detects the rotational position of an electric motor.
従来より、三相交流ブラシレスモータ(以下、BL(Blush less)モータ)の回転位置の検出にはレゾルバが用いられている。レゾルバは、磁気変動を利用して回転位置を検出するため、BLモータの励磁によって生じる磁気の影響を受けないように種々の工夫がなされている。 Conventionally, a resolver has been used to detect the rotational position of a three-phase AC brushless motor (hereinafter referred to as a BL (Blush less) motor). Since the resolver detects the rotational position using magnetic fluctuation, various devices have been devised so as not to be affected by the magnetism generated by the excitation of the BL motor.
例えば、モータの同相巻線を対向する一対のモータ用ティースに巻回し、このモータと同軸に接続されるレゾルバの出力巻線を対向する一対のレゾルバ用ティースに巻回し、一対のモータ用ティースに施された巻線と、一対のレゾルバ用ティースに施された出力巻線のうちの一方の出力巻線との巻線方向を一対のティース間で互いに同一方向にするとともに、他方の巻線方向を一対のティース間で互いに反対方向にすることにより、モータとレゾルバで生じる磁界を相殺させるレゾルバ付のBLモータが提案されていた(例えば、特許文献1参照)。
ところで、冗長系を構成するためにBLモータの三相巻線(U,V,W)を(U1,V1,W1,U2、V2、W2)に二分割し、別々のドライバで駆動する場合には、分割された二系統で同期を取ることが困難になる場合がある。 By the way, when a three-phase winding (U, V, W) of a BL motor is divided into two (U1, V1, W1, U2, V2, W2) and driven by separate drivers in order to configure a redundant system. May be difficult to achieve synchronization in the two divided systems.
例えば、二系統の三相巻線に電流を通流させるタイミングに微小なずれが生じると、モータの三相巻線から生じる磁界は一定ではなくなり、局所的に強度の異なる磁界が生じて磁気干渉が発生するため、上述のようなレゾルバでは磁界の影響を相殺することが困難になるという課題があった。 For example, if a slight deviation occurs in the timing of passing current through two three-phase windings, the magnetic field generated from the three-phase winding of the motor will not be constant, and magnetic fields with different strength will be generated locally, resulting in magnetic interference. Therefore, the resolver as described above has a problem that it is difficult to cancel the influence of the magnetic field.
また、モータの三相巻線を二系統に分割することに対応してレゾルバを二系統に分けると、レゾルバの励磁の同期にずれが生じた場合に、二つのレゾルバの角度信号にずれが生じるという課題があった。 Also, if the resolver is divided into two systems corresponding to the division of the three-phase winding of the motor into two systems, a deviation occurs in the angle signals of the two resolvers when there is a deviation in the synchronization of the excitation of the resolver. There was a problem.
そこで、本発明は、相巻線が二系統に分割されたBLモータの近傍に設置されても、磁気干渉の影響を受けることなく正確に角度検出を行うことができるとともに、冗長系を構成できるレゾルバを提供することを目的とする。 Therefore, even if the phase winding is installed in the vicinity of a BL motor divided into two systems, the present invention can accurately detect an angle without being affected by magnetic interference and can also configure a redundant system. The purpose is to provide a resolver.
本発明の一局面のレゾルバは、一対の相巻線を複数相分含む巻線回路を二系統有する電動機の回転位置を検出するレゾルバであって、前記電動機の回転軸に同軸状に接続され、一対のSIN巻線、及び一対の第1励磁巻線を含む第1センサと、前記第1センサを介して前記電動機に接続されるとともに、前記電動機の回転軸に同軸状に接続され、一対のCOS巻線、及び一対の第2励磁巻線を含む第2センサと、前記第1センサの一方のSIN巻線と、前記第2センサの一方のCOS巻線との出力に基づき、第1レゾルバ出力を演算する第1演算処理手段と、前記第1センサの他方のSIN巻線と、前記第2センサの他方のCOS巻線との出力に基づき、第2レゾルバ出力を演算する第2演算処理手段とを含み、前記一対のSIN巻線の巻き数が零の位置は、前記電動機のいずれかの一対の相巻線が巻回される一対の巻回位置の中心である。 A resolver of one aspect of the present invention is a resolver that detects a rotational position of an electric motor having two systems of winding circuits including a plurality of pairs of phase windings, and is coaxially connected to the rotating shaft of the electric motor, A first sensor including a pair of SIN windings and a pair of first excitation windings, and is connected to the electric motor via the first sensor and is coaxially connected to a rotating shaft of the electric motor, A first resolver based on outputs of a COS winding and a second sensor including a pair of second excitation windings, one SIN winding of the first sensor, and one COS winding of the second sensor. Second arithmetic processing for calculating a second resolver output based on outputs of first arithmetic processing means for calculating an output, the other SIN winding of the first sensor, and the other COS winding of the second sensor Means for winding the pair of SIN windings. There position of zero, one of the pair of phase windings of the motor is the center of a pair of winding positions are wound.
また、前記第1センサは、前記一対のSIN巻線及び前記一対の第1励磁巻線を巻回するための複数のティースをステータの径方向における内側と外側に有し、一方のSIN巻線と一方の第1励磁巻線とが内側のティースに巻回されるとともに、他方のSIN巻線と他方の第1励磁巻線とが外側のティースに巻回されており、前記第2センサは、前記一対のCOS巻線及び前記一対の第2励磁巻線を巻回するための複数のティースをステータの径方向における内側と外側に有し、一方のCOS巻線と一方の第2励磁巻線とが内側のティースに巻回されるとともに、他方のCOS巻線と他方の第2励磁巻線とが外側のティースに巻回されており、前記第1演算処理手段は、前記第1センサの内側又は外側のいずれか一方のティースに巻回されたSIN巻線と、前記第2センサの内側又は外側のいずれか一方のティースに巻回されたCOS巻線とより得られる出力信号に基づき前記第1レゾルバ出力を得るように構成されており、前記第2演算処理手段は、前記第1センサの内側又は外側のいずれか他方のティースに巻回されたSIN巻線と、前記第2センサの内側又は外側のいずれか他方のティースに巻回されたCOS巻線とより得られる出力信号に基づき前記第2レゾルバ出力を得るように構成されていてもよい。 The first sensor has a plurality of teeth on the inner side and the outer side in the radial direction of the stator, and a plurality of teeth for winding the pair of SIN windings and the pair of first excitation windings. And one of the first excitation windings are wound around the inner teeth, the other SIN winding and the other first excitation winding are wound around the outer teeth, and the second sensor And a plurality of teeth for winding the pair of COS windings and the pair of second excitation windings on the inner side and the outer side in the radial direction of the stator, and one COS winding and one second excitation winding. And the other COS winding and the other second excitation winding are wound around the outer teeth, and the first arithmetic processing means is configured to transmit the first sensor to the first sensor. Wound around one of the teeth inside or outside The first resolver output is obtained based on an output signal obtained from an IN winding and a COS winding wound around one of the teeth inside or outside the second sensor, The second arithmetic processing means is wound around the SIN winding wound around either the inside or outside of the first sensor and the other tooth inside or outside of the second sensor. The second resolver output may be obtained based on an output signal obtained from the COS winding.
この場合に、前記第1演算処理手段は、前記第1センサの内側のティースに巻回されたSIN巻線と、前記第2センサの内側のティースに巻回されたCOS巻線とより得られる出力信号に基づき前記第1レゾルバ出力を得るように構成されており、前記第2演算処理手段は、前記第1センサの外側のティースに巻回されたSIN巻線と、前記第2センサの外側のティースに巻回されたCOS巻線とより得られる出力信号に基づき前記第2レゾルバ出力を得るように構成されていてもよい。 In this case, the first arithmetic processing means is obtained by a SIN winding wound around a tooth inside the first sensor and a COS winding wound around a tooth inside the second sensor. The second resolver is configured to obtain the first resolver output based on an output signal, and the second arithmetic processing means includes a SIN winding wound around a tooth outside the first sensor, and an outer side of the second sensor. The second resolver output may be obtained based on an output signal obtained from the COS winding wound around the teeth.
本発明の他の局面のレゾルバは、一対の相巻線を複数相分含む巻線回路を二系統有する電動機の回転位置を検出するレゾルバであって、前記電動機の回転軸に同軸状に接続され、一対のCOS巻線、及び一対の第1励磁巻線を含む第1センサと、前記第1センサを介して前記電動機に接続されるとともに、前記電動機の回転軸に同軸状に接続され、一対のSIN巻線、及び一対の第2励磁巻線を含む第2センサと、前記第1センサの一方のCOS巻線と、前記第2センサの一方のSIN巻線との出力に基づき、第1レゾルバ出力を演算する第1演算処理手段と、前記第1センサの他方のCOS巻線と、前記第2センサの他方のSIN巻線との出力に基づき、第2レゾルバ出力を演算する第2演算処理手段とを含み、前記一対のCOS巻線の巻き数が零の位置は、前記電動機のいずれかの一対の相巻線が巻回される一対の巻回位置の中心に対して、機械角でT/4周期遅らせた位置(TはCOS巻線の巻線周期)である。 A resolver according to another aspect of the present invention is a resolver that detects a rotational position of an electric motor having two systems of winding circuits each including a plurality of pairs of phase windings, and is coaxially connected to a rotating shaft of the electric motor. A first sensor including a pair of COS windings and a pair of first excitation windings, and is connected to the electric motor via the first sensor and coaxially connected to the rotating shaft of the electric motor. SIN winding, a second sensor including a pair of second excitation windings, one COS winding of the first sensor, and one SIN winding of the second sensor. A second calculation for calculating the second resolver output based on outputs of the first calculation processing means for calculating the resolver output, the other COS winding of the first sensor, and the other SIN winding of the second sensor. A pair of COS windings. The position where the number is zero is a position (T is a COS winding) delayed by a mechanical angle by T / 4 period with respect to the center of a pair of winding positions around which any pair of phase windings of the motor is wound. Winding period).
また、前記第1センサは、前記一対のCOS巻線及び前記一対の第1励磁巻線を巻回するための複数のティースをステータの径方向における内側と外側に有し、一方のCOS巻線と一方の第1励磁巻線とが内側のティースに巻回されるとともに、他方のCOS巻線と他方の第1励磁巻線とが外側のティースに巻回されており、前記第2センサは、前記一対のSIN巻線及び前記一対の第2励磁巻線を巻回するための複数のティースをステータの径方向における内側と外側に有し、一方のSIN巻線と一方の第2励磁巻線とが内側のティースに巻回されるとともに、他方のSIN巻線と他方の第2励磁巻線とが外側のティースに巻回されており、前記第1演算処理手段は、前記第1センサの内側又は外側のいずれか一方のティースに巻回されたCOS巻線と、前記第2センサの内側又は外側のいずれか一方のティースに巻回されたSIN巻線とより得られる出力信号に基づき前記第1レゾルバ出力を得るように構成されており、前記第2演算処理手段は、前記第1センサの内側又は外側のいずれか他方のティースに巻回されたCOS巻線と、前記第2センサの内側又は外側のいずれか他方のティースに巻回されたSIN巻線とより得られる出力信号に基づき前記第2レゾルバ出力を得るように構成されていてもよい。 The first sensor has a plurality of teeth on the inner side and the outer side in the radial direction of the stator, and a plurality of teeth for winding the pair of COS windings and the pair of first excitation windings. And one of the first excitation windings is wound around the inner teeth, the other COS winding and the other first excitation winding are wound around the outer teeth, and the second sensor And a plurality of teeth for winding the pair of SIN windings and the pair of second excitation windings on the inner side and the outer side in the radial direction of the stator, and one SIN winding and one second excitation winding. And the other SIN winding and the other second excitation winding are wound around the outer teeth, and the first arithmetic processing means is configured to transmit the first sensor to the first sensor. Wound around one of the teeth inside or outside The first resolver output is configured to be obtained based on an output signal obtained from an OS winding and a SIN winding wound around one of the teeth inside or outside the second sensor, The second arithmetic processing means is wound around the other tooth inside or outside of the first sensor and the other tooth inside or outside the second sensor. The second resolver output may be obtained based on an output signal obtained from the SIN winding.
この場合に、前記第1演算処理手段は、前記第1センサの内側のティースに巻回されたCOS巻線と、前記第2センサの内側のティースに巻回されたSIN巻線とより得られる出力信号に基づき前記第1レゾルバ出力を得るように構成されており、前記第2演算処理手段は、前記第1センサの外側のティースに巻回されたCOS巻線と、前記第2センサの外側のティースに巻回されたSIN巻線とより得られる出力信号に基づき前記第2レゾルバ出力を得るように構成されていてもよい。 In this case, the first arithmetic processing means is obtained by a COS winding wound around a tooth inside the first sensor and a SIN winding wound around a tooth inside the second sensor. The second resolver is configured to obtain the first resolver output based on an output signal. The second arithmetic processing means includes a COS winding wound around a tooth outside the first sensor, and an outer side of the second sensor. The second resolver output may be obtained based on an output signal obtained from the SIN winding wound around the teeth.
また、前記第1センサの外側のティースに対向して回転する第1アウターロータと、前記第2センサの外側のティースに対向して回転する第2アウターロータとが一体化されていてもよい。 Moreover, the 1st outer rotor rotated facing the teeth outside the said 1st sensor, and the 2nd outer rotor rotated facing the teeth outside the said 2nd sensor may be integrated.
本発明によれば、相巻線が二系統に分割されたBLモータの近傍に設置されても、磁気干渉の影響を受けることなく正確に角度検出を行うことができるとともに、冗長系を構成できるレゾルバを提供できるという特有の効果が得られる。 According to the present invention, even if the phase winding is installed in the vicinity of the BL motor divided into two systems, the angle can be accurately detected without being affected by magnetic interference, and a redundant system can be configured. A unique effect of providing a resolver is obtained.
以下、本発明のレゾルバを適用した実施の形態について説明する。 Embodiments to which the resolver of the present invention is applied will be described below.
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1のレゾルバの実装状態を示す斜視図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a mounted state of the resolver according to the first embodiment.
実施の形態1のレゾルバは、2つのセンサA及びBを含み、これらのセンサA及びBは、図1に示すようにBLモータに取り付けられており、その回転軸1はBLモータの回転軸に同軸状に接続されている。 The resolver of the first embodiment includes two sensors A and B, and these sensors A and B are attached to a BL motor as shown in FIG. 1, and the rotation shaft 1 is the rotation shaft of the BL motor. Connected coaxially.
このようなBLモータは、例えば、車両に搭載される電動パワーステアリング装置の電動モータや、ハイブリッド式の車両のアシスト用の電動モータで構成される。センサA及びBの回転軸1は、BLモータの回転軸の回転に伴って回転される。 Such a BL motor is composed of, for example, an electric motor of an electric power steering device mounted on a vehicle or an electric motor for assisting a hybrid vehicle. The rotation shafts 1 of the sensors A and B are rotated with the rotation of the rotation shaft of the BL motor.
なお、BLモータの三相巻線は冗長系を構成するために二系統(U1−U1’、V1−V1’、W1−W1’とU2−U2’、V2−V2’、W2−W2’)に分割されている。 The three-phase winding of the BL motor has two systems (U1-U1 ′, V1-V1 ′, W1-W1 ′ and U2-U2 ′, V2-V2 ′, W2-W2 ′) to form a redundant system. It is divided into
図2は、実施の形態1のレゾルバの断面構成を示す図であり、(a)は回転軸の長手方向に沿った断面を示し、(b)は回転軸に垂直な断面を示す。図2(b)は、図2(a)のA−A矢視断面を表すが、BLモータの巻線との位置関係を説明する便宜上、二系統の三相巻線(U1−U1’、V1−V1’、W1−W1’とU2−U2’、V2−V2’、W2−W2’)を径方向外側にずらして示す。 2A and 2B are diagrams showing a cross-sectional configuration of the resolver according to the first embodiment. FIG. 2A shows a cross section along the longitudinal direction of the rotation axis, and FIG. 2B shows a cross section perpendicular to the rotation axis. FIG. 2B shows a cross section taken along the line AA in FIG. 2A, but for convenience of explaining the positional relationship with the winding of the BL motor, two systems of three-phase windings (U1-U1 ′, V1-V1 ′, W1-W1 ′ and U2-U2 ′, V2-V2 ′, W2-W2 ′) are shown shifted radially outward.
図2(a)に示すように、センサA及びBは同一の構造を有し、BLモータにセンサA、センサBの順に接続されている。 As shown in FIG. 2A, sensors A and B have the same structure, and are connected to a BL motor in the order of sensor A and sensor B.
ここで、センサAの構造について代表的に説明すると、回転軸1には、インナーロータ2及びアウターロータ3が軸支されており、回転軸1とともに回動するように構成されている。 Here, the structure of the sensor A will be described representatively. An inner rotor 2 and an outer rotor 3 are pivotally supported on the rotary shaft 1 and are configured to rotate together with the rotary shaft 1.
また、図2(b)に示すように、インナーロータ2には、磁気変動を誘発するための7つの凸部2Aが外周に沿って形成されており、アウターロータ3には、同じく7つの凸部3Aが内周に沿って形成されている。 Further, as shown in FIG. 2B, the inner rotor 2 has seven convex portions 2A for inducing magnetic fluctuations along the outer periphery, and the outer rotor 3 has seven convex portions. The portion 3A is formed along the inner periphery.
インナーロータ2とアウターロータ3とは、凸部2Aの頂部と凸部3Aの頂部とが回転軸1の中心を含む同一直線上に位置し、かつ、相隣接する凸部2A同士の境界と、相隣接する凸部3A同士の境界とが回転軸1の中心を含む同一直線上に位置するように、位置合わせされた状態で回転軸1に軸支されている。 The inner rotor 2 and the outer rotor 3 are located on the same straight line that includes the center of the rotation shaft 1 and the top of the convex portion 2A and the top of the convex portion 3A, and the boundary between the adjacent convex portions 2A, It is pivotally supported by the rotating shaft 1 in the aligned state so that the boundary between the adjacent convex portions 3A is positioned on the same straight line including the center of the rotating shaft 1.
なお、回転軸1には非磁性体で構成される位置決め用のキー1Aが形成されており、センサA及びBの電気角が零の位置の一致が図られている。 The rotating shaft 1 is formed with a positioning key 1A made of a non-magnetic material so that the positions where the electrical angles of the sensors A and B are zero are matched.
センサAのステータ4は、図2(b)に示すように、インナーロータ2とアウターロータ3との間に同心状に配設されており、その内外周には巻線を巻回するためのティース4A(内周側)及び4B(外周側)が各々10個ずつ等間隔で設けられている。なお、ステータ4は、実施の形態1のレゾルバの筐体5の内壁部5Aから径方向内側に延伸する支持部5Bに嵌着されている。以上の構造は、センサAとBで同一である。 As shown in FIG. 2 (b), the stator 4 of the sensor A is disposed concentrically between the inner rotor 2 and the outer rotor 3, and is used to wind a winding around the inner and outer periphery thereof. Ten teeth 4A (inner peripheral side) and four teeth 4B (outer peripheral side) are provided at equal intervals. The stator 4 is fitted to a support portion 5B extending radially inward from the inner wall portion 5A of the resolver housing 5 of the first embodiment. The above structure is the same for the sensors A and B.
センサAのステータ4には、内周側のティース4AにSIN巻線6aと励磁巻線7aが巻回されるとともに、外周側のティース4BにSIN巻線6bと励磁巻線7bが巻回されている。 In the stator 4 of the sensor A, the SIN winding 6a and the excitation winding 7a are wound around the inner peripheral teeth 4A, and the SIN winding 6b and the excitation winding 7b are wound around the outer teeth 4B. ing.
また、センサBのステータ4には、内周側のティース4AにCOS巻線8aと励磁巻線9aが巻回されるとともに、外周側のティース4BにCOS巻線8bと励磁巻線9bが巻回されている。 Further, in the stator 4 of the sensor B, the COS winding 8a and the excitation winding 9a are wound around the inner peripheral teeth 4A, and the COS winding 8b and the excitation winding 9b are wound around the outer teeth 4B. It has been turned.
ここで、BLモータの三相巻線U1−U1’の巻線U1と巻線U1’とが配設されている位置の中心と、三相巻線U2−U2’の巻線U2と巻線U2’とが配設されている位置の中心とを通る直線を直線lとする。 Here, the center of the position where the winding U1 and winding U1 ′ of the three-phase winding U1-U1 ′ of the BL motor are disposed, and the winding U2 and winding of the three-phase winding U2-U2 ′. A straight line passing through the center of the position where U2 ′ is disposed is defined as a straight line l.
また、10組のティース4A及び4Bの位置を表すために、図2(b)に示すようにティース位置(1)を規定し、このティース位置(1)を基点に時計回りにティース位置(10)まであるものとする。 Further, in order to represent the positions of the 10 pairs of teeth 4A and 4B, a tooth position (1) is defined as shown in FIG. 2B, and the teeth position (10 ).
本実施の形態のレゾルバのセンサA及びBは、ティース位置(1)と、この対角にあるティース位置(6)とにある2組のティース4A及び4Bの中心軸が直線l上に位置するように、BLモータに接続されている。また、これに加えて、ティース位置(1)及び(6)にある2組のティース4A及び4BにおけるSIN巻線6a及び6bの巻数が、零に設定されている。 In the resolver sensors A and B of the present embodiment, the central axes of the two pairs of teeth 4A and 4B located at the tooth position (1) and the tooth position (6) on the opposite side are positioned on a straight line l. Thus, it is connected to the BL motor. In addition, the number of turns of the SIN windings 6a and 6b in the two sets of teeth 4A and 4B at the tooth positions (1) and (6) is set to zero.
なお、この表1に示すギャップと磁界の方向は、BLモータの電気角が0度の状態におけるものである。 In addition, the gap and the direction of the magnetic field shown in Table 1 are those in the state where the electrical angle of the BL motor is 0 degree.
また、三相巻線は、巻線U1、V1、W1、U2、V2、及びW2と、巻線U1’V1’、W1’、U2’、V2’、及びW2’とで巻回方向が逆にされているため、BLモータの電気角が0度の状態では、巻線U1、V1、W1、U2、V2、及びW2において径方向内向きの磁界が発生し、巻線U1’V1’、W1’、U2’、V2’、及びW2’において径方向外向きの磁界が発生するように構成されている。このため、表1には、各ティース位置で最も近い巻線による磁界を表示してある。 In the three-phase winding, the winding directions are reversed between the windings U1, V1, W1, U2, V2, and W2 and the windings U1′V1 ′, W1 ′, U2 ′, V2 ′, and W2 ′. Therefore, when the electrical angle of the BL motor is 0 degree, a radially inward magnetic field is generated in the windings U1, V1, W1, U2, V2, and W2, and the windings U1′V1 ′, A radially outward magnetic field is generated at W1 ′, U2 ′, V2 ′, and W2 ′. For this reason, Table 1 shows the magnetic field generated by the nearest winding at each tooth position.
SIN巻線6aは、ティース位置(1)〜(10)においてSIN波が2周期分得られるように巻回されており、その両端はティース位置(1)で引き出され、後述するECU10Aに接続されている。ティース位置(1)及び(6)ではティース4Aへの巻き数は零である。 The SIN winding 6a is wound so that two cycles of SIN waves can be obtained at the tooth positions (1) to (10), and both ends thereof are drawn out at the tooth position (1) and connected to an ECU 10A described later. ing. At the tooth positions (1) and (6), the number of turns around the tooth 4A is zero.
これは、ティース位置(1)〜(10)においてティース4Bに巻回されるSIN巻線6bについても同様であり、ティース位置(1)で外部に引き出されるSIN巻線6bの両端は、後述するECU10Bに接続されている。 The same applies to the SIN winding 6b wound around the tooth 4B at the tooth positions (1) to (10). Both ends of the SIN winding 6b drawn outside at the tooth position (1) will be described later. It is connected to the ECU 10B.
ティース位置の対称性から、ティース位置(3)と(8)、ティース位置(2)と(7)、ティース位置(1)と(6)、ティース位置(5)と(9)、及び、ティース位置(4)と(8)における、ロータとティースのギャップ、巻線の巻回方向と巻き数、及び、磁界の方向は、それぞれ同一である。 From the symmetry of the teeth position, teeth positions (3) and (8), teeth positions (2) and (7), teeth positions (1) and (6), teeth positions (5) and (9), and teeth At positions (4) and (8), the gap between the rotor and the tooth, the winding direction and number of windings, and the direction of the magnetic field are the same.
センサAについては、上述のように、ティース位置(1)と、この対角にあるティース位置(6)とにある2組のティース4A及び4Bの中心軸が直線l上に位置するように、BLモータに接続されるとともに、ティース位置(1)及び(6)にある2組のティース4A及び4BにおけるSIN巻線6a及び6bの巻数が零に設定されている。 As for the sensor A, as described above, the central axes of the two pairs of teeth 4A and 4B at the teeth position (1) and the teeth position (6) at the diagonal are positioned on the straight line l. The number of turns of the SIN windings 6a and 6b in the two sets of teeth 4A and 4B at the tooth positions (1) and (6) is set to zero while being connected to the BL motor.
これに対して、センサBは、COS巻線8a及び8bにより、センサAのSIN巻線6a及び6bに対して位相が90度遅れた信号を出力できるように、ティース4A及び4Bへの巻き方が調節されており、COS巻線8aは後述するECU10Aに接続され、COS巻線8bは後述するECU10Bに接続されている。 On the other hand, the sensor B can be wound around the teeth 4A and 4B so that the COS windings 8a and 8b can output a signal whose phase is delayed by 90 degrees with respect to the SIN windings 6a and 6b of the sensor A. The COS winding 8a is connected to an ECU 10A described later, and the COS winding 8b is connected to an ECU 10B described later.
図3は、実施の形態1のレゾルバのステータ4の一部を拡大して示す図である。ここに示すように、ステータ4は内周側及び外周側にティース4A及び4Bを有するとともに、周方向にわたって形成されるスリット4Cを有する。 FIG. 3 is an enlarged view of a part of the stator 4 of the resolver according to the first embodiment. As shown here, the stator 4 has teeth 4A and 4B on the inner peripheral side and the outer peripheral side, and has slits 4C formed over the circumferential direction.
このスリット4Cは、ティース4Aと4Bに巻回されるSIN巻線、COS巻線、及び励磁巻線に電流が流れた際に生じる磁界により、ステータ4の内周側と外周側で磁気干渉が発生するのを抑制するために設けられており、このスリット4Cによって磁気抵抗が増大するように構成されている。 This slit 4C causes magnetic interference between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the stator 4 due to a magnetic field generated when a current flows through the SIN winding, the COS winding, and the excitation winding wound around the teeth 4A and 4B. It is provided to suppress the occurrence, and is configured such that the magnetic resistance is increased by the slit 4C.
なお、スリット4Cは、図2(b)に示すように、周方向に沿ってステータ4に等間隔で形成されており、各スリット4Cの両端は、分岐されていてもよく、さらに、各スリット間に円形の貫通孔状のスリット4Dが形成されていてもよい。 As shown in FIG. 2B, the slits 4C are formed in the stator 4 at equal intervals along the circumferential direction, and both ends of each slit 4C may be branched. A circular through-hole shaped slit 4D may be formed therebetween.
図4は、実施の形態1のレゾルバの回路構成を示す図である。この図に示すように、センサAは、一対のSIN巻線6a及び6bと、一対の励磁巻線7a及び7bを含む。また、センサBは、一対のCOS巻線8a及び8bと、一対の励磁巻線9a及び9bを含む。 FIG. 4 is a diagram illustrating a circuit configuration of the resolver according to the first embodiment. As shown in this figure, the sensor A includes a pair of SIN windings 6a and 6b and a pair of excitation windings 7a and 7b. The sensor B includes a pair of COS windings 8a and 8b and a pair of excitation windings 9a and 9b.
実施の形態1のレゾルバは、2つの演算処理手段であるECU(Electronic Control Unit)10A及び10Bを備える。ECU10A及び10Bは、図示しないバスを介して互いに接続されたCPU、ROM及びRAM等からなるマイクロコンピュータを中心として構成される。 The resolver of the first embodiment includes two arithmetic processing units ECU (Electronic Control Unit) 10A and 10B. The ECUs 10A and 10B are configured with a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like connected to each other via a bus (not shown).
センサA及びBの内周側のティース4Aに巻回される励磁巻線7a及び9aはECU10Aの励磁信号出力端子に並列に接続され、励磁信号が同時に印加される(すなわち励磁動作の同期が取られる)ように構成される。 The excitation windings 7a and 9a wound around the teeth 4A on the inner peripheral side of the sensors A and B are connected in parallel to the excitation signal output terminal of the ECU 10A, and excitation signals are simultaneously applied (that is, the excitation operation is synchronized). Configured).
また、センサA及びBの外周側のティース4Bに巻回される励磁巻線7b及び9bはECU10Bの励磁信号出力端子に並列に接続され、励磁信号が同時に印加される(すなわち励磁動作の同期が取られる)ように構成される。 Further, the excitation windings 7b and 9b wound around the teeth 4B on the outer peripheral side of the sensors A and B are connected in parallel to the excitation signal output terminal of the ECU 10B, and excitation signals are applied simultaneously (that is, the excitation operation is synchronized). To be taken).
図5は、実施の形態1のレゾルバの出力回路の構成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the output circuit of the resolver according to the first embodiment.
この図に示すように、センサAの内周側のティース4Aに巻回されているSIN巻線6aと、センサBの内周側のティース4Aに巻回されているCOS巻線8aとは、ECU10Aに接続されている。 As shown in this figure, the SIN winding 6a wound around the teeth 4A on the inner peripheral side of the sensor A and the COS winding 8a wound around the teeth 4A on the inner peripheral side of the sensor B are: It is connected to the ECU 10A.
ECU10Aは、励磁巻線7a及び9aに励磁信号を印加し、SIN巻線6a及びCOS巻線8aから得られる出力に基づいてインナーロータ2の回転角度(すなわち回転軸1の回転角度)を検出する。 The ECU 10A applies an excitation signal to the excitation windings 7a and 9a, and detects the rotation angle of the inner rotor 2 (that is, the rotation angle of the rotating shaft 1) based on outputs obtained from the SIN winding 6a and the COS winding 8a. .
また、センサAの外周側のティース4Bに巻回されているSIN巻線6bと、センサBの外周側のティース4Bに巻回されているCOS巻線8bとは、ECU10Bに接続されている。 Further, the SIN winding 6b wound around the teeth 4B on the outer peripheral side of the sensor A and the COS winding 8b wound on the teeth 4B on the outer peripheral side of the sensor B are connected to the ECU 10B.
ECU10Bは、励磁巻線7b及び9bに励磁信号を印加し、SIN巻線6b及びCOS巻線8bから得られる出力に基づいてアウターロータ3の回転角度(すなわち回転軸1の回転角度)を検出する。 The ECU 10B applies an excitation signal to the excitation windings 7b and 9b, and detects the rotation angle of the outer rotor 3 (that is, the rotation angle of the rotating shaft 1) based on outputs obtained from the SIN winding 6b and the COS winding 8b. .
ここで、レゾルバにおける回転角度を検出する原理について簡単に説明する。レゾルバの励磁巻線7a及び9aには、一定周波数の励磁信号が印加される。 Here, the principle of detecting the rotation angle in the resolver will be briefly described. An excitation signal having a constant frequency is applied to the excitation windings 7a and 9a of the resolver.
レゾルバは、インナーロータ2が一回転する過程においてk周期(kは整数:図2では“7”)の信号、すなわち、360°/kごとに同一レベルの信号を出力するように構成されている。これは、インナーロータ2が凸部2Aを有するため、回転に伴って凸部2Aと励磁巻線7a及び9aとの間のギャップが連続的に変動するためである。 The resolver is configured to output a signal of k periods (k is an integer: “7” in FIG. 2), that is, a signal of the same level every 360 ° / k in the process of the inner rotor 2 rotating once. . This is because the gap between the convex portion 2A and the excitation windings 7a and 9a continuously varies with rotation because the inner rotor 2 has the convex portion 2A.
SIN巻線6a及びCOS巻線8aは、それぞれ、励磁巻線6a及び8aへの励磁信号が極大,極小となるタイミングにおいて誘導電圧がインナーロータ2の回転角度位置に応じて正弦波状または余弦波状に変化するように構成されており(表1参照)、互いに90°だけ位相のずれた電流,電圧を出力する。 The SIN winding 6a and the COS winding 8a have a sine wave shape or a cosine wave shape depending on the rotation angle position of the inner rotor 2 when the excitation signal to the excitation windings 6a and 8a becomes maximum and minimum, respectively. It is configured to change (see Table 1), and outputs a current and a voltage that are out of phase with each other by 90 °.
SIN巻線6a及びCOS巻線8aは共に、ECU10Aに接続されているため、ECU10Aは、SIN巻線6a及びCOS巻線8aの双方から供給される各コイル信号をそれぞれ“0”からオフセットされた出力電圧に変換し、両出力電圧の関係に基づいて0°と360°/kとの範囲におけるインナーロータ2、すなわち、回転軸1の回転角度位置を検出する。 Since both the SIN winding 6a and the COS winding 8a are connected to the ECU 10A, the ECU 10A offsets each coil signal supplied from both the SIN winding 6a and the COS winding 8a from “0”. It converts into an output voltage and the rotation angle position of the inner rotor 2, ie, the rotating shaft 1, in the range of 0 degree and 360 degrees / k is detected based on the relationship between both output voltages.
これは、ECU10Bに接続される、励磁巻線7b及び9bと、SIN巻線6b及びCOS巻線8bとの間においても同様であり、アウターロータ3が凸部3Aを有するため、回転に伴って凸部3Aと励磁巻線7b及び9bとの間のギャップが連続的に変動し、360°/kごとに同一レベルの信号が出力され、これにより回転角度が検出される。 This is the same between the excitation windings 7b and 9b, the SIN winding 6b, and the COS winding 8b connected to the ECU 10B, and the outer rotor 3 has the convex portion 3A. The gap between the convex portion 3A and the excitation windings 7b and 9b continuously fluctuates, and the same level signal is output every 360 ° / k, whereby the rotation angle is detected.
以上のように、実施の形態1のレゾルバによれば、BLモータに隣接して順次接続されたセンサA及びBを用いて、回転角度の検出を行う。 As described above, according to the resolver of the first embodiment, the rotation angle is detected using the sensors A and B sequentially connected adjacent to the BL motor.
センサAは、冗長系を構成するために三相巻線が二系統に分割されたBLモータに近い側に配設されるので、BLモータの二系統の三相巻線に電流を通流させるタイミングに微小なずれが生じた場合には、局所的に強度の異なる磁界が生じて磁気干渉の影響を受け易い。一方、センサBは、BLモータとの間にセンサAがあるため、センサAよりは磁気干渉の影響は受けにくい。 Since the sensor A is arranged on the side close to the BL motor in which the three-phase winding is divided into two systems in order to form a redundant system, current is passed through the three-phase windings of the two systems of the BL motor. When a slight deviation occurs in timing, magnetic fields with different intensities are generated locally and are easily affected by magnetic interference. On the other hand, the sensor B is less susceptible to magnetic interference than the sensor A because the sensor A is between the BL motor and the sensor B.
また、図2(b)に示すように、ティース位置(1)と、この対角にあるティース位置(6)とにある2組のティース4A及び4Bの中心軸が直線l上に位置するように、BLモータに接続されるとともに、ティース位置(1)及び(6)にある2組のティース4A及び4BにおけるSIN巻線6a及び6bの巻数が零に設定されており、さらに、SIN巻線6aの巻線方向及び巻数は、ティース位置(2)及び(3)とティース位置(10)及び(9)とでティース位置(1)に対して対称であり、SIN巻線6bの巻線方向及び巻数は、ティース位置(7)及び(8)とティース位置(5)及び(4)とでティース位置(1)に対して対称にされている。 Further, as shown in FIG. 2B, the central axes of the two pairs of teeth 4A and 4B at the tooth position (1) and the tooth position (6) on the opposite side are positioned on a straight line l. In addition, the number of turns of the SIN windings 6a and 6b in the two sets of teeth 4A and 4B at the tooth positions (1) and (6) is set to zero while being connected to the BL motor. The winding direction and the number of turns of 6a are symmetrical with respect to the tooth position (1) at the tooth positions (2) and (3) and the tooth positions (10) and (9), and the winding direction of the SIN winding 6b. The number of turns is symmetrical with respect to the tooth position (1) at the tooth positions (7) and (8) and the tooth positions (5) and (4).
これにより、SIN巻線6aにティース位置(2)及び(3)で発生したノイズは、ティース位置(10)及び(9)で発生するノイズによってキャンセルされ、SIN巻線6bにティース位置(7)及び(8)で発生したノイズは、ティース位置(5)及び(4)で発生するノイズによってキャンセルされる。 As a result, the noise generated in the teeth positions (2) and (3) in the SIN winding 6a is canceled by the noise generated in the teeth positions (10) and (9), and the teeth position (7) in the SIN winding 6b. And the noise generated in (8) is canceled by the noise generated in the tooth positions (5) and (4).
このため、センサAのSIN巻線6a及び6bは、三相巻線が二系統に分割されたBLモータの励磁に位相差が生じ、これにより局所的に強度の異なる磁界が生じて磁気干渉が発生しても、その影響を最小限にとどめることができるように構成されている。 For this reason, the SIN windings 6a and 6b of the sensor A cause a phase difference in the excitation of the BL motor in which the three-phase winding is divided into two systems, thereby generating magnetic fields with different intensities locally and causing magnetic interference. Even if it occurs, it is configured so that its influence can be minimized.
図6は、本実施の形態のレゾルバの動作説明図であり、(a)は本実施の形態のレゾルバが接続されるBLモータの通電パターンを示す図、(b)はレゾルバの励磁信号、SIN出力、及びCOS出力の波形を示す図である。なお、図6(b)は、センサAのSIN巻線6aの出力と、センサBのCOS巻線8aの出力とを示す。これらはECU10Aに入力される。 6A and 6B are diagrams for explaining the operation of the resolver according to the present embodiment. FIG. 6A is a diagram showing an energization pattern of a BL motor to which the resolver according to the present embodiment is connected. FIG. It is a figure which shows the waveform of an output and a COS output. FIG. 6B shows the output of the SIN winding 6a of the sensor A and the output of the COS winding 8a of the sensor B. These are input to the ECU 10A.
図6(a)に示すように、BLモータは、U相、V相、W相が順次通電されることによって駆動される。なお、U相(U1−U1’、U2−U2’)、V相(V1−V1’、V2−V2’)、W相(W1−W1’、W2−W2’)である。 As shown in FIG. 6A, the BL motor is driven by sequentially energizing the U phase, the V phase, and the W phase. Note that the phases are U phase (U1-U1 ', U2-U2'), V phase (V1-V1 ', V2-V2'), and W phase (W1-W1 ', W2-W2').
この結果、図6(b)に示すように、レゾルバのセンサAの励磁巻線7aと、センサBの励磁巻線8aとに励磁信号が印加されると、センサAのSIN巻線6aから図6(b)に示すSIN波状の信号が出力されるとともに、センサBのCOS巻線8aから図6(b)に示すCOS波状の信号が出力される。 As a result, as shown in FIG. 6B, when an excitation signal is applied to the excitation winding 7a of the sensor A of the resolver and the excitation winding 8a of the sensor B, the SIN winding 6a of the sensor A A SIN wave signal shown in FIG. 6B is output, and a COS wave signal shown in FIG. 6B is output from the COS winding 8a of the sensor B.
BLモータに近い側に配設されるセンサAは、ティース位置(1)と、この対角にあるティース位置(6)とにある2組のティース4A及び4Bの中心軸が直線l上に位置するようにBLモータに接続されるとともに、ティース位置(1)及び(6)にある2組のティース4A及び4BにおけるSIN巻線6a及び6bの巻数が零に設定されているので、出力されるSIN波状の信号は、BLモータの二系統の三相巻線に電流を通流させるタイミングに微小なずれが生じたとしても、その影響を最小限にとどめることができる。このため、精度の高い角度検出を行うことができる。 The sensor A arranged on the side close to the BL motor is such that the central axes of the two pairs of teeth 4A and 4B at the tooth position (1) and the tooth position (6) on the opposite side are positioned on a straight line l. Since the number of turns of the SIN windings 6a and 6b in the two sets of teeth 4A and 4B at the tooth positions (1) and (6) is set to zero, it is output. Even if a slight deviation occurs in the timing at which current flows through the three-phase windings of the two BL motors, the SIN wave-like signal can be minimized. For this reason, highly accurate angle detection can be performed.
以上、このようなセンサA及びBを用いたレゾルバにおいて、ECU10Aではモータに近い側のセンサAの内周側の励磁巻線7aと、モータから遠い側のセンサBの励磁巻線9aとを同時に励磁し、センサA及びBの内周側にあるSIN巻線6a及びCOS巻線8aから得られるSIN波信号及びCOS波信号に基づいて回転軸1の回転角度を演算するため、BLモータに局所的に強度の異なる磁界が生じて磁気干渉が発生しても、磁気干渉の影響を最小限にとどめることができ、精度の高い角度検出を行うことができる。 As described above, in the resolver using such sensors A and B, the ECU 10A simultaneously combines the excitation winding 7a on the inner peripheral side of the sensor A on the side close to the motor and the excitation winding 9a on the sensor B on the side far from the motor. In order to calculate the rotation angle of the rotating shaft 1 based on the SIN wave signal and the COS wave signal obtained from the SIN winding 6a and the COS winding 8a on the inner peripheral side of the sensors A and B, Even when magnetic fields having different strengths are generated and magnetic interference occurs, the influence of magnetic interference can be minimized, and highly accurate angle detection can be performed.
また、同様に、ECU10Bではモータに近い側のセンサAの外周側の励磁巻線7bと、モータから遠い側のセンサBの励磁巻線9bとを同時に励磁し、センサA及びBの外周側にあるSIN巻線6b及びCOS巻線8bから得られるSIN波信号及びCOS波信号に基づいて回転軸1の回転角度を演算するため、BLモータに局所的に強度の異なる磁界が生じて磁気干渉が発生しても、磁気干渉の影響を最小限にとどめることができ、精度の高い角度検出を行うことができる。 Similarly, the ECU 10B simultaneously excites the excitation winding 7b on the outer side of the sensor A on the side close to the motor and the excitation winding 9b on the sensor B on the side far from the motor, Since the rotation angle of the rotating shaft 1 is calculated based on the SIN wave signal and the COS wave signal obtained from a certain SIN winding 6b and COS winding 8b, magnetic interferences with locally different strengths are generated in the BL motor. Even if it occurs, the influence of magnetic interference can be minimized, and highly accurate angle detection can be performed.
また、以上のようにしてセンサA及びBにSIN巻線(6a、6b)とCOS巻線(8a、8b)を一対ずつ巻回して2系統の出力を得ることにより、一対のECU10A及び10Bを含み、冗長系を有するレゾルバを提供することができる。 Further, as described above, a pair of ECUs 10A and 10B are obtained by winding two pairs of SIN windings (6a, 6b) and COS windings (8a, 8b) around the sensors A and B to obtain outputs of two systems. It is possible to provide a resolver that includes a redundant system.
また、以上の説明では、センサA及びBのインナーロータ2の凸部2A及びアウターロータ3の凸部3Aが7個の形態について説明したが、これらの凸部の個数は7つに限定されるものではなく、用途に応じて適宜変更することができる。 Moreover, although the above description demonstrated the form of the convex part 2A of the inner rotor 2 and the convex part 3A of the outer rotor 3 of the sensors A and B, the number of these convex parts is limited to seven. It is not a thing and it can change suitably according to a use.
なお、以上の説明では、BLモータに近い側にSIN巻線6a及び6bが巻回されたセンサAを配置する形態について説明したが、COS巻線8a及び8bが巻回されたセンサBとセンサAの位置を入れ替えてもよい。 In the above description, the sensor A around which the SIN windings 6a and 6b are wound is arranged on the side close to the BL motor. However, the sensor B and the sensor around which the COS windings 8a and 8b are wound are described. The position of A may be switched.
この場合、BLモータに局所的に強度の異なる磁界が生じて磁気干渉が発生した場合には、センサBのCOS巻線8a及び8bが磁気干渉の影響を受けやすく、センサAのSIN巻線6a及び6bが磁気干渉の影響を受けにくくなる。 In this case, when magnetic interference is generated by locally generating different magnetic fields in the BL motor, the COS windings 8a and 8b of the sensor B are easily affected by the magnetic interference, and the SIN winding 6a of the sensor A. And 6b are less susceptible to magnetic interference.
このため、センサBのCOS巻線8a及び8bの巻数が零となる位置は、BLモータのいずれかの三相巻線が巻回される一対の巻回位置の中心に対して、機械角でT/4周期遅らせた位置(TはCOS巻線の巻線周期)となるように、BLモータに対してセンサBを接続すればよい。すなわち、図2(b)に示すようにCOS巻線8a及び8bの巻線周期が180度の場合は、図2(b)におけるティース位置(1)と(6)が時計回りに45度(180度/4)回転した位置にくるようにセンサBを取り付ければよい。 For this reason, the position where the number of turns of the COS windings 8a and 8b of the sensor B is zero is a mechanical angle with respect to the center of a pair of winding positions where any three-phase winding of the BL motor is wound. The sensor B may be connected to the BL motor so that the position is delayed by T / 4 period (T is the winding period of the COS winding). That is, as shown in FIG. 2B, when the winding cycle of the COS windings 8a and 8b is 180 degrees, the tooth positions (1) and (6) in FIG. 180 degrees / 4) The sensor B may be attached so as to come to the rotated position.
また、図1に示すように、BLモータにSIN巻線6a及び6bが巻回されたセンサAが接続され、このセンサAにCOS用巻線8a及び8bが巻回されたセンサBが接続される場合においても、センサBのCOS巻線8a及び8bの巻数が零となるティース4A及び4Bの位置が、BLモータのいずれかの三相巻線が巻回される一対の巻回位置の中心に対して、機械角でT/4周期遅らせた位置(TはCOS巻線の巻線周期)となるようにしてもよい。これは、特に、センサBにおいても磁気干渉の影響を受ける可能性がある場合に有効である。 Further, as shown in FIG. 1, a sensor A around which SIN windings 6a and 6b are wound is connected to a BL motor, and a sensor B around which COS windings 8a and 8b are wound is connected to this sensor A. Even in the case where the number of turns of the COS windings 8a and 8b of the sensor B is zero, the positions of the teeth 4A and 4B are the centers of a pair of winding positions where any three-phase windings of the BL motor are wound. On the other hand, the position may be a position delayed by a T / 4 cycle by the mechanical angle (T is the winding cycle of the COS winding). This is particularly effective when the sensor B may be affected by magnetic interference.
[実施の形態2]
図7は、実施の形態2のレゾルバの構成を示す図であり、(a)は回転軸に垂直な断面を示し、(b)は回転軸の長手方向に沿った断面を示す。この図7(a)は、図7(b)のB−B矢視断面を表す。
[Embodiment 2]
7A and 7B are diagrams showing the configuration of the resolver according to the second embodiment. FIG. 7A shows a cross section perpendicular to the rotation axis, and FIG. 7B shows a cross section along the longitudinal direction of the rotation axis. FIG. 7A shows a cross section taken along the line B-B in FIG.
図7(a)に示すセンサAの断面は、図2(b)に示す実施の形態1のセンサAと同一の構造であり、これはセンサBの断面構造においても同様であるが、実施の形態2では、図7(b)に示すように、センサBの向きが実施の形態1とは逆になっており、センサAとBのアウターロータ3が非磁性体3Aを介して一体的に構成されている点が実施の形態1と異なる。その他の構成は実施の形態1のレゾルバに準ずるため、説明を省略する。 The cross section of the sensor A shown in FIG. 7A is the same structure as the sensor A of the first embodiment shown in FIG. 2B, and this is the same as the cross section structure of the sensor B. In the second embodiment, as shown in FIG. 7 (b), the orientation of the sensor B is opposite to that in the first embodiment, and the outer rotor 3 of the sensors A and B is integrated with the nonmagnetic body 3A. This is different from the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the resolver of the first embodiment, description thereof is omitted.
このような実施の形態2のレゾルバによれば、センサAとBのアウターロータ3を一体的に構成できるので、製造コストの削減や設置スペースの削減を図ることができる。 According to the resolver of the second embodiment as described above, the outer rotors 3 of the sensors A and B can be configured integrally, so that the manufacturing cost and the installation space can be reduced.
以上、本発明の例示的な実施の形態のレゾルバについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the resolver according to the exemplary embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. Can be modified or changed.
A、B センサ
1 回転軸
1A キー
2 インナーロータ
2A、3A 凸部
3 アウターロータ
4 ステータ
4A、4B ティース
4C、4D スリット
5 筐体
5A 内壁部
5B 支持部
6a、6b SIN巻線
7a、7b、9a、9b 励磁巻線
8a、8b COS巻線
10A、10B ECU
A, B Sensor 1 Rotating shaft 1A Key 2 Inner rotor 2A, 3A Convex part 3 Outer rotor 4 Stator 4A, 4B Teeth 4C, 4D Slit 5 Housing 5A Inner wall part 5B Support part 6a, 6b SIN winding 7a, 7b, 9a 9b Excitation winding 8a, 8b COS winding 10A, 10B ECU
Claims (7)
前記電動機の回転軸に同軸状に接続され、一対のSIN巻線、及び一対の第1励磁巻線を含む第1センサと、
前記第1センサを介して前記電動機に接続されるとともに、前記電動機の回転軸に同軸状に接続され、一対のCOS巻線、及び一対の第2励磁巻線を含む第2センサと、
前記第1センサの一方のSIN巻線と、前記第2センサの一方のCOS巻線との出力に基づき、第1レゾルバ出力を演算する第1演算処理手段と、
前記第1センサの他方のSIN巻線と、前記第2センサの他方のCOS巻線との出力に基づき、第2レゾルバ出力を演算する第2演算処理手段と
を含み、前記一対のSIN巻線の巻き数が零の位置は、前記電動機のいずれかの一対の相巻線が巻回される一対の巻回位置の中心である、レゾルバ。 A resolver for detecting a rotational position of an electric motor having two systems of winding circuits including a plurality of pairs of phase windings,
A first sensor coaxially connected to the rotating shaft of the motor and including a pair of SIN windings and a pair of first excitation windings;
A second sensor connected to the electric motor via the first sensor and coaxially connected to the rotating shaft of the electric motor, and including a pair of COS windings and a pair of second excitation windings;
First arithmetic processing means for calculating a first resolver output based on outputs of one SIN winding of the first sensor and one COS winding of the second sensor;
And a second arithmetic processing means for calculating a second resolver output based on outputs of the other SIN winding of the first sensor and the other COS winding of the second sensor, and the pair of SIN windings The position where the number of turns is zero is the resolver, which is the center of a pair of winding positions where any one of the pair of phase windings of the motor is wound.
前記第2センサは、前記一対のCOS巻線及び前記一対の第2励磁巻線を巻回するための複数のティースをステータの径方向における内側と外側に有し、一方のCOS巻線と一方の第2励磁巻線とが内側のティースに巻回されるとともに、他方のCOS巻線と他方の第2励磁巻線とが外側のティースに巻回されており、
前記第1演算処理手段は、前記第1センサの内側又は外側のいずれか一方のティースに巻回されたSIN巻線と、前記第2センサの内側又は外側のいずれか一方のティースに巻回されたCOS巻線とより得られる出力信号に基づき前記第1レゾルバ出力を得るように構成されており、
前記第2演算処理手段は、前記第1センサの内側又は外側のいずれか他方のティースに巻回されたSIN巻線と、前記第2センサの内側又は外側のいずれか他方のティースに巻回されたCOS巻線とより得られる出力信号に基づき前記第2レゾルバ出力を得るように構成されている、請求項1に記載のレゾルバ。 The first sensor has a plurality of teeth for winding the pair of SIN windings and the pair of first excitation windings on the inner side and the outer side in the radial direction of the stator. And the other SIN winding and the other first excitation winding are wound around the outer teeth, and the first excitation winding is wound around the inner teeth.
The second sensor has a plurality of teeth for winding the pair of COS windings and the pair of second excitation windings on the inner side and the outer side in the radial direction of the stator. And the other COS winding and the other second excitation winding are wound around the outer teeth.
The first arithmetic processing means is wound around a SIN winding wound around one of the teeth inside or outside the first sensor and around one of the teeth inside or outside the second sensor. The first resolver output is obtained based on the output signal obtained from the COS winding and
The second arithmetic processing means is wound around a SIN winding wound around either the inside or outside of the first sensor and around the other tooth inside or outside the second sensor. The resolver according to claim 1, wherein the resolver is configured to obtain the second resolver output based on an output signal obtained from the COS winding.
前記第2演算処理手段は、前記第1センサの外側のティースに巻回されたSIN巻線と、前記第2センサの外側のティースに巻回されたCOS巻線とより得られる出力信号に基づき前記第2レゾルバ出力を得るように構成されている、請求項2に記載のレゾルバ。 The first arithmetic processing means is based on an output signal obtained from a SIN winding wound around a tooth inside the first sensor and a COS winding wound around a tooth inside the second sensor. Configured to obtain the first resolver output;
The second arithmetic processing means is based on an output signal obtained from a SIN winding wound around a tooth outside the first sensor and a COS winding wound around a tooth outside the second sensor. The resolver according to claim 2, configured to obtain the second resolver output.
前記電動機の回転軸に同軸状に接続され、一対のCOS巻線、及び一対の第1励磁巻線を含む第1センサと、
前記第1センサを介して前記電動機に接続されるとともに、前記電動機の回転軸に同軸状に接続され、一対のSIN巻線、及び一対の第2励磁巻線を含む第2センサと、
前記第1センサの一方のCOS巻線と、前記第2センサの一方のSIN巻線との出力に基づき、第1レゾルバ出力を演算する第1演算処理手段と、
前記第1センサの他方のCOS巻線と、前記第2センサの他方のSIN巻線との出力に基づき、第2レゾルバ出力を演算する第2演算処理手段と
を含み、前記一対のCOS巻線の巻き数が零の位置は、前記電動機のいずれかの一対の相巻線が巻回される一対の巻回位置の中心に対して、機械角でT/4周期遅らせた位置(TはCOS巻線の巻線周期)である、レゾルバ。 A resolver for detecting the rotational position of an electric motor having two systems of winding circuits including a plurality of pairs of phase windings,
A first sensor coaxially connected to the rotating shaft of the motor and including a pair of COS windings and a pair of first excitation windings;
A second sensor connected to the electric motor via the first sensor and coaxially connected to the rotating shaft of the electric motor, and including a pair of SIN windings and a pair of second excitation windings;
First arithmetic processing means for calculating a first resolver output based on outputs from one COS winding of the first sensor and one SIN winding of the second sensor;
And a second arithmetic processing means for calculating a second resolver output based on outputs of the other COS winding of the first sensor and the other SIN winding of the second sensor, and the pair of COS windings The position where the number of turns is zero is a position (T is COS) that is delayed by a mechanical angle by a T / 4 period with respect to the center of a pair of winding positions around which any pair of phase windings of the motor is wound. Resolver, which is the winding period of the winding.
前記第2センサは、前記一対のSIN巻線及び前記一対の第2励磁巻線を巻回するための複数のティースをステータの径方向における内側と外側に有し、一方のSIN巻線と一方の第2励磁巻線とが内側のティースに巻回されるとともに、他方のSIN巻線と他方の第2励磁巻線とが外側のティースに巻回されており、
前記第1演算処理手段は、前記第1センサの内側又は外側のいずれか一方のティースに巻回されたCOS巻線と、前記第2センサの内側又は外側のいずれか一方のティースに巻回されたSIN巻線とより得られる出力信号に基づき前記第1レゾルバ出力を得るように構成されており、
前記第2演算処理手段は、前記第1センサの内側又は外側のいずれか他方のティースに巻回されたCOS巻線と、前記第2センサの内側又は外側のいずれか他方のティースに巻回されたSIN巻線とより得られる出力信号に基づき前記第2レゾルバ出力を得るように構成されている、請求項4に記載のレゾルバ。 The first sensor includes a plurality of teeth for winding the pair of COS windings and the pair of first excitation windings on the inner side and the outer side in the radial direction of the stator. And the other COS winding and the other first excitation winding are wound around the outer teeth.
The second sensor has a plurality of teeth for winding the pair of SIN windings and the pair of second excitation windings on the inner side and the outer side in the radial direction of the stator. The second excitation winding is wound around the inner teeth, and the other SIN winding and the other second excitation winding are wound around the outer teeth.
The first arithmetic processing means is wound around a COS winding wound around one of the teeth inside or outside the first sensor and around one of the teeth inside or outside the second sensor. The first resolver output is obtained based on the output signal obtained from the SIN winding.
The second arithmetic processing means is wound around the other tooth inside or outside the first sensor and the other tooth inside or outside the second sensor. The resolver according to claim 4, wherein the resolver is configured to obtain the second resolver output based on an output signal obtained from the SIN winding.
前記第2演算処理手段は、前記第1センサの外側のティースに巻回されたCOS巻線と、前記第2センサの外側のティースに巻回されたSIN巻線とより得られる出力信号に基づき前記第2レゾルバ出力を得るように構成されている、請求項5に記載のレゾルバ。 The first arithmetic processing means is based on an output signal obtained from a COS winding wound around a tooth inside the first sensor and a SIN winding wound around a tooth inside the second sensor. Configured to obtain the first resolver output;
The second arithmetic processing means is based on an output signal obtained from a COS winding wound around a tooth outside the first sensor and a SIN winding wound around a tooth outside the second sensor. The resolver according to claim 5, configured to obtain the second resolver output.
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