JPH0152987B2

JPH0152987B2 -

Info

Publication number: JPH0152987B2
Application number: JP6580383A
Authority: JP
Inventors: Seishi Myazaki
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1983-04-14
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1989-11-10
Also published as: JPS59191464A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は例えば電動機の回転速度に比例した周
波数（またはパルス数）の信号を得る周波数発電
機のコイルパターンに関するものである。

一般に、周波数発電機を電動機内に組込んで、
この周波数発電機からの周波数信号によつて、速
度制御を行なわす場合、制御特性を良好にし、周
囲温度による影響を受けにくいなどのメリツトが
ある反面、周波数信号の検出誤差は電動機の回転
むらとなつて現われ、多大の支障をきたすことに
なる。特に、磁気変化形周波数発電方式では電動
機からの磁界及びトランスなどの外部からの磁界
による磁気誘導ノイズが問題となる。

第１図に従来例の周波数発電機の固定子部を示
す。この場合、絶縁基板Ａ上には、発電コイル１
が囲む面積に鎖交する誘導ノイズ磁束を打消すた
めに、該発電コイル１の両端から逆方向に誘導ノ
イズ除去コイル２を設けている。

しかし、このような構成でも発電コイル１と誘
導ノイズ除去コイル２とで囲まれる面積に鎖交す
る誘導ノイズ磁束を打消すことができない。その
結果、周波数信号の発生電圧が少ない場合、上記
の誘導ノイズ磁束による誘導ノイズ電圧は電動機
の回転精度に悪影響を及ぼすことになる。

この欠点を除くべく、第３図に示すレイアウト
が提案されている。この例では、発電コイル２に
よつて囲まれる面積に鎖交する誘導ノイズ磁束を
打消すために、第１誘導ノイズ除去コイル４、第
２誘導ノイズ除去コイル５を設け、さらに発電コ
イル３と、この発電コイル３の外周部に設ける第
１誘導ノイズ除去コイル４とで囲まれる面積に鎖
交する誘導ノイズ磁束と、発電コイル３と、この
発電コイル３の内周部に設ける第２誘導ノイズ除
去コイル５とで囲まれる面積に鎖交する誘導ノイ
ズ磁束とが打消し合うように第１誘導ノイズ除去
コイル４、発電コイル３、第２誘導ノイズ除去コ
イル５をこれらの順に直列接続している。

すなわち、この例では、１つの円を２分し、
180゜ずつ位相の異なる検出電圧を逆相に接続して
位相を検出し、コイル面の全面を通過する磁界の
変化に対してこれをキヤンセルする方式を採つて
いる。しかし、この例においても、発電コイル３
に対する発電ロータに回転中心或いは同心円から
磁気的にずれた磁路が形成された場合には、キヤ
ンセル用のコイルが180゜毎に分割されているの
で、１回転に１回の検出むらとなり、エラー成分
が生じ易いという問題がある。

本発明は、これら従来技術における欠点や問題
点に着目してなされたもので、発電コイル全体を
通過する磁界の変化に対してもキヤンセルする効
果をもち、且つ、１回転に１回のエラー成分も出
にくい構成の周波数発電器を提供することを目的
とする。

本発明の構成を、以下、一実施例に基づいて説
明する。

第３図は本発明の原理的な構成を示しており、
このコイルパターンでは、発電機用ロータマグネ
ツトの極数はいくつであつても適用できる。な
お、図中、仮想線領域のN.S表示はマグネツト移
動子の磁極を示す。又、符号６で示す区間は、１
回転エンコーダの場合は360゜を、リニアスケール
物ではスタート点７からエンド点８までに対応す
る。

このコイルパターンはａ部からｂ部までと、ｂ
部からｃ部までの２つのブロツクから成り、これ
ら各々のループは逆方向のループとして形成され
且つ、直列に接続されている。

又、ａ部からｂ部に至るループで囲まれる面積
と、ｂ部からｃ部に至るループで囲まれる面積を
ほぼ等しく設定するとともに、ａ部からｂ部に至
るコイル区間及びｃ部からｂ部に至るコイル区間
をほぼ、区間６若しくはスタート点７からエンド
点８までの区間に対応させてある。

図において、ｃ部からｅ部までの区間を第１の
発電コイル、ｂ部からｄ部までの区間を第２の発
電コイル、ｅ部からｂ部までの区間を第１のキヤ
ンセルコイル、ａ部からｄ部までの区間を第２の
キヤンセルコイルとすれば、第１、第２の各発電
コイルは後述のマグネツト移動子たる周波数発電
機用ロータ１１（第５図参照）に面対向してこの
ロータ１１の磁極（N.S）間隔とほぼ等しいピツ
チの矩形状に形成されている。

そして、これら両発電コイルはクランク状に曲
折して互いに入り込ませてこの２つの発電コイル
の線素を同一の磁気信号が感磁できる位置に形成
されており、２本が近接した平行線として配置さ
れている。また、これら両発電コイルの全域の両
側には、第１及び第２のキヤンセルコイルが各１
本ずつ並設されており、第１の発電コイル→第１
のキヤンセルコイル→第２の発電コイル→第２の
キヤンセルコイルというように第１及び第２の発
電コイル同士を電気的に同相に、第１及び第２の
キヤンセルコイル同士を電気的に逆相になるよう
に交互に直列接続されている。

この結果、第１の発電コイルと第１のキヤンセ
ルコイルとにより１相分の閉ループが形成され、
第２の発電コイルと第２のキヤンセルコイルとに
より２相分の閉ループが形成され、且つ、両閉ル
ープは互いに逆相（電気的に180゜の位相差）に形
成される。

そして、これら第１及び第２の各発電コイルか
らは、周知の発電原理に従い、多極着磁された発
電機用ロータの磁極による交番磁界が矩形波状の
発電コイルの発電作用導体部分を横切るごとに発
電を行なう。このとき、第１及び第２の各発電コ
イルの２本が近接している平行線であり且つ、直
列に接続されているので、これらの発電コイルか
らは従来例のものと比較して２倍の発電電圧が得
られる。

図の構成部分に、発電機用ロータ以外の外部か
ら誘導ノイズ磁束が鎖交した場合は、上記１相分
の閉ループと上記２相分の閉ループの面積が等し
く且つ、互いに逆相であるので互いに打消し合う
様に作用する。従つて、例え、誘導ノイズ磁束が
部分的にむらを生じたとしても全域にわたり同面
積であるので、これに起因して検出むらを生ずる
ことはない。

なお、上記第１、第２の各発電コイル及び第
１、第２の各キヤンセルコイルは、絶縁基板の片
面にプリント配線技術で形成される。

又、磁性鉄板に絶縁層を設け、この絶縁層の表
面に両コイルを形成してもよく、この場合はロー
タとの間に磁気的閉ループが形成され、効率が一
層向上する。

第３図に示す構成を絶縁基板たる円板８上に形
成したのが第４図に示す例である。

第４図における符号a′，b′，c′，d′，e′は第３
図における符号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅに各々対応す
る。

そしてさらに、この第４図に示す構成をブラシ
レスモータに適用したのが第５図に示す例であ
る。

本発明に係るコイルパターンを形成された円板
８は、基板９に固定されたホルダー１０に装着さ
れており、その対向部には周波数発電機用ロータ
１１が位置している。

当該ブラシレスモータの基本構成は周知である
ので以下、各部材名称を列記すれば次の通りであ
る。

符号１２は軸受、符号１３は回転軸、符号１４
はボス、符号１５はロータヨーク、符号１６はロ
ータマグネツト、符号１７はステータコア、符号
１８は駆動コイルを各々示す。

本発明によれば、既に述べたように、発電コイ
ルを第１及び第２の発電コイルを互いに入り込ま
せこの２つの発電コイルの線素をマグネツト移動
子の同一の磁気信号を感磁できる位置に近接配置
し、第１の発電コイルと第２の発電コイルを同相
となるように直列接続して近接したことから、各
２線素には同一の発電電圧が発生されるので、こ
の発電コイルからは従来のものと比較して２倍の
発電電圧が得られる。また、第１及び第２のキヤ
ンセルコイルを各々第１及び第２の発電コイルの
全域両側に並設し、第１及び第２のキヤンセルコ
イル同士を電気的に逆相に直列接続しているの
で、キヤンセルコイルに生ずる誘導ノイズは逆相
で加算されることから打消され、誘導磁界による
影響は全くなくなると共に、第１の発電コイルと
第１のキヤンセルコイルからなる第１のループ
と、第２の発電コイルと第２のキヤンセルコイル
からなる第２のループとは逆位相のループになる
ように直列接続されるため、外部ノイズによる影
響が全くなくなる上に、上記に述べたとおり、２
倍の発電電圧が得られることから、Ｓ／Ｎ比の非
常に高い優れた周波数発電機が得られるという本
願発明特有の効果を奏する。さらに、コイルパタ
ーンが片面に形成されるので、量産しやすく、高
性能なエンコーダを安価に且つ高い信頼性で製造
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は各々従来技術に係る周波数発
電機の固定子部の正面図、第３図は本発明に係る
周波数発電機の固定子部の原理的な説明図、第４
図は本発明の一実施例として円板上に形成した周
波数発電機の固定子部の正面図、第５図は同上図
の固定子部を使用したブラシレスモータの断面図
である。１１……（マグネツト移動子としての）周波数
発電機用ロータ、ｃ部〜ｅ部、c′部〜e′部……第
１の発電コイル、ｂ部〜ｄ部、b′部〜d′部……第
２の発電コイル、ｅ部〜ｂ部、e′部〜b′部……第
１のキヤンセルコイル、ａ部〜ｄ部、a′部〜d′部
……第２のキヤンセルコイル。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の磁極が着磁されたマグネツト移動子に
面対向して所定ピツチの第１及び第２の発電コイ
ルを互いに入り込ませてこの２つの発電コイルの
線素を上記マグネツト移動子の同一の磁気信号が
感磁できる位置に近接配置すると共に、これらの
第１及び第２の各発電コイルの全域両側に第１及
び第２のキヤンセルコイルを各々並設し、これら
の第１及び第２のキヤンセルコイル同士を電気的
に逆相に、上記第１及び第２の発電コイル同士を
電気的に同相にかつ、第１及び第２のキヤンセル
コイルと上記第１及び第２の発電コイルを交互に
直列接続したことを特徴とする周波数発電機のコ
イルパターン。