JPS6077660A - シンクロ・レゾルバ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高分解能シンクロ・レゾルバ装置に関し、より
詳細には、有歯リラクタンス形モータとともに使用され
るシンクロ・レゾルバ装置に関する。それは、独立の位
置検出装置としても使用可能である。

従来のシンクロ・レゾルバ装置は低電流レヘルで作動さ
れる限りでは波形ひずみを最小にするように設計された
磁気構造を右している。更に、はとんどの従来型レゾル
バは低速作動、即ち、機械的回転当り−（電気）サイク
ル用に設９１されている。高速のレゾルバを得るために
は多くの極が巻線されねばならない。しかしなから巻線
形態に関し物理的に適合できる巻線数には限度がある。

更に従来のレゾルバには製造コストの而で再考の余地が
ある。従来のレゾルバがある特定のモータとともに使用
されるような場合に、モータに用いられると同様の巻線
構造をレゾルバに使用するのが望まれる。

従来のシンクロ・レソル、＜の」−記問題は、本発明の
変換装置（ｔｒａｎｓｄｕｃｉｎｚ　ａｐｐａｒａｔｕ
ｓ）により解決される。未発明の変換装置は、一連の極
片を有し、その各極片が複数の離間された極片歯を有し
て成るステータ組立体と、ステータの歯に並置された複
数の歯を有するロータと、複数の１次巻線であってその
′１次巻線が巻回される連続した各極片に交互の極性を
有する磁場を誘導するように個別のステータの極片上に
各１次３線が巻回されて成る１次巻線と、複数の２次巻
線で１次巻線が巻回されるステータの極片の中間にある
個別のステータの極片にに各２次巻線が巻回されて成る
２次巻線とより成っている。これら２次巻線は、シンク
ロ・レゾルバの検知コイルとして働く。

本発明のシンクロ・レゾルバは、従来のシンクロ・レゾ
ルバに対し多くの利点を有している。

ステータ組立体とロータ組立体はモータを製作する際に
使用されると同じ積層板である。各極片の磁場はロータ
とステータの歯の相互作用により相乗されるので巻線は
全極片に施される必要はない。この設計では、余分な巻
線を付加するためのコスト無しに、より高分解能のレゾ
ルバを得られる。本発明のレゾルバはブラシやスリップ
リングを必要としない利点をも有している。この分解能
を有する従来のシンクロでは、３相の各／？に３００極
の巻線計９００極の巻線が必要であろう。直径６インチ
ではとうてい不可能なものである。

本発明の一実施態様において、ステータ組立体は第１組
と第２組の極片より成り各組の極片は環状に配され、環
状ロータが第１組及び第２組のステータ組立体の間に同
心に置かれている。それ故、ステーク組Ｘ＞一体とロー
タとは全て同軸に整合され、１次巻線は内側ステータ組
立体上に巻回され、２次巻線は外側ステータ組立体−に
に巻回されている。外側ステータの極片の各方向配列は
各極片が内側ステータの極片の間に位置するようになっ
ている。本発明の他の更施態様では、ただ一つの外側ス
テータ組）１体がロータとともに使用される。この実施
態様では、一つ置きのステータの極力か２次巻線を有し
ている。

未発！！ＩＩの目的は比較的ひずみの少いシンクロ・レ
ゾルバ装置を提供することである。

本発明の他の目的は、最少の極片巻線でＳ”ｌ’６　ｍ
のシンクロ・レゾル／゛・装置を提供することである。

ネ：発明の更なる目的は、シンクロ・レゾルバが接続さ
れるモータに使用されると同じ積層板を有するシンクロ
・レゾルバを提供することである。

本発明の更に又他の目的は、ブラシやスリップリングを
必要としないシンクロ・レゾルバを提供することである
。

第１図は、本発明のシンクロ・レゾルバを形成するステ
ータとロータの積層板の平面図を示すものである。本シ
ンクロ・レゾルバ装置の構造Ｉま、本出願人による米国
時、；１出ｆｉＱ　ｍ　％　ＦＳ　３８５　、０３４　
号ｆ高１−　、ＩＬ／　りａポット用モータ」として開
示される同期モータに使用されるものと概念的には回し
ものである。基本的に、レゾルバは、−組の環状内側ス
テータの積層板１０より成り、この積層板１０は同軸の
一組の環状ロータの積層板１２により囲まれている。一
方、このロータの積層板１２は同軸の一組の環状外側ス
テークの積層板１４により囲まれている。ロータ１２は
前述の米国出願により詳細に又、第３図に図示されるよ
うに内側の積層板１０と外側の積層板１４との間に回動
自在に配置される。外側の積層板１４は、個別のコイル
１８で各々が包囲され周回りに配置される複数のステー
タの極片１Ｂより成っている。内側の積層板ｌＯは個別
のコイル２２で各々で包囲され周回りに配置される複数
のステータの極片２０を有している。コイル２２は、１
Ｅ流かこれらコイル２２に流れた時反対の極を有する連
続的磁場が内側ステータの積層板１０の周回りに発生す
るように交ゲに異なる方向に巻回ｙれる。

各ステータの極片１６はステータの極片２０の間を通過
する半径方向の線沿いに整合され又、各々＃Ｘａの極片
歯２４を備えている。

各ステータの極片２０は、複数の極片歯２８をイｊし、
又、ロータ１２の内外周は、個別の対１心する一連の歯
２８と３０とを各々備えている。歯３０間の間隔と歯２
６間の間隔とは一致し、更に歯２８間の間隔と歯２４間
の間隔とは一致する。ステータの極片１６間は１つのス
テータの極片１６上の歯２４の間の配置が次に隣接する
ステータの極片の歯２４より、歯の数の整数倍プラス％
×歯ピッチとなるように配置されている。

コイル１８は２次巻線である。コイルＩ８は（図示なき
）増巾及び検知回路に接続され、この回路が２次巻線に
現われる電圧の大きさと相とを検知しロータの位置を決
定する。

作動時、コイル２２を通る電流は変化するので磁束も又
変化する。この交流磁束は内側ステータの極片２０より
、ロータ１２を通って適当な外側ステータの歯２４へと
接続される。はとんどのステータの歯が内側のステータ
の歯２６とロータ】２を介し接続されている外側ステー
タの極片１６はほとんどの磁束を受ける。それ故、２次
コイル１８のその特定の相の最大シグナルが、最大シグ
ナルと成る。２次コイル１８は、Ａ、Ｂ、Ｃでポされる
３相に接続されている。ただ一つの相の巻線のみが一時
に最大シグナル強度を受ける。

重要な点は、外側ステータｌ　４．１−の２次巻線１８
が２つの対応する内側１次Ｉ！５線２２よりシグナルを
それぞれに拾い上げることである。相Ａが完全に整合す
る蒔、即ち、ロータ１２の歯２８が完全に相Ａに対応す
るステータの極片１８の歯２４と整合する時、２つの隣
接する１次巻線２２の各々かｈ〜いに打ち消し合うので
相Ａのコイル１８で得られるシグナルはゼロである。相
Ａに対して２次巻線上の歯が全く整合していない場合も
アウトプットシグナルはゼロである。隣接する１次巻＠
２２の１つが反対の極を有する次に隣接する１次＠線２
２よりもロータ１２を介し２次巻線１８に接続される場
合は、２次巻線１８により取り上げられるどの相のシグ
ナルもそれぞれの大きさの（ｓｉｇｎｉｔｉｃａｎｔ）
強度を右するだけである。エアギャップは異極の１次巻
線の相方に等しく影響を与えるので、この差動的作用に
よって可変なエアギャップの影響は最小となる。内側ス
テータ】Ｏと外側ステータ１４との　（間の）整合は重
要であるが局部の位置誤差は多くの歯、即ち多数の巻線
（第１図に示される例では６つの巻線）がシグナルを平
均化するのでまるめられてしまう。シンクロの１次側は
内側ステータ又は外側ステータ上にあっても同等の結果
を与える。

次に第２図は本発明の他の実施例を示すものでただ一つ
のステータのみ必要であることを除きｔＳ１図に示す実
施例と基本的に同し概念１こよるものである。本実施例
では外側ステータのみの場合を示すか、内側ステータの
みの場合でも同様に働く。内側ステータを支持するのは
より難しく高価になるのでＱｉ純な外側ステークを使用
した。外側ステータはリング３２の内周端口りに配置さ
れた複数の１次ステータの極片３４を右する一体の積層
板３２より成っている。

各ステータ極片３４上には、１次巻線４０が巻回されて
いる。一つ置きのステータ極片３４上のコイル巻線はコ
イルか励磁されると、交互にＮ極とＳ極の磁極性を有す
る磁場が一連の極片３４に発生するよう反対方向に巻回
されている。各極片３４はリング３２の径中心に向いて
延びる複数の極片ＩＪｉＩ３６をイ１している。ロータ
３８は歯３６に並置され半径方向外側に述びる複数の歯
３９を右している。

各極片３４間にはリング３２より半径方向内側に延びる
ステータの極片４２がある。コイル４４は、各極片４２
上に巻回されＡ、Ｂ、Ｃで示される３相に接続される。

作動に際し、各極片３４に巻回されるコイル４０は１次
巻線として働き極片４２に巻回されるコイル４４は２次
巻線として働く。それ故、一つ置きの外側ステータの巻
線４０は１次巻線で一つ置きの外側ステータの巻線４４
は２次巻線である。第２図の破線と矢印とはＡ相及びＣ
相の磁束線を示している。例えば、相Ｃはゼロの位置に
あるが、それは、Ｃ相の巻１！ａ４４がどちらの側の巻
線４０からも等しい強度のシグナルをとりあげ、これら
巻線４０の各々により発生せられた磁束が、２次巻線４
４で、他方の磁束を打ち消しているからである。第１図
に示す実施例におけると同様に、このシンクロ健レゾル
バは差動 （ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）装置であり電磁結合差が
２次巻線４４に課せられる。

図の実施例においては、１次巻線がそれらの間にある２
次巻線と％歯ピッチ整合されていないのに対し第２図の
実施例では１次巻線はそれらの間の２次巻線と％歯ピッ
チだけ整合されないことである。この差は、差動検出動
作（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｐｉｃｋ−ｕｐ）＋７
）ためシンクロ・レゾルバの作動に影響をグ、えない。

しかしながら第２図に示されるレゾルバは１機械的誤差
を平均化できる程多くの２次巻線が使用できないので、
それ程正確なものではない。これは第１図の実施例では
相当り６巻線あるのシこ対し第２図の実施例では相当り
わずか２つの３線しかないことから明白である。

又、第２図の実施例では、レゾルバは１′しく３つに分
割されていないので２組の極片は無駄になっている６第
２１：Ａの実施例には２４極がより良い数であろう。１
１１４クイブのレゾルバの共通の欠点はアウトプットシ
グナルが従来のレンル／へよりも低〈従来のしンルへ回
路（ｒｅｓｏｌｖｉｎｇ　ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）と等価
　１２であるにはアウトプットシグナルは増巾さ　１４
れねばならないことである。　１６ 第３図において、上述の如く本発明のシ　】８ンクロ・
レゾルバはそれが取り付けられる　２０モータ４６を構
成していると同じ積層板より　２２製造されている。こ
のためレゾルバのロー　２４り１２は例えばモータのロ
ータの一部として　２６一体重に組込むように出きる。

更にステー　２８夕組立体１０及び１４もモータの対応
するス　３０テ一タ組立体上に容易に配置できる。　３
２４、図面の簡単な説明　３４ 第１図は本発明の第１実施例の積層板と　３６巻線コイ
ル構造を示す平面板、第２図は木　４０発明の第２実施
例の積層板と巻線コイル構　４２造を示す平面図、第３
図は類似構造のモー　４４夕に接続した場合の本発明の
シンクロ・レゾルバの縦断面図である。

く主要部分の符合の説明〉 １０　内側ステータのａＮ板 ロータの積層板 外側ステータの積層板 列側ステータの極片 コイル 内側ステータの極片 コイル 外側ステータの極片歯 内側ステータの極片歯 ロータの外周歯 ロータの内周歯 ステータの積層板 ステータの極ノ１　（１次側） ステータの極片歯 ステータの１次巻線 ステータの極片（２次側） ステータの２次巻線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一連の極片を有しその各極片が相数の５　離間した
   極片歯を有して成るステータ組Ｘ’ｉ体と、 ステータの歯に対応してステータの極 片に並置される複数の極片歯を有する ロータと、 ｌＯ連続したステータの各極片に交互の極性を有する磁
   場を誘導するように個別のステータの極片上に１次巻線
   が巻回されて成る１次巻線群と、 ステータの極片の中間にある個別のス １５　テークの極片上に２次ａｙｊが巻回されて成る２
   次巻線群と、より成るシンクロ・レゾルバ装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のシンクロ・レゾルバ
   装置で、ステータ組立体が２０　第１組及び第２組の極
   片より成り、各組の極片はロータに対向して配置され。 ロータは２組の対応する歯を有し、各組の歯はステータ
   の極片歯の組の一力にそれぞれ並置され、目つ１次巻線
   か第１組のステータの極片上に巻回され、２次巻線が第
   ２組のステータの極片りに巻回されて成るシンクロ・レ
   ソル／＜装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載のシンクロ−レゾルバ
   装置で、ステータ、４１１−’ｌ　（４ｉとロータとは
   環形状であるシンクロ・レゾルバ装置。 ４、特許請求の範囲第１項に記載のシンクロ・レゾルバ
   装置で、該装ｙ１は積層状ロータと積層状ステータを有
   する電動 モータと一体的に構成され、更に変換器（ｔｒａｎｓｄ
   ｕｃｅｒ）のステータ１３１体とロータとはモータのス
   テータとロータの積層板と同一形状を有する積層板より
   成る／ンク０＃レソル／〜装置。 ５、特許請求の範囲第１項に記載のシンク口・レゾルバ
   装置で、ステータ組立体が！１１−・組の環状の極片よ
   り成り、ロータは環形状でステータ組立体と同心に配置
   され且つステータの歯に並置された複数の歯を有してお
   り、更に１次巻線は１つ置きの極片に巻回され又２次巻
   線はその間の極片」二に巻回されて成るシンクロ・レゾ
   ルバ装置。 ６、特許請求の範囲第１項、第２項又は第５項に記載の
   シンクロ・レゾルバ装置 で、１次コイルが複数の相内で互いに接続されて成るシ
   ンクロ・レゾルバ装置。