旋转变压器制造技术

公开的是一种旋转变压器，其包括具有至少一个励磁线圈和至少一个输出线圈的定子，以及以与定子相距预定间隙设置在定子的中心空间的转子，该转子基于旋转轴进行旋转以相对于定子改变间隙磁导，其中定子与转子之间的面积比(As/Ar)满足下列方程式1，以在不增加旋转变压器的尺寸或重量的情况下防止旋转变压器的磁饱和、提高测量精度以及降低制造成本：方程式1：0.22≤As/Ar≤0.37其中As表示定子的截面面积，以及Ar表示转子的截面面积。

【技术实现步骤摘要】
旋转变压器
本申请要求于2015年11月11日在韩国提交的第10-2015-0158174号韩国专利申请的优先权，该专利申请的公开内容以引用方式并入本文。本公开涉及旋转变压器，更具体地，涉及用于测量诸如电动机的旋转装置的旋转角度和旋转速度的旋转变压器。
技术介绍
通常，旋转变压器是一种用于测量诸如电动机的旋转装置的旋转角度和旋转速度的传感器。近来，旋转变压器广泛用于各种
，尤其广泛用于高精度控制系统，例如，需要以高精度测量和控制旋转角度和旋转速度的电动助力转向系统。因此，需要准确指出和分析对旋转变压器的测量性能产生影响的各种因素，并且将这些因素反映在旋转变压器的设计上，以最小化旋转变压器的测量误差并且将测量精度提高到最大。然而，在现有技术中，如在第1996-178611号日本未经审查的专利公开案所公开的，其仅旨在通过改变设置在旋转变压器的定子处的励磁线圈和输出线圈的配置来提高测量性能，或者如第2005-49183号日本未经审查的专利公开案所公开的，仅旨在通过改变旋转变压器的转子的形状来提高测量性能，因此定子与转子之间的面积关系不被视作对旋转变压器的测量性能产生影响的因素。换言之，如果转子被设计成与定子的面积相比具有小于或大于一定水平的面积，那么磁通路径朝向定子或转子集中，或者产生磁通磁饱和以扰乱磁通流，从而使旋转变压器的测量性能恶化。然而，在现有技术中，这个缺点并未反映在旋转变压器的设计上。此外，在现有技术中，没有提议以简单的方式优化定子与转子之间的面积关系，并且将面积关系反映到旋转变压器的设计上，以促进旋转变压器设计工作。
技术实现思路
技术问题设计本公开以解决相关技术的问题，因此，本公开涉及提供一种旋转变压器，该旋转变压器可通过在不必增加旋转变压器的尺寸或重量的情况下防止磁饱和来提高测量精度、降低制造成本以及促进旋转变压器的设计工作。技术方案在本公开的一方面，提供了一种旋转变压器，该旋转变压器包括具有线圈的定子和以与定子相距预定间隙设置在定子的中心空间的转子，转子基于旋转轴进行旋转以相对于定子改变间隙磁导，其中，定子与转子之间的面积比(As/Ar)满足下列方程式1：方程式10.22≤As/Ar≤0.37其中，As表示定子的截面面积，以及Ar表示转子的截面面积。在实施方式中，转子可具有环形形状，以及定子的截面面积(As)可使用下列方程式2限定：方程式2As＝π(a/2)2-π(b/2)2其中，As表示定子的截面面积，a表示定子的最大外径，以及b表示定子的最小内径。在实施方式中，定子可包括具有环形主体的背轭，以及在背轭的内圆周从交替形成的多个齿和多个狭槽，并且励磁线圈或输出线圈可缠绕在齿上并容纳在狭槽中。在实施方式中，齿可分别包括具有T形的前端，以及在背轭的内圆周上突出以支承前端的的支承部分，线圈缠绕在支承部分上。在实施方式中，定子的最大外径(a)可被限定为背轭的外径，以及定子的最小内径(b)可被限定为通过连接多个齿的末端而形成的圆的直径。在实施方式中，转子的截面面积(Ar)可使用下列方程式3限定：方程式3Ar＝π(c/2)2-π(d/2)2其中Ar表示转子的截面面积，c表示转子的最大外径，以及d表示转子的最小内径。在实施方式中，转子可包括具有用于插入旋转轴的中心孔的环形主体，以及形成在环形主体的外圆周处的多个凸极。在实施方式中，凸极可具有曲率半径至少小于转子的曲率半径的弧形形状。在实施方式中，转子的最大外径(c)可被限定为通过连接多个凸极的峰值点而形成的圆的直径，并且转子的最小内径(d)可被限定为中心孔的直径。在实施方式中，转子或定子可以是通过对预定厚度的磁钢板进行层压而形成的钢板层压件。在实施方式中，转子可压缩插入到组装至电动助力转向装置的电动机的轴的端部中。在实施方式中，定子的最大外径可以在15mm到280mm的范围内。有益效果根据本公开，由于在设计旋转变压器时对定子与转子之间的面积关系进行了优化，因此，能够在不必增加旋转变压器的尺寸或重量的情况下防止旋转变压器的磁饱和、提高测量精度以及降低制造成本。此外，由于将定子的面积和转子的面积计算成近似值，并且用于优化定子与转子之间的面积比的数值范围被设置成反映到旋转变压器的设计上，因此，能够促进旋转变压器的设计工作以及防止设计误差。另外，所属领域的技术人员根据下列描述将清楚地理解，根据本公开的实施方式也可以解决上文未提及的各种技术目标。附图说明图1是示出根据本公开的实施方式的旋转变压器的剖面图。图2示出了根据本公开的实施方式的旋转变压器的实验环境。图3a至图3f是示意性地示出根据定子与转子之间的面积比的测量误差的曲线图。图4是示出根据定子与转子之间的面积比的最大测量误差的表格。图5是示出根据定子与转子之间的面积比的最大测量误差的变化趋势的曲线图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方式，以便清楚地说明对本公开的技术目标的解决方案。然而，在本公开中，如果会使本公开的主体模糊，则可省略现有技术的任何说明。此外，本文中使用的术语根据在本公开中的功能进行定义，并且可以根据设计者、制造商等的意图或者按惯例而改变。因此，应基于说明书的整体公开内容定义术语。图1是示出根据本专利技术的实施方式的旋转变压器的剖面图。如图1所示，旋转变压器100包括定子110和转子120。定子110具有作为整体的环状结构，并且至少一个励磁线圈(未示出)和至少一个输出线圈(未示出)设置在旋转变压器100的内圆周处。近来，广泛使用具有单相励磁线圈和双相输出线圈的定子110。该定子110可包括形成定子110的环形主体的背轭112，以及在背轭112的内圆周处形成的多个齿114。定子110的齿之间形成狭槽116以容纳线圈，并且励磁线圈和输出线圈分别缠绕在齿114上并容纳在狭槽116中。在这种情况下，定子110的齿114可分别包括具有T形的前端114a，以及在背轭112的内圆周上突出以支承前端114a的支承部分114b，以使得励磁线圈或输出线圈缠绕在其上。转子120具有与定子110对应的形状，并且转子120以与定子110相距预定间隙设置在定子110的中心空间，以基于旋转轴。在这种情况下，转子120与定子110协作，以相对于定子110改变间隙磁导。为此，转子120可包括具有用于插入旋转轴的中心孔126的环形主体、在环形主体的外圆周处形成的多个凸极122，以及用于将凸极连接到彼此的连接单元124。例如，当旋转变压器应用到电动助力转向装置时，转子120可通过中心孔126压缩插入到组装到电动助力转向装置的电动机的轴的端部中。此外，定子110或转子120可由钢板层压件制成，所述钢板层压件是通过对预定厚度的多个铁磁钢板进行层压形成的，或者由预定厚度的单个铁磁钢板形成。同时，如果励磁电压施加到设置在定子110处的励磁线圈，并且转子120通过耦接到中心孔126的旋转轴进行旋转，那么转子120通过凸极122和连接单元124相对于定子110改变间隙磁导。因此，正弦和余弦波的电压信号通过定子110的输出线圈输出。旋转变压器100通过使用这些输出信号来测量旋转轴的旋转角度、旋转速度等。在这种情况下，如果基于与旋转轴正交的截面(即，横截面)将定子110设计成具有比转子120的面积大得多或小得多的面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转变压器，包括：定子，具有线圈；以及转子，与所述定子相距预定间隙设置在所述定子的中心空间处，所述转子基于旋转轴进行旋转，以相对于所述定子改变间隙磁导，其特征在于，所述定子与所述转子之间的面积比率As/Ar满足：0.22≤As/Ar≤0.37其中As表示所述定子的截面面积，以及Ar表示所述转子的截面面积。

【技术特征摘要】
1.一种旋转变压器，包括：定子，具有线圈；以及转子，与所述定子相距预定间隙设置在所述定子的中心空间处，所述转子基于旋转轴进行旋转，以相对于所述定子改变间隙磁导，其特征在于，所述定子与所述转子之间的面积比率As/Ar满足：0.22≤As/Ar≤0.37其中As表示所述定子的截面面积，以及Ar表示所述转子的截面面积。2.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于，所述定子具有环形形状，以及其中，所述定子的截面面积As限定为：As＝π(a/2)2-π(b/2)2其中As表示所述定子的截面面积，a表示所述定子的最大外径，以及b表示所述定子的最小内径。3.根据权利要求2所述的旋转变压器，其特征在于，所述定子包括：背轭，具有环形主体，以及多个齿和多个狭槽，在所述背轭的内圆周处交替形成，以及其中所述线圈缠绕在所述齿上，并且容纳于所述狭槽中。4.根据权利要求3所述的旋转变压器，其特征在于，所述齿分别包括具有T形的前端、以及在所述背轭的所述内圆周上突出以支承所述前端的支承部分，所述线圈缠绕在所述支承部分上。5.根据权利要求3所述的旋转变压器，其特征在于，所述定子的所述最大外径被限定为所述背轭的外径，以及所述定子的所述最小内径被限定为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星昱，罗秉喆，沈多喜，李元龙，崔年默，
申请(专利权)人：LS汽车电子株式会社，
类型：新型
国别省市：韩国,KR