旋转角度检测装置及使用该装置的旋转电机制造方法及图纸

本发明专利技术是由设置１相励磁绕组及２相输出绕组的定子、以及具有凸极的转子构成的旋转角度检测装置及使用它的旋转电机，由于上述２相输出绕组卷绕在上述定子的多个Ｔ形铁心上，上述２相输出绕组的各匝数是通过假想定义ｍ相绕组（ｍ为３及３以上的整数）、并将该ｍ相绕组的匝数变换为２相而得到的匝数，因此与用ｍ相构成的情况相比，因相数减少，所以结构简单，制造工序容易。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转角度检测装置及使用该装置的旋转电机。
技术介绍
与受到使用温度环境限制、而且结构复杂价格昂贵的光学式编码器相比，作为一种结构简单价格便宜、而且还能承受高温环境的装置，一直以来在考虑利用转子与定子间的气隙磁导率变化的旋转角度检测装置方案。例如，特公昭62-58445号公报中叙述了具有2相励磁绕组及1相输出绕组的旋转角度检测装置的例子。另外，在特开昭49-124508号公报中叙述了具有1相励磁绕组及2相输出绕组的例子。无论哪一个例子，都是由于转子形状具有凸极，因此随转子的角度不同，输出绕组中出现的电压的相位或振幅就变化，通过读取该变化，就能够知道转子的位置。另外，在专利第2624747号公报中揭示了励磁绕组为3相的旋转角度检测装置。再有，在专利第3103487号公报及专利第3182493号公报中揭示在定子的T形铁心上集中卷绕绕组、使匝数按正弦波形变化的例子。在图73及图74中所示为以往的旋转角度检测装置构成的一个例子。图73所示的以往例子是与特开昭49-124508号公报所揭示的装置相同的轴倍角为1、定子的T形铁心数为4的例子。另外，图74所示为轴倍角为4、定子的T形铁心数为16的例子。在这些图中，100为定子，101为转子，102为设置在定子100上的4条T形铁心，103为卷绕在T形铁心102上的绕组。在图73的方式中，随着轴倍角增加，T形铁心数也成正比增加。例如，轴倍角为4时，成为图74那样的结构，T形铁心数竟达到16，由于绕组加工性降低，因此可以说是不适于批量生产的结构。上述的以往例中存在以下那样的问题。若采用特公昭62-58445号公报及特开昭49-124508号公报那样的绕组结构，则如上所述，在轴倍角增大时，定子的T形铁心数也成正比增大，存在卷绕性及加工性降低的问题。在这些特公昭62-58445号公报及特开昭49-124508号公报中都相同，在轴倍角为1时，定子的T形铁心数为4。例如，在使轴倍角为2时，T形铁心数变为8，轴倍角为4时，T形铁心数达到16，轴倍角为8时，T形铁心数竟达到32。在多极电动机等情况下，有时必须要轴倍角大的旋转角度检测装置，在这样的以往例中，若形成轴倍角大的装置，则在批量生产性方面成为不现实的结构。在专利第2624747号公报那样的结构中，输出绕组为1相，励磁绕组为3相，这样相数多，为了绕组需花费时间，存在生产率的的问题，还有励磁绕组的电源价格昂贵的问题。在专利第3103487号公报及专利第3182493号公报的例子中，由于在定子的T形铁心上集中卷绕绕组，因此是能够利用机械进行自动卷绕的结构。但是，由于使匝数按正弦波形状变化，因此存在只绕很少匝数的T形铁心。存在的问题是，自动卷绕的绕线机的导管必须向仅卷绕真正很少匝数的绕组的T形铁心移动，由于导管定位需要时间，因此卷绕作业的效率不高。本专利技术是为解决这样的问题而提出的，其目的在于得到制造工序容易的旋转角度检测装置及使用它的旋转电机。
技术实现思路
本专利技术是由设置1相励磁绕组及2相输出绕组的定子、以及具有凸极的转子构成的旋转角度检测装置，上述2相输出绕组卷绕在上述定子的多个T形铁心上，上述2相输出绕组的各匝数是通过采用预先定义的m相绕组(m为3及3以上的整数)、并将该m相绕组的匝数变换为2相而得到的。这样，根据本专利技术，2相输出绕组的各匝数由于是通过采用预先定义的m相绕组(m为3及3以上的整数)、并将该m相绕组的匝数变换为2相而得到的，因此相数从m相减少为2相，所以结构简单，制造工序容易。附图说明图1所示为本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置构成的构成图。图2为本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置中相对于空间1次的磁通的矢量图。图3为本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置中相对于空间9次的磁通的矢量图。图4为本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置中相对于空间5次的磁通的矢量图。图5为用表格形式表示本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置中的5相绕组一个例子的说明图。图6为用表格形式表示本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置中的5相2相变换后的绕组一个例子的说明图。图7为用表格形式表示本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置中的具体绕组一个例子(匝数也允许小数的情况)的说明图。图8为用表格形式表示本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置中的具体绕组一个例子(匝数取整数的情况)的说明图。图9为用曲线形式表示本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置中的2相输出电压波形(图7的绕组规格时)的说明图。图10为用曲线形式表示本专利技术实施形态1有关的旋转角度检测装置中的2相输出电压波形(图8的绕组规格时)的说明图。图11所示为本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置构成的构成图。图12为本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中相对于空间1次的磁通的矢量图。图13为本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中相对于空间7次的磁通的矢量图。图14为本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中相对于空间3次的磁通的矢量图。图15为用表格形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中的3相绕组一个例子的说明图。图16为用表格形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中的3相2相变换后的绕组一个例子的说明图。图17为用表格形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中的具体绕组一个例子(匝数也允许小数的情况)的说明图。图18为用表格形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中的具体绕组一个例子(匝数取整数的情况)的说明图。图19为用曲线形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中的2相输出电压波形(图17的绕组规格时)的说明图。图20为用曲线形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中的2相输出电压波形(图18的绕组规格时)的说明图。图21所示为本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置构成变形例的构成图。图22为用表格形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置(图21)中的轴倍角为2、槽数9的一个例子的说明图。图23为用表格形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置(图21)中的3相2相变换后的绕组一个例子的说明图。图24为用表格形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置(图21)中的具体绕组一个例子(匝数也允许小数的情况)的说明图。图25为用表格形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置(图21)中的具体绕组一个例子(匝数取整数的情况)的说明图。图26为用曲线形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中的2相输出电压波形(图24的绕组规格时)的说明图。图27为用曲线形式表示本专利技术实施形态2有关的旋转角度检测装置中的2相输出电压波形(图25的绕组规格时)的说明图。图28所示为本专利技术实施形态3有关的旋转角度检测装置构成的构成图。图29为用表格形式表示本专利技术实施形态3有关的旋转角度检测装置中的3相绕组一个例子的说明图。图30为用表格形式表示本专利技术实施形态3有关的旋转角度检测装置中的3相2相变换后的绕组一个例子的说明图。图31为用表格形式表示本专利技术实施形态3有关的旋转角度检测装置中的具体绕组一个例子的说明图。图32为用曲线形式表示本专利技术实施形态3有关的旋转角度检测装置中的2相输出电压波形的说明图。图33所示为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转角度检测装置，其特征在于，是由设置１相励磁绕组及２组输出绕组的定子、以及具有凸极的转子构成的旋转角度检测装置，所述２相输出绕组卷绕在所述定子的多个Ｔ形铁心上，所述２相输出绕组的各匝数是通过采用预先定义的ｍ相绕组（ｍ为 ３及３以上的整数）、并将该ｍ相绕组的匝数变换为２相而得到的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野正嗣，西村慎二，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]