冗余型旋转变压器、以及使用其的旋转角度检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术在防止因冗余化而引起的轴线方向尺寸的扩大的同时，抑制制造性的恶化和成本增加、并且提高角度检测精度。本发明专利技术所涉及的冗余型旋转变压器由一对定子(3)和转子(4)构成，转子(4)是具有Nx(Nx为自然数)个凸极的轴倍角Nx的转子，定子(3)在周向上依次配置n个齿部T1到Tn，n设为自然数，并且在周向上被进行M分割而构成M系统，若对构成一个系统的齿部的角度进行总计，则为360/M度，在齿部T1到Tn中分别卷绕1相的励磁绕组和2相的输出绕组，同一频率的励磁信号从不同的励磁电路被施加到各个励磁绕组，每一个系统的输出次数为Nout(Nout为自然数)，通过M系统的输出信号来检测异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冗余型旋转变压器、以及使用其的旋转角度检测装置
本专利技术涉及利用转子与定子的空隙中的导磁率的变化的冗余型旋转变压器、以及使用了该冗余型旋转变压器的旋转角度检测装置。
技术介绍
为了对用于旋转角度检测装置的旋转变压器进行冗余化，例如，日本专利特开2009-281818号公报(专利文献1)中公开了将两个旋转变压器装载为两层的结构。此外，例如日本专利特开2007-189834号公报(专利文献2)及日本专利特开2009-222435号公报(专利文献3)中公开了在径向具备两对定子和转子的冗余型旋转变压器。进一步地，例如在日本专利特开2013-247828号公报(专利文献4)及日本专利特开2013-53890号公报(专利文献5)中公开了输出绕组由第1系统绕组和第2系统绕组构成，且在一个齿部仅卷绕了其中任一个系统的绕组的冗余型旋转变压器。另外，虽然未具体公开本专利技术，但在电气学会论文集D、平成7年、第115卷、第5号、p.598-604、石崎彰、其他3名、“新方式VR型1X旋转变压器的理论和特性(新方式VR形1Xレゾルバの理論と特性)”(非专利文献1)中，发表了下述研究内容，即：在所有定子均设置有4极的励磁绕组和2极的输出绕组这两者，并且若设为可使得间隙导磁率相对于圆周方向的位置的变化变得适当的转子形状，则通过转子不具有绕组的仅为铁心的简单结构，从而在输出绕组可获得其振幅根据转子的位置以全圆周为1周期且按正弦波形进行变化的两相电压。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2009－281818号公报专利文献2：日本专利特开2007－189834号公报专利文献3：日本专利特开2009－222435号公报专利文献4：日本专利特开2013－247828号公报专利文献5：日本专利特开2013－53890号公报非专利文献非专利文献1：电气学会论文集D、平成7年、第115卷、第5号、p.598-604、石崎彰、其他3名、“新方式VR型1X旋转变压器的理论和特性(新方式VR形1Xレゾルバの理論と特性)”
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题专利文献1所公开的冗余型旋转变压器中，两个旋转变压器经由转轴将其定子和转子装载为两层而构成，因此，与单系统旋转变压器相比，存在轴线方向尺寸增大为2倍的问题。此外，专利文献2、3所公开的冗余型旋转变压器中，从旋转变压器的内侧起通过依次配置第1系统转子、第1系统定子、第2系统定子、第2系统转子来进行冗余化，因此定子变为双重，绕组数增加。因而，存在制造性恶化、且成本增加的问题。进一步地，在专利文献4、5所公开的冗余型旋转变压器中，第1系统的输出绕组与第2系统的输出绕组相对于齿部交替卷绕，因此，任一系统的输出信号都不会成为理想的正弦波，从而存在角度检测精度恶化的问题。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种防止因冗余化而引起的轴线方向尺寸的扩大、同时抑制制造性的恶化和成本增加、并且提高角度检测精度的冗余型旋转变压器、以及使用了该冗余型旋转变压器的旋转角度检测装置。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的冗余型旋转变压器的特征在于，由一对转子和定子构成，所述转子是具有Nx(Nx为自然数)个凸极的轴倍角Nx的转子，所述定子在周向上依次配置n个齿部，n设为自然数，并且在周向上被进行M分割而构成M系统，构成一个系统的齿部的角度的总计为360/M度，在n个所述齿部分别卷绕1相的励磁绕组和2相的输出绕组，同一频率的励磁信号从不同的励磁电路被施加到各个所述励磁绕组，每一个系统的输出次数为Nout(Nout为自然数)，通过所述M系统的输出信号来检测异常。专利技术效果本专利技术所涉及的冗余型旋转变压器采用由一对定子和转子构成，在周向上分割定子而成为冗余系统的结构，每一个系统的输出次数为Nout(Nout为自然数)，因此，能够防止因冗余化而引起的轴线方向尺寸的扩大、抑制制造性的恶化和成本增加、并且提高角度检测精度。附图说明图1是表示使用了本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的旋转角度检测装置的结构的图。图2是本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的剖视图。图3是本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的定子剖视图。图4是使用了本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的旋转角度检测装置的方框结构图。图5是表示本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的励磁绕组的卷绕数的图。图6是表示本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的输出绕组的卷绕数的图。图7是表示本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器中的空隙磁通密度的图。图8是表示本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的输出绕组的图。图9是表示本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的输出绕组交链磁通的图。图10是本专利技术的实施方式2所涉及的冗余型旋转变压器的剖视图。图11是表示本专利技术的实施方式2所涉及的冗余型旋转变压器的励磁绕组的卷绕数的图。图12是表示本专利技术的实施方式3所涉及的冗余型旋转变压器的输出绕组的卷绕数的图。图13是表示本专利技术的实施方式3所涉及的冗余型旋转变压器中的空隙交链磁通密度的图。图14是表示本专利技术的实施方式3所涉及的冗余型旋转变压器的输出绕组的图。图15是表示本专利技术的实施方式3所涉及的冗余型旋转变压器的输出绕组交链磁通的图。图16是表示本专利技术的实施方式4所涉及的冗余型旋转变压器的励磁信号的相位差与角度误差的关系的图。图17是本专利技术的实施方式5所涉及的冗余型旋转变压器的定子剖视图。图18是表示本专利技术的实施方式5所涉及的冗余型旋转变压器的输出绕组的卷绕数的图。图19是本专利技术的实施方式6所涉及的冗余型旋转变压器的定子剖视图。图20是表示本专利技术的实施方式6所涉及的冗余型旋转变压器的输出绕组的卷绕数的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术所涉及的冗余型旋转变压器、以及使用了该冗余型旋转变压器的旋转角度检测装置的优选实施方式进行详细说明。另外，在各实施方式中，对于相同或相当部分，标注相同标号来进行说明，但有时在一部分中会省略重复说明。实施方式1.图1是表示使用了本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的旋转角度检测装置的结构的图，图2是实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的剖视图，图3是实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的定子剖视图。此外，图4是使用了本专利技术的实施方式1所涉及的冗余型旋转变压器的旋转角度检测装置的方框结构图。如图1所示，实施方式1所涉及的旋转角度检测装置100构成为包括角度运算器1和冗余型旋转变压器(以下、简单记为旋转变压器)2。旋转变压器2由一对定子3和转子4构成，定子3具备绕组5。旋转变压器2的转子4经由转轴6与旋转电机7或各种装置的旋转部相连接。旋转变压器2如图2所示，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冗余型旋转变压器，其特征在于，/n由一对转子和定子构成，/n所述转子是具有Nx(Nx为自然数)个凸极的轴倍角Nx的转子，/n所述定子在周向上依次配置有n个齿部，n设为自然数，并且在周向上被进行M分割而构成M系统，若对构成一个系统的齿部的角度进行总计，则为360/M度，/n在n个所述齿部分别卷绕1相的励磁绕组和2相的输出绕组，同一频率的励磁信号从不同的励磁电路被施加到各个所述励磁绕组，每一个系统的输出次数为Nout(Nout为自然数)，/n通过所述M系统的输出信号来检测异常。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冗余型旋转变压器，其特征在于，
由一对转子和定子构成，
所述转子是具有Nx(Nx为自然数)个凸极的轴倍角Nx的转子，
所述定子在周向上依次配置有n个齿部，n设为自然数，并且在周向上被进行M分割而构成M系统，若对构成一个系统的齿部的角度进行总计，则为360/M度，
在n个所述齿部分别卷绕1相的励磁绕组和2相的输出绕组，同一频率的励磁信号从不同的励磁电路被施加到各个所述励磁绕组，每一个系统的输出次数为Nout(Nout为自然数)，
通过所述M系统的输出信号来检测异常。


2.如权利要求1所述的冗余型旋转变压器，其特征在于，
在所述M系统中的一部分发生了故障的情况下，停止发生了故障的系统的励磁信号。


3.如权利要求1或2所述的冗余型旋转变压器，其特征在于，
所述每一个系统的励磁次数为Ne±0.5次(Ne为自然数)，并且所述转子的轴倍角为奇数。


4.如权利要求1或2所述的冗余型旋转变压器，其特征在于，
所述每一个系统的励磁次数为Ne±次(Ne为自然数)，并且所述转子的轴倍角为偶数。


5.如权利要求1至4的任一项所述的冗余型旋转变压器，其特征在于，
所述M系统的输出信号分别对偏移量进行了校正。


6.如权利要求1至5的任一项所述的冗余型旋转变压器，其特征在于，
在构成所述一个系统的齿部的连接部即齿部块的端部，配置有不卷绕输出绕组的辅助齿部。


7.如权利要求6所述的冗余...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田纮子，泷泽勇二，伊藤一将，山口信一，松永俊宏，杉野阳介，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP