冗余旋转变压器及搭载有冗余旋转变压器的电动助力转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术的冗余旋转变压器包括：旋转变压器主体(4)，其具备具有Nx(Nx为自然数)个凸极的转子(42)、与转子(42)相对且具有Ns(Ns为3以上的整数)个沿周向配置的齿(411)的定子(41)、及卷绕于齿的励磁绕组(R)和二相输出绕组(Sa、Sb)；以及励磁电路(511、512)，其对励磁绕组(R)施加电压，将Ns个齿中卷绕于Nsm(Nsm为2以上的整数)个齿的励磁绕组和二相输出绕组设为主系统(101)，将卷绕于Ns

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冗余旋转变压器及搭载有冗余旋转变压器的电动助力转向装置


[0001]本申请涉及冗余旋转变压器及搭载了冗余旋转变压器的电动助力转向装置。

技术介绍

[0002]在利用转子和定子的空隙中的磁导的变化的旋转变压器中，已知具有连接到不同的励磁电路的2组励磁绕组的多系统的旋转变压器、即所谓的冗余旋转变压器。
[0003]例如，在专利文献1中，公开了在具有2个励磁绕组的冗余旋转变压器中，为了减小轴向尺寸而将一个旋转变压器定子沿周方分割，并将其设为第一系统、第二系统从而冗余化。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利第4147930号专利文献2：日本专利特开2009
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222435号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0005]然而，专利文献1中，构成第一系统和第二系统的齿的数量是旋转变压器定子的总齿数的半数，因此存在如下问题：与单系统的旋转变压器相比，角度检测精度恶化。
[0006]为了抑制这样的冗余旋转变压器中的角度检测精度的恶化，公开了将2个旋转变压器在轴线方向上堆叠2级，在一个旋转变压器上仅卷绕第一输出绕组，在另一个旋转变压器上仅卷绕第二输出绕组(例如，参照专利文献2)。然而，专利文献2中，由于经由轴将2个旋转变压器堆叠2级，因此存在如下问题：与单系统旋转变压器相比，轴线方向尺寸增大为2倍。
[0007]本申请公开了用于解决上述问题的技术，其目的是提供一种冗余旋转变压器，其主系统的角度检测精度较高，而不会大型化。用于解决技术问题的技术手段
[0008]本申请所公开的冗余旋转变压器包括：旋转变压器主体，该旋转变压器主体具备具有Nx(Nx为自然数)个凸极的转子、与转子相对且具有Ns(Ns为3以上的整数)个沿周向配置的齿的定子、以及卷绕于齿的励磁绕组和二相输出绕组；以及励磁电路，该励磁电路对励磁绕组施加电压，将Ns个齿中卷绕于Nsm(Nsm为2以上的整数)个齿的励磁绕组和二相输出绕组设为主系统，将卷绕于Ns
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Nsm个齿的励磁绕组和二相输出绕组设为副系统，所述冗余旋转变压器的特征在于，包括：主系统运算部，该主系统运算部输入有主系统中的所述二相输出绕组的电压，并
运算主系统中的角度；以及副系统运算部，该副系统运算部输入有副系统中的所述二相输出绕组的电压，并运算副系统中的角度，对应于主系统的齿数Nsm比对应于副系统的齿数Ns
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Nsm要多。专利技术效果
[0009]根据本申请所公开的冗余旋转变压器，通过使构成主系统的定子的齿数比总齿数的半数要多，从而角度检测精度得以提高，而不发生大型化。
附图说明
[0010]图1是示出将实施方式1所涉及的冗余旋转变压器安装于旋转电机的示例的图。图2是示出控制电路的硬件结构的一个示例的图。图3是示出实施方式1所涉及的冗余旋转变压器的结构的图。图4是实施方式1所涉及的冗余旋转变压器的旋转变压器主体的剖视图。图5是实施方式1所涉及的冗余旋转变压器的定子的剖视图。图6是示出实施方式1所涉及的冗余旋转变压器的励磁绕组的匝数的图。图7是示出实施方式1所涉及的冗余旋转变压器的输出绕组的匝数的图。图8是示出实施方式1所涉及的冗余旋转变压器与比较例的角度检测精度的图。图9是示出实施方式1所涉及的冗余旋转变压器的主系统的齿的数量与角度检测精度的关系的图。图10是示出实施方式2所涉及的冗余旋转变压器的结构的图。图11是示出实施方式2所涉及的冗余旋转变压器的主系统的励磁信号和副系统的励磁信号的图。图12是示出实施方式2所涉及的冗余旋转变压器的主系统的输出信号波形的图。图13是示出实施方式2所涉及的冗余旋转变压器的副系统的输出信号波形的图。图14是实施方式3所涉及的电动助力转向装置的示意性结构图。
具体实施方式
[0011]以下，参照附图对本实施方式进行说明。另外，在各图中，同一标号表示相同或相当的部分。实施方式1<励磁周期>以下，对实施方式1所涉及的冗余旋转变压器进行说明。图1是示出将本实施方式1所涉及的冗余旋转变压器1安装于旋转电机的示例的图。另外，虽然示出安装于旋转电机2的轴3的示例，但如果是其它各种装置的旋转部(旋转体)的旋转轴，则安装对象不限于旋转电机。
[0012]图1中，冗余旋转变压器1安装于作为旋转电机2的旋转轴的轴3。冗余旋转变压器1包括作为传感器的旋转变压器主体4和对其进行控制的控制电路5。旋转变压器主体4包括一对定子41和转子42，绕组43卷绕在定子41上。转子42经由轴3与旋转电机2的旋转部相连接。控制电路5包括：向绕组43中后述的励磁绕组施加交流电压来励磁的励磁电路51；以及
根据绕组43中后述的输出绕组的信号波形来运算旋转角度的角度运算部52。图3中，如后述那样，励磁电路51和角度运算部52在主系统和副系统中包括励磁电路511、512和角度运算部521、522。
[0013]在图2中示出控制电路5的微机的硬件的一个示例。由处理器500及存储装置510构成，虽未图示，但存储装置510具备随机存取存储器等易失性存储装置、和闪存等非易失性的辅助存储装置。此外，也可以具备硬盘这样的辅助存储装置以代替闪存。处理器500通过执行从存储装置510输入的程序，从而进行例如角度运算部52中的角度运算。该情况下，将程序从辅助存储装置经由易失性存储装置输入到处理器500。另外，处理器500可以将运算结果等数据输出至存储装置510的易失性存储装置，也可以经由易失性存储装置将数据保存至辅助存储装置。另外，控制电路5内的硬件可以不是微机，也可以是ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、简单逻辑电路或继电器等。
[0014]图3是示出本实施方式1所涉及的冗余旋转变压器1的结构的图。图中，冗余旋转变压器1包括主系统101的旋转变压器和副系统102的旋转变压器。主系统101的旋转变压器和副系统102的旋转变压器具有第一输出绕组Sa、第二输出绕组Sb和励磁绕组R，以作为绕组43的结构。第一输出绕组Sa和第二输出绕组Sb分别连接到角度运算部521、522，励磁绕组R分别连接到励磁电路511、512。主系统101的角度运算部521和副系统102的角度运算部522通过角度运算部通信器6相连接。主系统检测角度θm和副系统检测角度θs被输入到角度运算部通信器6，在主系统101和副系统102均正常的情况下，将主系统检测角度θm输出到例如控制装置13(参照图14)。
[0015]主系统检测角度θm和副系统检测角度θs被输入到角度运算部通信器6，在主系统101故障了的情况下，将副系统检测角度θs输出到控制装置13。此外，在副系统102故障了的情况下，将主系统检测角度θm输出到控制装置13。同样地，主系统101的励磁电路511和副系统102的励磁电路512通过励磁电路通信器7相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冗余旋转变压器，包括：旋转变压器主体，该旋转变压器主体具备具有Nx(Nx为自然数)个凸极的转子、与所述转子相对且具有Ns(Ns为3以上的整数)个沿周向配置的齿的定子、以及卷绕于所述齿的励磁绕组和二相输出绕组；以及励磁电路，该励磁电路对所述励磁绕组施加电压，将Ns个齿中卷绕于Nsm(Nsm为2以上的整数)个齿的励磁绕组和二相输出绕组设为主系统，将卷绕于Ns
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Nsm个齿的励磁绕组和二相输出绕组设为副系统，所述冗余旋转变压器的特征在于，包括：主系统角度运算部，该主系统角度运算部输入有所述主系统中的二相输出绕组的电压，并运算所述主系统中的角度；以及副系统角度运算部，该副系统角度运算部输入有所述副系统中的二相输出绕组的电压，并运算所述副系统中的角度，对应于所述主系统的齿数Nsm比对应于所述副系统的齿数Ns
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Nsm要多。2.如权利要求1所述的冗余旋转变压器，其特征在于，所述主系统角度运算部和所述副系统角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田纮子，藤仓昇平，森辰也，池田宪司，久保建太，松永俊宏，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：