專利名稱：可變磁阻型角度檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測電動機(jī)等的旋轉(zhuǎn)角度的可變磁阻型角度檢測器。
背景技術(shù)：
以往的可變磁阻型角度檢測器具備在槽中設(shè)置了勵磁繞組和n相輸出繞組的定子以及與定子間的氣隙磁導(dǎo)為對應(yīng)于角度θ呈正弦波變化的形狀的鐵心。
這里，為使勵磁繞組的極數(shù)和定子的T形鐵心數(shù)(槽數(shù))相同，串聯(lián)每隔一槽導(dǎo)線的卷繞方向正反顛倒卷繞的所有勵磁線圈，形成勵磁繞組。
此外，串聯(lián)輸出線圈，形成輸出繞組，該輸出線圈這樣卷繞導(dǎo)線，使單相的輸出繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓分布呈正弦波分布。
如果對上述構(gòu)成的勵磁線圈施加正弦波電壓，則通過在勵磁線圈中流過正弦波電流而在T形鐵心中產(chǎn)生磁通。
這里，由定子的T形鐵心和轉(zhuǎn)子的氣隙磁導(dǎo)決定各T形鐵心的磁通密度，輸出繞組中的輸出電壓以與各T形鐵心上卷繞的輸出線圈交鏈的磁通的合成值表示。
如果改變轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，則氣隙磁導(dǎo)會發(fā)生變化，因此輸出電壓振幅也會發(fā)生變化。所以，利用該輸出電壓振幅能夠求得轉(zhuǎn)子的角度(例如，參考日本專利第3182493號公報(bào))。

發(fā)明內(nèi)容
以往的可變磁阻型角度檢測器中，例如，在變頻器驅(qū)動的電動機(jī)中安裝了可變磁阻型角度檢測器的情況下，存在變頻器開關(guān)動作產(chǎn)生的干擾被可變磁阻型角度檢測器的輸出繞組感應(yīng)、使旋轉(zhuǎn)角度的檢測精度下降的問題。
因此，為了降低干擾，考慮增加勵磁安匝，增加輸出繞組的信號分量，但由于與其它機(jī)器共用電源，所以存在勵磁電源電壓受到限制、不能夠自由地增加勵磁安匝的問題。
另外，即使能夠增加勵磁電流，但也存在勵磁線圈的電流密度增加、勵磁線圈可能過熱的問題。
本發(fā)明是用于解決上述問題的發(fā)明，其目的是提供通過減小勵磁繞組的電阻而在不提高勵磁電源電壓的前提下能夠增加勵磁電流、減低干擾的影響的可變磁阻型角度檢測器。
本發(fā)明的可變磁阻型角度檢測器具備定子以及由與定子間的氣隙磁導(dǎo)為呈正弦波變化的形狀的鐵心構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，所述定子具備朝內(nèi)沿圓周方向互相隔開一定間隔形成的多個T形鐵心，還具備在T形鐵心上分別卷繞導(dǎo)線而形成的通過電源勵磁的勵磁線圈及將磁通密度的變化作為電壓輸出的a相輸出線圈；該可變磁阻型角度檢測器中，沿圓周方向串聯(lián)形成于不同T形鐵心的勵磁線圈，構(gòu)成多個勵磁線圈組，然后，勵磁線圈組之間互相并聯(lián)，形成勵磁繞組。
利用本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)角度檢測裝置，通過并聯(lián)勵磁線圈組，減小勵磁繞組的電阻，在不提高勵磁電源電壓的前提下，能夠增加整個勵磁繞組的勵磁電流，因此，能夠獲得干擾影響減弱、檢測精度高的可變磁阻型角度檢測器。
此外，由于流過各勵磁線圈的電流未發(fā)生變化，所以還能夠防止勵磁繞組過熱。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式1的可變磁阻型角度檢測器的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為表示圖1所示的線圈連接狀態(tài)的連線圖。
圖3為表示圖1所示的勵磁線圈及輸出線圈的導(dǎo)線匝數(shù)的說明圖。
圖4為本發(fā)明的實(shí)施方式2的可變磁阻型角度檢測器的結(jié)構(gòu)圖。
圖5為表示圖4所示的線圈連接狀態(tài)的連線圖。
圖6為表示圖4所示的勵磁線圈及輸出線圈的導(dǎo)線匝數(shù)的說明圖。
圖7為本發(fā)明的實(shí)施方式2的可變磁阻型角度檢測器的另一結(jié)構(gòu)圖。
圖8為表示圖7所示的線圈連接狀態(tài)的連線圖。
圖9為本發(fā)明的實(shí)施方式3的可變磁阻型角度檢測器的結(jié)構(gòu)圖。
圖10為表示圖9所示的線圈連接狀態(tài)的連線圖。
圖11為表示圖9所示的勵磁線圈及輸出線圈的導(dǎo)線匝數(shù)的說明圖。
圖12為表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的可變磁阻型角度檢測器的另一線圈連接狀態(tài)的連線圖。
圖13為表示圖12所示的可變磁阻型角度檢測器的勵磁線圈及輸出線圈的導(dǎo)線匝數(shù)的說明圖。
圖14為本發(fā)明的實(shí)施方式4的可變磁阻型角度檢測器的連線圖。
圖15為表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的可變磁阻型角度檢測器的線圈連接狀態(tài)的連線圖。
圖16為表示圖15所示的可變磁阻型角度檢測器的勵磁線圈、輸出線圈及短路線圈的導(dǎo)線匝數(shù)的說明圖。
圖17為表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的可變磁阻型角度檢測器的另一線圈連接狀態(tài)的連線圖。
圖18為表示圖17所示的可變磁阻型角度檢測器的勵磁線圈、輸出線圈及短路線圈的導(dǎo)線匝數(shù)的說明圖。
符號說明1為可變磁阻型角度檢測器，2為T形鐵心，3為定子，4為轉(zhuǎn)子，5為勵磁線圈，6為輸出線圈，7為勵磁線圈組，8為勵磁線圈組，9為勵磁繞組，10為輸出繞組，11為輸出線圈組，12為輸出線圈組，13為短路線圈，14為短路繞組。
具體實(shí)施例方式
以下，參考附圖對本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行說明，對各圖中相同或等同的構(gòu)件和部位標(biāo)記相同符號進(jìn)行說明。
實(shí)施方式1圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的可變磁阻型角度檢測器的結(jié)構(gòu)圖。這里所示的是T形鐵心數(shù)為12、轉(zhuǎn)子的凸極數(shù)為4的例子。
圖2為表示圖1所示的線圈連接狀態(tài)的連線圖。這里，各線圈的上下朝向?qū)?yīng)于卷繞方向的正反進(jìn)行表示。
圖1及圖2中，該可變磁阻型角度檢測器1具備定子3以及由與定子3之間的氣隙磁導(dǎo)為呈正弦波變化的形狀的鐵心構(gòu)成的轉(zhuǎn)子4，所述定子具有朝內(nèi)沿圓周方向配置的T形鐵心2。
此外，在定子3的T形鐵心2上形成了導(dǎo)線卷繞而成的勵磁線圈5和輸出線圈6。
各T形鐵心2上形成了2個勵磁線圈5，沿圓周方向鄰接的勵磁線圈5之間以相同的匝數(shù)和相反的卷繞方向卷繞導(dǎo)線。
這里，以T形鐵心2的某一頂點(diǎn)部為基準(zhǔn)，將T形鐵心2的編號按照順時(shí)針旋轉(zhuǎn)以2(1)、2(2)、……2(12)表示。
此外，將從T形鐵心2(i)的外側(cè)到內(nèi)徑側(cè)的第j號的勵磁線圈5表示為線圈5(i，j)。
沿圓周方向串聯(lián)形成于T形鐵心2(1)、2(2)、……2(12)的所有T形鐵心2的勵磁線圈5(1，1)、5(2，1)、……5(12，1)，形成第1勵磁線圈組7。
此外，沿圓周方向串聯(lián)勵磁線圈5(1，2)、5(2，2)、……5(12，2)，形成第2勵磁線圈組8。
然后，將第1勵磁線圈組7及第2勵磁線圈組8的卷繞起始端互相連接，將第1勵磁線圈組7及第2勵磁線圈組8的卷繞終止端互相連接，形成了勵磁線圈組并聯(lián)的勵磁繞組9。
圖中，未示出勵磁線圈5(1，1)、5(2，1)、……5(12，1)，都表示為勵磁線圈5。
對于形成輸出繞組10的輸出線圈6的導(dǎo)線的匝數(shù)，例如，如果表示2相輸出(s相，c相)的例子，則將勵磁線圈5所產(chǎn)生的磁動勢的空間次數(shù)、即極對數(shù)記為M(這里，由于在12個T形鐵心2上導(dǎo)線正反交替卷繞，所以M＝6)，轉(zhuǎn)子4的凸極數(shù)記為N時(shí)，各相的T形鐵心2(i)的導(dǎo)線的匝數(shù)ns(i)及nc(i)可以由下式(1)及(2)表示。
ns(i)=Ksin((N-M)2πNsi+α)---(1)]]>nc(i)=Kcos((N-M)2πNsi+α)---(2)]]>式中，K為任意的數(shù)，Ns為定子的T形鐵心數(shù)，α為任意的數(shù)。
這里，形成T形鐵心2(p)的q相的輸出繞組10的輸出線圈6表示為輸出線圈6(p，q)，q相的輸出繞組10表示為輸出繞組10(q)。
形成于各T形鐵心2的輸出線圈6(1，1)、6(2，1)、……6(12，1)沿圓周方向串聯(lián)，形成為s相的輸出繞組10(s)。
此外，形成于各T形鐵心2的輸出線圈6(1，1)、6(2，1)、……6(12，1)沿圓周方向串聯(lián)，形成為c相的輸出繞組10(c)。
圖中，未示出輸出線圈6(1，1)、6(2，1)、……6(12，1)，表示為輸出線圈6。
形成勵磁繞組9及輸出繞組10的各勵磁線圈5及輸出線圈6的導(dǎo)線的匝數(shù)的例子如圖3所示。
圖3中，匝數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，表示卷繞方向?yàn)榉聪颉?br> 以下，對以上構(gòu)成的可變磁阻型角度檢測器1的工作情況進(jìn)行說明。
如果對勵磁繞組9施加正弦波電壓，則在勵磁繞組9中流過正弦波電流。通過在勵磁繞組9中流過電流，在T形鐵心2中產(chǎn)生磁通。
這里，由定子3的T形鐵心2和轉(zhuǎn)子4的氣隙磁導(dǎo)確定各T形鐵心2的磁通密度，輸出繞組10中的輸出電壓以與各T形鐵心2上卷繞的輸出線圈6交鏈的磁通的合成值表示。
如果改變轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)位置，則氣隙磁導(dǎo)會發(fā)生變化，因此輸出電壓振幅也會發(fā)生變化。所以，利用該輸出電壓振幅能夠求得轉(zhuǎn)子4的角度。
這里，由于勵磁繞組9由第1勵磁線圈組7和第2勵磁線圈組8并聯(lián)形成，所以比1個勵磁線圈組作為勵磁繞組9使用時(shí)更能夠減小電阻。
因此，以同樣的電源電壓能夠獲得較大的勵磁電流，如果勵磁電流增大，則產(chǎn)生磁通的磁動勢也會變大，所以輸出繞組10的輸出電壓也會變大。
本發(fā)明的實(shí)施方式1的可變磁阻型角度檢測器1，通過并聯(lián)第1勵磁線圈組7和第2勵磁線圈組8形成勵磁繞組9，能夠減小勵磁繞組9的電阻。
因此，無需增加勵磁電源電壓，就能夠增大輸出繞組10的輸出電壓。由于輸出電壓增大，所以能夠減弱干擾的影響。
另外，由于流過各勵磁線圈5的電流無變化，所以還能夠防止勵磁繞組9過熱。
上述說明所示的是輸出繞組10為2相的情況，在具有3相輸出繞組10的情況下，關(guān)于各輸出線圈6的導(dǎo)線的匝數(shù)，如果將各相記為u相、v相和w相，則卷繞在各相的T形鐵心2(i)的導(dǎo)線的匝數(shù)ns(i)及nc(i)能夠由下式(3)～(5)表示。
nu(i)=ksin((N-M)2πNsi+α)---(3)]]>nv(i)=Ksin((N-M)2πNsi+α+23π)---(4)]]>nw(i)=Ksin((N-M)2πNsi+α+43π)---(5)]]>式中，K為任意的數(shù)，Ns為定子的T形鐵心數(shù)，α為任意的數(shù)。
具有a相的輸出繞組10時(shí)，卷繞成輸出線圈6(i，j)的導(dǎo)線匝數(shù)在相數(shù)a為偶數(shù)時(shí)能夠以下式(6)表示，在相數(shù)a為奇數(shù)時(shí)能夠以下式(7)表示。
n(i)=Ksin((N-M)2πNsi+α+πaj)---(6)]]>n(i)=Ksin((N-M)2πNsi+α+2πaj)---(7)]]>式中，K為任意的數(shù)，Ns為定子的T形鐵心數(shù)，a為輸出線圈的相數(shù)，j為第j相，α為任意的數(shù)。
實(shí)施方式2圖4為本發(fā)明的實(shí)施方式2的可變磁阻型角度檢測器1的結(jié)構(gòu)圖。這里所示的是T形鐵心2的數(shù)量為12、轉(zhuǎn)子4的凸極數(shù)為4的例子。
圖5是表示圖4所示的線圈連接狀態(tài)的連線圖。各線圈的上下朝向?qū)?yīng)于卷繞方向的正反進(jìn)行表示。
圖4及圖5中，各T形鐵心2上形成了1個勵磁線圈5。沿圓周方向鄰接的勵磁線圈5之間以相同的匝數(shù)和相反的卷繞方向卷繞導(dǎo)線。
形成于奇數(shù)編號的T形鐵心2(1)、2(3)、……2(11)的勵磁線圈5沿圓周方向串聯(lián)形成第1勵磁線圈組7。
另外，形成于偶數(shù)編號的T形鐵心2(2)、2(4)、……2(12)的勵磁線圈5沿圓周方向串聯(lián)形成第2勵磁線圈組8。
然后，將第1勵磁線圈組7及第2勵磁線圈組8的卷繞起始端互相連接，將第1勵磁線圈組7及第2勵磁線圈組8的卷繞終止端互相連接，形成了勵磁線圈組并聯(lián)的勵磁繞組9。
輸出繞組10與實(shí)施方式1所示相同，因此省略對其的說明。
形成勵磁繞組9及輸出繞組10的各勵磁線圈5及輸出線圈6的導(dǎo)線的匝數(shù)的例子如圖6所示。
圖中，匝數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，表示卷繞方向?yàn)榉捶较?，僅以“-”表示的地方表示未在該T形鐵心2形成勵磁線圈5。
以下，對上述構(gòu)成的可變磁阻型角度檢測器1的工作情況進(jìn)行說明。
由于勵磁繞組9由第1勵磁線圈組7和第2勵磁線圈組8并聯(lián)形成，所以與1個勵磁線圈組作為勵磁繞組9使用時(shí)相比，串聯(lián)的勵磁線圈5的數(shù)目減少一半，能夠減小電阻。
因此，以同樣的電源電壓能夠獲得較大的勵磁電流，如果勵磁電壓增大，則產(chǎn)生磁通的磁動勢也會變大，所以輸出繞組10的輸出電壓也會變大。
此外，構(gòu)成第1勵磁線圈組7及第2勵磁線圈組8的各勵磁線圈5形成于互不相同的T形鐵心2，第1勵磁線圈組7及第2勵磁線圈組8并聯(lián)形成環(huán)路。
因此，在勵磁繞組9的徑向產(chǎn)生磁通的變化等時(shí)，勵磁繞組9中沿消除該磁通變化的方向有環(huán)流流過。
本發(fā)明的實(shí)施方式2的可變磁阻型角度檢測器1中，構(gòu)成第1勵磁線圈組7及第2勵磁線圈組8的各勵磁線圈5形成于互不相同的T形鐵心2，第1勵磁線圈組7和第2勵磁線圈組8并聯(lián)形成環(huán)路。
因此，對于沿徑向貫穿勵磁繞組9的例如因變頻器的開關(guān)動作等而產(chǎn)生的高頻磁通變化等，由于勵磁繞組9中沿消除該磁通變化的方向有環(huán)流流過，所以能夠減弱與輸出繞組10交鏈的該磁通變化的影響，能夠以高精度進(jìn)行角度的檢測。
上述說明中，在圓周方向鄰接的勵磁線圈5之間以相同的匝數(shù)和相反的卷繞方向卷繞導(dǎo)線，將第1勵磁線圈組7和第2勵磁線圈組8的卷繞起始端連接，將第1勵磁線圈組7及第2勵磁線圈組8的卷繞終止端分別連接，形成勵磁線圈組并聯(lián)的勵磁繞組9。
但是，也可以是所有的勵磁線圈5的導(dǎo)線以相同方向卷繞，將第1勵磁線圈組7的卷繞起始端和第2勵磁線圈組8的卷繞終止端連接，且將第2勵磁線圈組8的卷繞起始端和第1勵磁線圈組7的卷繞終止端連接，形成勵磁線圈組并聯(lián)的勵磁繞組9。
這種情況的可變磁阻型角度檢測器1的結(jié)構(gòu)圖及表示各線圈的連接狀態(tài)的連線圖如圖7及圖8所示。
以下具體說明實(shí)際的勵磁繞組9的形成方法。
首先，在T形鐵心2(1)上卷繞導(dǎo)線40圈。然后，在T形鐵心2(3)上卷繞導(dǎo)線40次。同樣地，每隔1個T形鐵心2每次卷繞導(dǎo)線40圈，直至T形鐵心2(11)。
然后，直接將該導(dǎo)線移至T形鐵心2(2)，以相同方向在T形鐵心2(2)卷繞導(dǎo)線40圈。接著，在T形鐵心2(4)以相同方向卷繞導(dǎo)線40圈。同樣地，每隔1個T形鐵心2每次卷繞導(dǎo)線40圈，直至T形鐵心2(12)。
以上形成的勵磁繞組9也能夠獲得與本實(shí)施方式同樣的效果。此外，由于各勵磁線圈5的導(dǎo)線的卷繞方向相同，所以能夠提高加工性。
實(shí)施方式3圖9為本發(fā)明的實(shí)施方式3的可變磁阻型角度檢測器1的結(jié)構(gòu)圖。這里所示的是T形鐵心2的數(shù)量為12、轉(zhuǎn)子4的凸極數(shù)為4的例子。
圖10為表示圖9所示的線圈連接狀態(tài)的連線圖。各線圈的上下朝向?qū)?yīng)于卷繞方向的正反進(jìn)行表示。
圖9和圖10中，由于勵磁繞組9的構(gòu)成與實(shí)施方式2相同，所以省略對其的說明。
各相的輸出繞組10如下形成，即，形成與實(shí)施方式2所示的輸出線圈6的導(dǎo)線匝數(shù)相同的輸出線圈6，與實(shí)施方式2所述的勵磁繞組9的連接相同，形成于奇數(shù)編號的T形鐵心2的輸出線圈6串聯(lián)而成的第1輸出線圈組11和形成于偶數(shù)編號的T形鐵心2的輸出線圈6串聯(lián)而成的第2輸出線圈組12并聯(lián)，形成輸出繞組10。
這里，對s相的輸出繞組10進(jìn)行說明。
構(gòu)成輸出繞組10(q)的第1輸出線圈組11及第2輸出線圈組12表示為第1輸出線圈組11(q)及第2輸出線圈組12(q)。
沿圓周方向串聯(lián)形成于奇數(shù)編號的T形鐵心2(1)、2(3)、……2(11)的輸出線圈6，形成第1輸出線圈組11(1)。此外，沿圓周方向串聯(lián)形成于偶數(shù)編號的T形鐵心2(2)、2(4)、……2(12)的輸出線圈6，形成第2輸出線圈組12(1)。
然后，將第1輸出線圈組11(1)及第2輸出線圈組12(1)的卷繞起始端連接，將第1輸出線圈組11(1)及第2輸出線圈組12(1)分別連接，形成輸出線圈組并聯(lián)的輸出繞組10。
形成勵磁繞組9及輸出繞組10的各勵磁線圈5及輸出線圈6的導(dǎo)線的匝數(shù)的例子如圖11所示。
這里，匝數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，表示卷繞方向?yàn)榉捶较?。僅以“-”表示的地方表示在該T形鐵心2上未形成勵磁線圈5或輸出線圈6。
以下，對上述構(gòu)成的可變磁阻型角度檢測器1的工作情況進(jìn)行說明。
構(gòu)成第1輸出線圈組11(1)及第2輸出線圈組12(1)的各輸出線圈6形成于互不相同的T形鐵心2，第1輸出線圈組11(1)及第2輸出線圈組12(1)并聯(lián)形成環(huán)路。
因此，在沿輸出繞組10的徑向產(chǎn)生磁通的變化等情況下，輸出繞組10中沿消除該磁通變化的方向有環(huán)流流過。
本發(fā)明的實(shí)施方式3的可變磁阻型角度檢測器1中，構(gòu)成第1輸出線圈組11及第2輸出線圈組12的各輸出線圈6形成于互不相同的T形鐵心2，第1輸出線圈組11及第2輸出線圈組12并聯(lián)形成環(huán)路。
因此，對于沿徑向貫穿輸出繞組10的例如因變頻器的開關(guān)動作等而產(chǎn)生的高頻磁通變化等，由于輸出繞組10中沿消除該磁通變化的方向有環(huán)流流過，所以能夠減弱與輸出繞組10交鏈的該磁通變化的影響，能夠以高精度進(jìn)行角度的檢測。
上述說明中，構(gòu)成第1輸出線圈組11(1)的各輸出線圈6包括卷繞方向分別相反的線圈，但也可以與實(shí)施方式2所示的相同，所有的輸出線圈6的導(dǎo)線都以相同方向卷繞，連接第1輸出線圈組11(1)的卷繞起始端和第2輸出線圈組12(1)的卷繞終止端，且連接第2輸出線圈組12(1)的卷繞起始端和第1輸出線圈組11(1)的卷繞終止端，形成輸出線圈組并聯(lián)的輸出繞組10。
表示這種情況下的可變磁阻型角度檢測器1的各線圈連接狀態(tài)的連線圖如圖12所示。這里，各線圈的上下朝向?qū)?yīng)于卷繞方向的正反進(jìn)行表示。
形成勵磁繞組9及輸出繞組10的各勵磁線圈5及輸出線圈6的導(dǎo)線的匝數(shù)的例子如圖13所示。這里，匝數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，表示卷繞方向?yàn)榉捶较颉H以“-”表示的地方表示在該T形鐵心2上未形成勵磁線圈5或輸出線圈6。
以上形成的輸出繞組10也可獲得與本實(shí)施方式同樣的效果。
另外，由于各輸出線圈6的導(dǎo)線可以相同方向卷繞，所以可提高加工性。
實(shí)施方式4圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的可變磁阻性角度檢測器1的線圈連接狀態(tài)的連線圖。
這里，將在各T形鐵心2用線徑大于輸出繞組10的導(dǎo)線卷繞而獲得的輸出線圈6串聯(lián)，形成勵磁繞組9。
輸出繞組10可與實(shí)施方式1中所示的相同。
這里，由于勵磁繞組9由線徑更大的導(dǎo)線形成，所以截面積增加，能夠減小電阻。
因此，能夠以相同的電源電壓獲得較大的勵磁電流，如果勵磁電流變大，則產(chǎn)生磁通的磁動勢也會變大，所以輸出繞組10的輸出電壓也會變大。
本發(fā)明的實(shí)施方式4的可變磁阻型角度檢測器1中，通過用線徑較大的導(dǎo)線形成勵磁繞組9，使電阻減小，所以即使采用相同的勵磁電壓，勵磁電流也能夠增加，可使輸出電壓增加。
此外，由于輸出繞組10的線徑較小，所以能夠獲得足夠的繞組空間。
實(shí)施方式5圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的可變磁阻型角度檢測器1的線圈連接狀態(tài)的連線圖。
沿圓周方向鄰接的勵磁線圈5之間以相同的匝數(shù)和相反的卷繞方向卷繞導(dǎo)線，所有的勵磁線圈5串聯(lián)，形成勵磁繞組9。
由于輸出繞組10與實(shí)施方式1相同，所以省略對其的說明。
此外，在各T形鐵心2上以互相相同的卷繞方向卷繞導(dǎo)線，形成短路線圈13。
這里，形成于T形鐵心2的短路線圈13和在位于與該短路線圈13的以轉(zhuǎn)子4的軸心為中心點(diǎn)的對稱點(diǎn)的T形鐵心2上形成的短路線圈13連接，構(gòu)成6個短路繞組14。
以下，將第r號的短路繞組14表示為短路繞組14(r)，對短路繞組14(1)的形成方法進(jìn)行具體說明。
首先，在T形鐵心2(1)上正向卷繞導(dǎo)線10圈，形成短路線圈13。
然后，直接將該導(dǎo)線移至位于以轉(zhuǎn)子4的軸心為中心點(diǎn)的對稱點(diǎn)的T形鐵心2(7)，在T形鐵心2(7)上反向卷繞導(dǎo)線10圈，形成短路線圈13。
接著，連接導(dǎo)線的卷繞起始端和卷繞終止端，形成短路繞組14(1)。
然后，與短路繞組14(1)相同，連接在分別位于對稱點(diǎn)的T形鐵心2上以相同匝數(shù)和相反的卷繞方向卷繞導(dǎo)線而形成的短路線圈13，形成短路繞組14(2)及其它的短路繞組。
形成勵磁繞組9、輸出繞組10及短路繞組14的各勵磁線圈5、輸出線圈6及短路線圈13的導(dǎo)線的匝數(shù)的例子如圖16所示。匝數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)，表示卷繞方向?yàn)榉聪颉H以“-”表示的地方表示在T形鐵心2上未形成短路線圈13。
以下，對上述構(gòu)成的可變磁阻型角度檢測器1的工作情況進(jìn)行說明。
這里，將形成于T形鐵心2(p)的短路線圈13表示為短路線圈13(p)。
短路繞組14(1)是將短路線圈13(1)和短路線圈13(7)的導(dǎo)線卷繞方向相反卷繞而成。
因此，在勵磁繞組9中有電流流過時(shí)，由于勵磁線圈5(1，1)以正向卷繞導(dǎo)線，勵磁線圈5(7，1)也以正向卷繞導(dǎo)線，所以短路線圈13(1)和短路線圈13(7)中的磁動勢相反，不會有短路電流流過。
在定子3和轉(zhuǎn)子4之間的間隙不均勻的情況下，例如，定子3或轉(zhuǎn)子4產(chǎn)生偏心，T形鐵心2(1)和轉(zhuǎn)子4的間隙變小，T形鐵心2(7)和轉(zhuǎn)子4的間隙變大時(shí)，由于T形鐵心2(1)和T形鐵心2(7)中流過相同大小的勵磁電流，所以間隙較小的T形鐵心2(1)的磁通密度變大。
其結(jié)果是，短路繞組14(1)的短路線圈13(1)的電動勢大于短路繞組14(1)的短路線圈13(7)的電動勢。因此，短路線圈13(1)中沿消除T形鐵心2(1)的磁通的方向有短路電流流過，同時(shí)短路線圈13(7)中沿使T形鐵心2(7)的磁通增加的方向有短路電流流過。
另外，在勵磁繞組9的徑向產(chǎn)生磁通變化等的情況下，沿消除該磁通的變化的方向在并聯(lián)的短路繞組14中也有環(huán)流流過。
從第2短路繞組14到第6短路繞組14的工作情況也同樣如此。
本發(fā)明的實(shí)施方式5的可變磁阻型角度檢測器1，在具有沿徑向貫穿T形鐵心2的磁通、例如從T形鐵心2(1)到T形鐵心2(7)貫穿的磁通時(shí)，短路線圈13(1)和短路線圈13(7)的電動勢的方向一致，朝向減小該磁通的方向在短路線圈13中有短路電流流過。
因此，通過減小該磁通，能夠減弱干擾對輸出線圈6的影響，可以高精度進(jìn)行角度的檢測。
該實(shí)施方式是連接位于對向位置的T形鐵心2的短路線圈13形成短路繞組14，但也可采用其它的連接方法。
表示其它的短路線圈13的連接狀態(tài)的連接圖如圖17所示。
此外，形成勵磁繞組9、輸出繞組10及短路繞組14的各勵磁線圈5、輸出線圈6及短路線圈13的導(dǎo)線的匝數(shù)的例子如圖18所示。
以上形成的短路線圈13由于短路繞組14的連接數(shù)減少，所以與形成了6個短路繞組14的短路線圈相比，加工性良好。
另外，對于勵磁繞組9、信號繞組、短路繞組14的導(dǎo)線的匝數(shù)和卷繞方向，僅是一個示例，并不限定于上述實(shí)施例所示的例子。
上述說明中，對轉(zhuǎn)子4位于定子3的內(nèi)側(cè)的情況進(jìn)行了說明，但也可以是具有T形鐵心2的定子3位于內(nèi)側(cè)，而轉(zhuǎn)子4位于外側(cè)。
權(quán)利要求
1.可變磁阻型角度檢測器，其特征在于，具備定子以及由與前述定子間的氣隙磁導(dǎo)為呈正弦波變化的形狀的鐵心構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，前述定子具備沿圓周方向互相隔開一定間隔形成的多個T形鐵心，還具備在前述T形鐵心上分別卷繞導(dǎo)線而形成的通過電源勵磁的勵磁線圈及將磁通密度的變化作為電壓輸出的a相輸出線圈；沿圓周方向串聯(lián)形成于互不相同的前述T形鐵心的前述勵磁線圈，構(gòu)成多個勵磁線圈組，然后前述勵磁線圈組之間互相并聯(lián)，形成勵磁繞組。
2.如權(quán)利要求1所述的可變磁阻型角度檢測器，其特征還在于，卷繞與前述輸出線圈相同線徑的導(dǎo)線，形成前述勵磁線圈。
3.如權(quán)利要求1或2所述的可變磁阻型角度檢測器，其特征還在于，構(gòu)成前述各勵磁線圈組的前述各勵磁線圈形成于互不相同的前述T形鐵心。
4.如權(quán)利要求1或2所述的可變磁阻型角度檢測器，其特征還在于，連接第1勵磁線圈組和第2勵磁線圈組，形成前述勵磁繞組，前述第1勵磁線圈組由被設(shè)置于前述T形鐵心的全部前述勵磁線圈的一半連接而成，前述第2勵磁線圈組由剩余的一半的前述勵磁線圈連接而成。
5.如權(quán)利要求4所述的可變磁阻型角度檢測器，其特征還在于，連接沿圓周方向每隔1個前述T形鐵心的前述勵磁線圈，形成前述第1勵磁線圈組，連接剩余的前述T形鐵心的前述勵磁線圈，形成前述第2勵磁線圈組。
6.可變磁阻型角度檢測器，其特征在于，具備定子以及由與前述定子間的氣隙磁導(dǎo)為呈正弦波變化的形狀的鐵心構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，前述定子具備朝內(nèi)沿圓周方向互相隔開一定間隔形成的多個T形鐵心，還具備在前述T形鐵心上分別卷繞導(dǎo)線而形成的通過電源勵磁的勵磁線圈及將磁通密度的變化作為電壓輸出的a相輸出線圈；并聯(lián)沿圓周方向串聯(lián)形成于互不相同的前述T形鐵心的全部的前述輸出線圈的一半而構(gòu)成的第1輸出線圈組和沿圓周方向串聯(lián)剩余一半的前述輸出線圈而構(gòu)成的第2輸出線圈組，形成輸出繞組。
7.如權(quán)利要求6所述的可變磁阻型角度檢測器，其特征還在于，沿圓周方向每隔1個前述T形鐵心連接前述輸出線圈，形成前述第1輸出線圈組，連接剩余的前述T形鐵心的前述輸出線圈，形成前述第2輸出線圈組。
8.可變磁阻型角度檢測器，其特征在于，具備定子以及由與前述定子間的氣隙磁導(dǎo)為呈正弦波變化的形狀的鐵心構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，前述定子具備朝內(nèi)沿圓周方向互相隔開一定間隔形成的多個T形鐵心，還具備在前述T形鐵心上分別卷繞導(dǎo)線而形成的通過電源勵磁的勵磁線圈及將磁通密度的變化作為電壓輸出的a相輸出線圈；卷繞線徑大于前述輸出線圈的導(dǎo)線，形成前述勵磁線圈。
9.可變磁阻型角度檢測器，其特征在于，具備定子以及由與前述定子間的氣隙磁導(dǎo)為呈正弦波變化的形狀的鐵心構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，前述定子具備朝內(nèi)沿圓周方向互相隔開一定間隔形成的多個T形鐵心，還具備在前述T形鐵心上分別卷繞導(dǎo)線而形成的通過電源勵磁的勵磁線圈、將磁通密度的變化作為電壓輸出的a相輸出線圈和短路線圈；前述定子具有至少1個由前述短路線圈之間以環(huán)狀串聯(lián)而形成的短路繞組。
10.如權(quán)利要求9所述的可變磁阻型角度檢測器，其特征還在于，連接在位于以前述轉(zhuǎn)子的軸心為中心點(diǎn)的對稱點(diǎn)的位置關(guān)系的前述T形鐵心上形成的前述各短路線圈，形成前述各短路繞組。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠減小勵磁繞組的電阻、在不提高勵磁電源電壓的前提下可增加勵磁電流、并可減弱干擾的影響的可變磁阻型角度檢測器。該檢測器具備定子(3)以及由與定子(3)間的氣隙磁導(dǎo)為呈正弦波變化的形狀的鐵心構(gòu)成的轉(zhuǎn)子(4)，前述定子(3)具備朝內(nèi)沿圓周方向互相隔開一定間隔形成的多個T形鐵心(2)，還具備在T形鐵心(2)上分別卷繞導(dǎo)線而形成的通過電源勵磁的勵磁線圈(5)及將磁通密度的變化作為電壓輸出的a相輸出線圈(6)；該檢測器沿圓周方向串聯(lián)形成于互不相同的T形鐵心(2)的勵磁線圈(5)，構(gòu)成多個勵磁線圈組，然后勵磁線圈組之間互相并聯(lián)，形成勵磁繞組(9)。
文檔編號G01B7/30GK1776353SQ20051012503
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者西村慎二 申請人:三菱電機(jī)株式會社