[实用新型]旋转变压器装置、直接驱动马达系统及角度位置检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测旋转角度位置、转速的旋转变压器(resolver)装置。另外，本实用新型涉及一种具备可变磁阻(variable reluctance)型旋转变压器的直接驱动马达系统的改良技术。另外，本实用新型涉及一种安装了多个VR型旋转变压器的角度位置检测装置，特别是涉及一种适于在实现高精度的角度位置检测精度的同时实现直接驱动马达的小型化、薄型化的改良技术。

背景技术

作为以往的旋转变压器装置，例如已知一种双极可变磁阻型旋转变压器(例如专利文献1)，其具有如下结构的定子和转子：转子铁芯与定子齿之间的空隙中的磁阻根据转子铁芯位置的变化而变化，转子铁芯旋转一圈则磁阻变化的基波分量为一个周期，该双极可变磁阻型旋转变压器通过检测上述磁阻的变化来检测旋转角度位置或者转速，以120°的间隔设置分别独立具有的三相交流励磁绕组和输出绕组的三个定子齿，在各相定子齿的180°对称位置处设置具有与励磁绕组反向的输出绕组的相同的定子齿作为A组定子齿，在相对于这六个A组定子齿分别偏移了90°的位置处设置六个具有与A组相同的绕组的B组定子齿。在该旋转变压器装置中，对合成来自各输出绕组的输出信号而得到的输出电压与施加于各励磁绕组的励磁电压之间的相位差(θ+π/4)进行检测，在-π/4的位置处设置基准点，由此能够检测转子的旋转角度位置θ。

作为用于对不使用减速器而直接驱动负载的直接驱动马达的旋转角度位置进行检测的检测器，提出了如下一种旋转变压器装置：根据从单极旋转变压器获得的单极旋转变压器信号来检测转子与定子的绝对的位置关系、即旋转角度位置，并且根据从多极旋转变压器获得的多极旋转变压器信号来检测高分辨率的旋转角度位置，由此能够以高分辨率检测绝对位置，其中，上述单极旋转变压器的结构是，通过使转子铁芯旋转一圈，转子铁芯与定子铁芯的空隙中的磁阻的基波分量成为一个周期，上述多极旋转变压器的结构是，通过使转子铁芯旋转一圈，上述磁阻的基波分量成为多个周期。

在以往的旋转变压器装置中，由于形成为在被突出地设置于定子的大致T字形的磁极上串绕三相交流励磁绕组的结构，因此很难针对多个磁极实现均匀的绕组状态，在各相之间的旋转变压器信号中产生偏差。因此，以往在利用被设置在驱动单元内的相转换电路将来自被设置在直接驱动马达中的旋转变压器的多相输出信号转换为两相输出信号(sin信号、cos信号)之后，获取用于对由上述偏差引起的各相之间的失衡进行校正的校正数据，利用旋转变压器数字转换器获得数字位置信号(例如专利文献2)。

另外，不使用减速器而直接驱动负载的直接驱动马达能够进行不存在空隙、空运转(lost motion)的高精度的定位，因此期望开发一种能够用于NC机床等的转台、输送装置、组装装置的机械臂等各种用途，更为小型且能够进行高精度的定位的直接驱动马达。在日本特开平6-46552号公报(例如专利文献3)中，提出了如下一种改良技术，即构成为通过在被安装在直接驱动马达的马达机壳内的单极旋转变压器与多极旋转变压器之间配置难以通过磁通的遮蔽构件，来避免来自其中一个旋转变压器的漏磁通对另一个旋转变压器造成磁干扰，由此能够进行高精度的定位。

专利文献1：日本特愿平1-218344号公报

专利文献2：日本特开平12-262081号公报

专利文献3：日本特开平6-46552号公报

实用新型内容

实用新型要解决的问题

在齿上卷绕有用于形成磁场的励磁绕组和用于对根据转子位置对以旋转角度进行相位调制而得到的输出信号进行检测的输出绕组这两种绕组，因此存在以下问题点：为了卷绕绕组需要宽阔的空间，并且在上述各定子齿上需要使上述两种绕组之间绝缘。

第二件

根据每个直接驱动马达的不同而驱动单元中设置的校正数据也不同。特别是，在具备绝对位置检测用旋转变压器和相对位置检测用旋转变压器的直接驱动马达中，能够利用上述校正数据校正相对位置检测用旋转变压器的偏差，但却不能利用上述校正数据校正绝对位置检测用旋转变压器的偏差，因此以往不能校正这种直接驱动马达的偏差。因此，在由于故障、维护等原因单个更换直接驱动马达或者驱动单元的情况下，由于产品间不具有兼容性，因此作为由直接驱动马达、驱动单元以及连接二者的线缆(旋转变压器线缆、马达线缆)构成的整个直接驱动马达系统，必须整体地进行更换。