专利名称：旋转变压器装置、直接驱动马达系统及角度位置检测装置的制作方法
技术领域：
旋转变压器装置、直接驱动马达系统及角度位置检测装置技术领域[0001]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：
[0002]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I)，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。[0003]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。[0004]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)。[0005]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。[0006]专利文献1:日本特愿平1-218344号公报[0007]专利文献2 :日本特开平12-262081号公报[0008]专利文献3 日本特开平6-46552号公报实用新型内容_9] 实用新型要解决的问题[0010]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。[0011]第二件[0012]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。[0013]另外，以往作为用于将旋转变压器信号传输至驱动单元的旋转变压器线缆，在线缆内的任意位置配置有用于 信号检测的根数，但如果旋转变压器线缆内的各检测信号的位置关系为非对称，则会产生随着线缆长度的变化而引发电性干扰的问题，关于在直接驱动马达系统中使用的旋转变压器线缆，确保兼容性也成为问题。[0014]第三件[0015]当在旋转变压器之间的空隙中插入遮蔽构件时，将旋转变压器安装到马达机壳内所需的室内空间的容积变大，因此难以实现直接驱动马达的小型化、薄型化。另一方面，如果去除遮蔽构件，则虽然能够实现直接驱动马达的小型化、薄型化，但由于相邻配置的多个旋转变压器之间的漏磁通的影响而导致位置检测精度下降。[0016]本实用新型将以下问题中的至少一个作为技术问题[0017]提供一种能够使被卷绕到定子的各相的磁极上的绕组所需的空间变小，并且不需要使绕组间绝缘的旋转变压器装置，[0018]提出一种具有兼容性的直接驱动马达系统，该系统采用线缆结构，对被设置在具有绝对位置检测功能的直接驱动马达中的旋转变压器的线圈的偏差进行校正，并且防止旋转变压器信号的相互干扰，[0019]提出一种能够在确保高精度的角度位置检测精度的同时，实现角度位置检测装置的小型化、薄型化的改良技术。[0020]用于解决问题的方案[0021]本实用新型是一种旋转变压器装置，具备包括转子和定子的旋转变压器，该旋转变压器中转子铁芯与定子铁芯之间的空隙中的磁阻根据转子铁芯位置的变化而变化，通过检测上述磁阻的变化来检测旋转角度位置或者转速，上述旋转变压器具备单极旋转变压器，该单极旋转变压器的结构是转子铁芯旋转一圈则磁阻的基波分量为一个周期，上述定子具有以120°的间隔配置的至少三相的磁极和卷绕在各磁极上的一种绕组，并且，上述旋转变压器装置构成为，设置有通过对各上述绕组通电来对上述各磁极进行励磁的励磁单元和检测流经各上述绕组的电流值的电流检测单元，利用检测出的该电流值来检测旋转角度位置或者转速。[0022]为了达成上述课题，优选的是，在本实用新型中，上述旋转变压器除了具备上述单极旋转变压器之外，还具备多极旋转变压器，该多极旋转变压器的结构为具备具有至少三相的磁极和卷绕在各磁极上的一种绕组的定子，转子铁芯旋转一圈则磁阻的基波分量为多个周期，并且上述旋转变压器还设置有旋转变压器数字转换器，该旋转变压器数字转换器利用检测出的上述单极旋转变压器和多极旋转变压器的各绕组的上述电流值来检测旋转角度位置或者转速。[0023]在上述旋转变压器装置中，对流经卷绕在定子的各相的磁极上的一种各绕组的电流值进行检测，利用检测出的该电流值来检测旋转角度位置或者转速。[0024]本实用新型的直接驱动马达系统，包括直接驱动马达，其具备单极旋转变压器和多极旋转变压器，输出来自各旋转变压器的多相旋转变压器信号，其中，该单极旋转变压器中，通过第一转子的旋转，第一转子与第一环状定子之间的空隙中的磁阻的基波分量成为一个周期，该多极旋转变压器中，通过第二转子的旋转，第二转子与第二环状定子之间的空隙中的磁阻的基波分量成为多个周期；驱动单元，其根据从上述直接驱动马达输出的多相旋转变压器信号来输出用于驱动上述直接驱动马达的励磁电流；以及旋转变压器线缆，其将从上述直接驱动马达输出的多相旋转变压器信号输送到上述驱动单元，该直接驱动马达系统的特征在于，上述第一环状定子和上述第二环状定子构成为具有沿圆周方向环绕设置的柱状的磁极，通过将被模绕在绕线管(coil bobbin)上的定子线圈插装于磁极,能够自如地对线圈位置进行定位。[0025]根据上述结构，能够对旋转变压器的线圈位置等的偏差进行校正，能够提供一种具有兼容性的直接驱动马达系统。另外，关于直接驱动马达等的更换，也能够确保兼容性， 因此在系统的修理、维护等方面具有优良的便利性。[0026]另外，期望在用于本实用新型的直接驱动马达系统的旋转变压器线缆中，多相旋转变压器信号的各相的信号线之间以及各信号线与共用线之间的距离调整为大致固定。根据上述结构能够抑制信号线的电性干扰。·[0027]优选的是，在本实用新型中，上述单极旋转变压器和上述多极旋转变压器分别具有三相的旋转变压器信号，上述旋转变压器线缆具有作为上述单极旋转变压器的信号线的第一单极旋转变压器信号线、第二单极旋转变压器信号线和第三单极旋转变压器信号线；以及作为上述多极旋转变压器的信号线的第一多极旋转变压器信号线、第二多极旋转变压器信号线和第三多极旋转变压器信号线，其中，上述单极旋转变压器的信号线与上述多极旋转变压器的信号线被交替地配置，并且这些信号线的中心大致等间隔地进行配置。[0028]优选的是，在本实用新型中，上述单极旋转变压器和上述多极旋转变压器分别具有三相的旋转变压器信号，上述旋转变压器线缆具有作为上述单极旋转变压器的信号线的第一单极旋转变压器信号线、第二单极旋转变压器信号线和第三单极旋转变压器信号线；作为上述多极旋转变压器的信号线的第一多极旋转变压器信号线、第二多极旋转变压器信号线和第三多极旋转变压器信号线；以及六条共用线，其中，上述单极旋转变压器的信号线与上述多极旋转变压器的信号线被交替地配置，并且这些信号线分别与上述共用线构成双扭线线缆。[0029]另外，提供一种直接驱动马达系统的制造方法，该直接驱动马达系统由以下部件构成直接驱动马达，其具备单极旋转变压器和多极旋转变压器，输出来自各旋转变压器的多相旋转变压器信号，其中，该单极旋转变压器中，通过第一转子的旋转，第一转子与第一环状定子之间的空隙中的磁阻的基波分量成为一个周期，该多极旋转变压器中，通过第二转子的旋转，第二转子与第二环状定子之间的空隙中的磁阻的基波分量成为多个周期；驱动单元，其根据从上述直接驱动马达输出的多相旋转变压器信号来输出用于驱动上述直接驱动马达的励磁电流；以及旋转变压器线缆，其将从上述直接驱动马达输出的多相旋转变压器信号输送到上述驱动单元，上述第一环状定子和上述第二环状定子具有沿圆周方向环绕设置的柱状的磁极，将被模绕在绕线管上的定子线圈固定在上述磁极上，该直接驱动马达的制造方法的特征在于，具备以下步骤调整上述定子线圈的线圈位置，使得上述多相旋转变压器信号的各相的旋转变压器信号取得平衡；以及将上述定子线圈与上述磁极相接口 ο[0030]根据上述结构能够对旋转变压器的线圈位置等的偏差进行校正，能够制造具有兼容性的直接驱动马达系统。[0031]本实用新型的角度位置检测装置具备多个VR型旋转变压器，其被安装为使磁阻与转轴的旋转同步地变化；发送器，其输出励磁信号；切换单元，其对从上述发送器向上述多个VR型旋转变压器提供的励磁信号的提供路径进行切换，使得对从上述多个VR型旋转变压器中选择出的一个VR型旋转变压器提供上述励磁信号；以及检测单元，其根据上述VR 型旋转变压器的输出信号检测上述转轴的角度位置。[0032]其中，上述多个VR型旋转变压器至少包括单极旋转变压器和多极旋转变压器，[0033]当接通电源时，上述切换单元切换上述提供路径，使得对上述单极旋转变压器提供上述励磁信号，在通过上 述检测单元根据上述单极旋转变压器的输出信号检测到上述转轴的角度位置之后，上述切换单元切换上述提供路径，使得对上述多极旋转变压器提供上述励磁信号。[0034]根据上述结构，能够切换励磁信号的提供路径，使得多个旋转变压器不被同时励磁，因此来自其中一个旋转变压器的漏磁通不会对另一个旋转变压器造成磁干扰。因而，能够将多个VR旋转变压器的相互间的相对距离缩短至极限，从而能够实现角度位置检测装置的小型化、薄型化，并且能够进行高精度的位置检测。[0035]优选的是，上述检测单元包括单个的电流电压转换器，该电流电压转换器将从上述多个VR型旋转变压器分别输出的电流信号转换为旋转变压器信号。根据上述结构，多个 VR型旋转变压器的电流电压转换器能够共用一个电流电压转换器，因此能够简化硬件结构。[0036]优选的是，上述检测单元包括多个电流电压转换器，该多个电流电压转换器将从上述多个VR型旋转变压器分别输出的电流信号转换为旋转变压器信号。[0037]优选的是，上述检测单元还具备模拟开关，该模拟开关对利用上述多个电流电压转换器分别进行转换而得到的多个旋转变压器信号的传输路径进行切换，使得输出从上述多个旋转变压器信号中选择出的一个旋转变压器信号。[0038]优选的是，上述多个VR型旋转变压器还包括具有与PM马达的极数相同的极数的旋转变压器。
[0039]图1是表示在本实用新型的一个实施方式所涉及的旋转变压器装置中使用的单极旋转变压器的截面图。[0040]图2是被卷绕在该旋转变压器的磁极上的绕组的接线图。[0041]图3是表示本实用新型的一个实施方式所涉及的旋转变压器装置的概要结构图。[0042]图4是表示在该旋转变压器装置中使用的多极旋转变压器的截面图。[0043]图5是被卷绕在该旋转变压器的磁极上的绕组的接线图。[0044]图6A是将从单极旋转变压器的A相的各绕组获得的电流信号分别转换为电压信号而得到的A相信号。[0045]图6B是将从单极旋转变压器的A相相的各绕组获得的电流信号分别转换为电压信号而得到的A相信号。[0046]图7A是表示将从单极旋转变压器获得的三相的旋转变压器信号转换为两相的信号而得到的cos信号的波形图。[0047]图7B是表示将从单极旋转变压器获得的三相的旋转变压器信号转换为两相的信号而得到的sin信号的波形图。[0048]图8是表示旋转变压器·数字转换器的概要结构图。[0049]图9是表示进行数字转换而得到的多极旋转变压器信号的曲线图。图10是直接驱动马达系统的结构图。[0051]图11是直接驱动马达的截面结构图。[0052]图12是绝对位置检测用旋转变压器的截面结构图。[0053]图13是相对位置检测用旋转变压器的截面结构图。[0054]图14是定子线圈的定位的说明图。[0055]图15是旋转变压器线缆的截面结构图。[0056]图16是旋转变压器线缆的截面结构图。[0057]图17是包括实施方式3的角度位置检测装置的模块结构图。[0058]图18是角度位置检测处理例程的流程图。[0059]图19是实施方式3的直接驱动马达的截面图。[0060]图20是进行数字转换后得到的旋转变压器信号的曲线图。[0061]图21是单极旋转变压器的定子线圈的接线图。[0062]图22是多极旋转变压器的定子线圈的接线图。[0063]图23是检测电路部的硬件结构的一部分。[0064]图24是单极旋转变压器的俯视图。[0065]图25是多极旋转变压器的俯视图。[0066]图26是实施方式3的第一变形例所涉及的角度位置检测装置的模块结构图。[0067]图27是实施方式3的第二变形例所涉及的角度位置检测装置的模块结构图。[0068]图28是实施方式3的第三变形例所涉及的角度位置检测装置的模块结构图。[0069]附图标记说明[0070]1:旋转变压器装置；3、320 :单极旋转变压器(旋转变压器);30 :转子；30a :转子铁芯；31 :定子；31a :定子铁芯；33广3318 :磁极；C^C18 :绕组；50 :振荡器(励磁单元)；52 电流电压转换器(电流检测单元)；58 :旋转变压器 数字转换器；210、310 :直接驱动马达； 211 :转轴；220 :驱动单元；230 :控制器；241 :旋转变压器线缆；250 :绝对位置检测用旋转变压器；251 :旋转变压器定子；252 :磁极；253 :绕线管；254 :定子线圈；260 :相对位置检测用旋转变压器；261 :旋转变压器定子；262 :磁极；263 :绕线管；264 :定子线圈；330 :多极旋转变压器；340 :检测电路部；341 :电流电压转换器；342 :三/两相转换器；343 :模拟开关；344 =RDC ；345 :移相器；350 :伺服驱动器；353 :切换开关；360 :驱动单元；361 =CPU0具体实施方式
[0071]参照附图详细地说明用于实施本实用新型的方式(实施方式)。[0072]图3是表示一个实施方式所涉及的旋转变压器装置的概要结构图。如图3所示， 在该旋转变压器装置I中设置有单极旋转变压器3和多极旋转变压器4，它们的转子分别与Megatorque (巨型扭矩)马达2 (Megatorque为注册商标)的转子相连接；伺服驱动器 5，其对各旋转变压器3、4的绕组施加励磁信号，并且检测流经各旋转变压器3、4的绕组的电流值，利用检测出的该电流值来检测数字位置信号φ和模拟速度信号；以及微计算机等控制单元(CPU) 6，其根据从该伺服驱动器5输出的数字位置信号φ计算巨型扭矩马达2的旋转角度位置并输出该位置信号。[0073]如图1所示，上述单极旋转变压器3是具备转子30和定子31的三相可变磁阻型旋转变压器，在该单极旋转变压器中，转子铁芯30a与定子铁芯31a之间的空隙32中的磁阻根据转子铁芯30a的位置的变化而变化，转子铁芯30a旋转一圈则磁阻变化的基波分量为一 个周期。即，转子30的内径中心O1与定子31的内径中心一致，但改变转子铁芯30a的厚壁使转子30的外径中心O2从该内径中心O1偏离固定的偏心量A，由此上述磁阻如上述那样根据转子铁芯30a的位置的变化而变化。[0074]上述定子31配置有以120°的间隔配置的A相、B相以及C相三相的磁极，和在相对于该A相、B相以及C相分别偏离了 180°的位置处配置的A’相、B’相以及C’相的磁极。在这些相中分别配置有三个磁极，在定子31中总共设置有18个磁极33广3318。在各磁极33广3318上卷绕着一种绕组C广C18。并且，如图2所示，A相的三根绕组C1' C2、C3串联连接，与A相同样地，其它各相的三根绕组也串联连接。另外，A相的三根绕组C1I3被连接在共用端子34与电流检测用电阻R1的一端之间。与A相同样地，其它各相的三根绕组也分别被连接在共用端子34与电流检测用电阻R2 R6的一端之间。R^R6的另一端分别在内部接地。[0075]在具有上述结构的单极旋转变压器3中，当将某一频率的正弦波作为励磁信号而施加于共用端子34时，在转子30旋转一圈期间，根据每相均偏移了 120°的相位后得到的一个周期的交流信号，从A相、B相以及C相的各绕组输出电流值与上述磁阻变化相应地变化的单极旋转变压器信号，从A’相、B’相以及C’相的各绕组输出相对于A相、B相以及C相的信号分别偏离了 180°的相位的单极旋转变压器信号。如图4所示，上述多极旋转变压器4具有圆筒状的转子40和定子41，该转子40的外径中心与定子41的内径中心一致。在转子40的外周面上形成有多个(例如150个)凸极状的齿40a。在定子41的内周部以规定的间隔交替地配置有A相、B相以及C相的各磁极，在各相的磁极上分别卷绕着绕组CA、 CB、C。。在定子41的内周面上，以使各相均偏移120°的电角度的方式形成多个(例如在转子40的齿40a为150个的情况下为144个)的凸极状的齿。如图5所示，各相的绕组CA、 Cb> Cc被分别连接在共用端子42与电流检测用电阻Ra、Rb、Rc的一端之间。Ra、Rb、Rc的另一端接地。[0076]在具有上述结构的多极旋转变压器4中，当将某一频率的正弦波作为励磁信号而施加于共用端子42时，在转子40旋转一圈期间，150个周期的交流信号作为多极旋转变压器信号按三相中的每一相从上述各绕组CA、Cb> Cc输出。上述伺服驱动器5具有例如输出 6kHz左右的正弦波的振荡器50和放大器51，被该放大器51放大所得到的正弦波作为励磁信号被同时施加给上述单极旋转变压器3的共用端子34和多极旋转变压器4的共用端子 42。另外，该伺服驱动器5具有两个电流电压转换器52、53、减法器54、两个三/两相转换器55、56、模拟开关57、旋转变压器·数字转换器(RDC) 58以及移相器59。[0077]电流电压转换器52具有上述电流检测用电阻d利用电流检测用电阻R1I6将流经单极旋转变压器3的A相、B相、C相、A’相、B’相以及C’相的各绕组的电流信号转换为电压信号。具体地说，从该转换器52向减法器54输出下述电压信号。A相信号在图6a 中示出，A’相信号在图6b中示出。[0078]A相信号=:(At)+A1cos Θ ) · sin ω t[0079]A’相信号=(A0-/I1COS θ · sin ω t[0080]B相信号=:(Ao+A1cos ( θ +2/3 Ji)} ·B’相信号=M0-/I1Cos ( θ+2/3 Ji)}[0082]C相信号=:(Ao+A1cos ( θ +4/3 Ji)} ·[0083]C’相信号=IA0-/I1COS ( θ +4/3 Ji)}[0084]在此，ω=2 π f、f是载波频率。上述减法器54进行下述的减法运算，将下述的电压信号作为三相的单极旋转变压器信号(ABS信号)输出到三/两相转换器55。[0085]A 相-A，相=2 · A1Cos Θ · sincot... (I)[0086]B 相—B，相=2 · A1Cos ( Θ +2/3 Ji) · sin ω t... (2)[0087]C 相-C，相=2 · A1Cos ( Θ +4/3 Ji) · sin ω t... (3)[0088]电流电压转换器53具有上述电流检测用电阻Ra、Rb、Rc,利用电流检测用电阻Ra、 Rb>Rc将流经多极旋转变压器4的A相、B相以及C相的各绕组的电流信号(三相的交流信号)转换为电压信号，将该电压信号作为三相的多极旋转变压器信号(INC信号)输出到三 /两相转换器56。[0089]上述三/两相转换器55将上述(1Γ(3)所示的三相的ABS信号转换为两相的信号(下述的COS信号和sin信号)，将该两相的信号输出到模拟开关57。cos信号在图7a 中示出，sin信号在图7b中示出。[0090]cos 信号=K · cos θ X sin ω t[0091]sin 信号=K · sin θ X sin ω t[0092]与三/两相转换器55同样地，上述三/两相转换器56也将从电流电压转换器53 输出的上述三相的多极旋转变压器信号(INC信号)转换为两相的信号(cos信号和sin信号)，并将该两相的信号输出到模拟开关57。[0093]上述模拟开关57利用根据ABS/INC切换信号进行切换的开关，在接通驱动电源时从三/两相转换器55选通两相的信号，之后，选通来自三/两相转换器56的两相的信号。 上述移相器59使来自上述放大器51的励磁信号的相位延迟，将与上述ABS或者INC的各 cos信号和sin信号中的载波信号的相位同步的Ref信号(sincot)输出到旋转变压器数字转换器(RDC) 58。[0094]上述旋转变压器 数字转换器58将两相的信号转换为数字信号，为普通市售的转换器。例如当使用12比特规格的转换器来作为该转换器58时，上述两相的ABS信号被转换为4096 (脉冲/转子旋转一圈)的数字位置信号φ。即，在单极旋转变压器3的转子30旋转一圈期间，该位置信号Φ为从O递增计数到4095的数字值(参照图9的(b)所示的部分)。[0095]另一方面，在为12比特规格的转换器58的情况下，上述两相的INC信号被转换为 4096 X 150 (上述凸极状的齿40a的数量)=614400 (脉冲/转子旋转一圈)的数字位置信号 φ。即，在多极旋转变压器4的转子40旋转一圈期间，该位置信号φ成为进行150次从O到 4095的计数后得到的数字值(参照图9的a所示的部分)。具体地说，如图8所示，旋转变压器·数字转换器58具有高速sin/cos乘法器81、减法器82、误差放大器83、同步整流器84、积分器85、电压/频率转换器(V. C. O) 86、计数器87以及D/A转换器88。[0096]当将上述ABS或者INC信号的cos信号和sin信号设为cos信号=Cos Θ Xsinot, sin信号=sin θ X sin ω t时，上述高速sin/cos乘法器81进行COS0 x S inOJt x C0S(p的乘法运算和sin0xsincotxsinq>的乘法运算，将前者的乘法运算值输出到减法器82的正 侧输入端子，将后者的乘法运算值输出到减法器82的负侧输入端子。在此LOs(p和Sinip是利用D/A转换器88将计数器87的计数值φ转换为两相的模拟信号而得到的信号。[0097]减法器82 进行 cos9'<sincotXcoscp-sinGxsintotXsincp=sincotXsin(θ-φ)的减法运算。该减法运算值的信号经由误差放大器83进入同步整流器84。从上述移相器59向该同步整流器84输入了 Ref信号(sin ω t)，从该同步整流器84向积分器85 输出sin(0-q>)的信号。积分器85对上述Sin(0-(p)的信号进行积分并将模拟速度信号输出到未图示的显示单元。[0098]上述电压/频率转换器86将与上述模拟速度信号的电压值相应的频率的脉冲列输出到计数器87。并且，计数器87对从电压/频率转换器86输出的脉冲进行计数。在上述旋转变压器 数字转换器58中，从上述高速sin/cos乘法器81到D/A转换器88的伺服系统采用以使5丨11(0-9)=0聊0=屮的方式进行追踪的循迹型的信号处理部，将0=9时的计数器87的计数值作为数字位置信号φ而进行输出。并且，当将利用旋转变压器·数字转换器58对上述ABS的cos信号和sin信号进行数字转换而得到的数字位置信号φ的值设为 abs、将利用转换器58对上述INC的cos信号和sin信号进行数字转换而得到的数字位置信号Φ的值设为inc时，上述控制单元(CPU) 6通过进行abs X 150+(2048-1nc)+offset值的运算来计算出旋转角度位置。[0099]接着，说明上述实施方式的动作。当巨型扭矩马达2的转子旋转到某一旋转角度位置时，与该旋转角度位置Θ相应的磁阻变化被表示为电流值的变化的电流流经单极旋转变压器3的A相、B相、C相、A’相、B’相以及C’相的各绕组，利用电流电压转换器52将该六个电流信号转换为电压信号，A相、B相、C相、A’相、B’相以及C’相的上述各信号从该转换器52被输出到减法器54。该减法器进行上述减法运算，将上述(I广(3)的电压信号作为三相的ABS信号输出到三/两相转换器55。利用三/两相转换器55将该三相的ABS 信号转换为两相的COS信号和sin信号,该两相的ABS信号被输出到模拟开关57。[0100]另一方面，从多极旋转变压器4的各绕组CA、CB、Cc按A相、B相以及C相的三相中的每一相输出与上述旋转角度位置Θ相应的周期的交流信号，利用电流电压转换器53将该三相的交流信号转换为电压信号，并且，利用三/两相转换器将该三相的交流信号转换为两相的cos信号和sin信号，该两相的INC信号被输出到模拟开关57。当接通驱动电源时，该模拟开关57选通来自三/两相转换器55的两相的ABS信号，之后选通来自三/两相转换器56的两相的INC信号。[0101]当上述两相的ABS信号被输入到旋转变压器数字转换器58时，该转换器58如上述那样对该两相的ABS信号(cos信号和sin信号)进行数字转换并将数字位置信号φ输出到控制单元6。此时的φ的值为abs。另一方面，当上述两相的INC信号被输入到上述转换器58时，该转换器58如上述那样对该两相的INC信号(cos信号和sin信号)进行数字转换并将数字位置信号Φ输出到控制单元6。此时的φ的值为inc。然后，控制单元6利用上述 abs和inc进行absX 150+(2048-1nc)+offset值的运算，计算出旋转角度位置Θ。此外， 上述一个实施方式的旋转变压器装置I的旋转角度位置Θ的检测分辨率如下那样。[0102]在旋转变压器数字转换器58为12比特规格的情况下，当多极旋转变压器4的转子40的凸极状的齿40a为150个时，分辨率为614400(脉冲/旋转一圈)；当凸极状的齿 40a为120个时，分辨率为491520(脉冲/旋转一圈)；当凸极状的齿40a为100个时，分辨率为409600 (脉冲/旋转一圈)。另外，在旋转变压器数字转换器58为14比特规格的情况下，分辨率为12比特规格时的4倍。[0103]根据上述实施方式，上述单极旋转变压器3构成为在A相、B相、C相、A’相、B’相以及C’相的各相上分别配置三个磁极，并且在相对于A相、B相以及C相分别偏离了 180° 的位置处配置A’相、B’相以及C’相的磁极，由此不易受到由该旋转变压器3的转子30的外径形状的制造误差等导致的不·利影响，这样，旋转角度位置的检测精度得到一定的提高。 此外，上述各相的磁极的数量并不限于三个，该数量例如也可以是两个。[0104]另外，根据上述实施方式，在上述旋转变压器数字转换器58中，采用上述那样的循迹型的信号处理部来作为其内部的伺服系统，因此能够容易地实现数字转换的高精度化。此外，在上述实施方式中，将上述单极旋转变压器3设为三相结构，但也可以将其设为六相结构。[0105](实施方式I的效果)[0106]如以上详细说明那样，根据实施方式I所涉及的旋转变压器装置，对被卷绕在定子的各相的磁极上的一种各绕组中流过的电流值进行检测，利用检测到的该电流值检测旋转角度位置或者转速。因而，能够使被卷绕到定子的各相的磁极的绕组所需的空间变小，并且不需要使绕组间绝缘，由此能够削减制造工时和制造成本。[0107]另外，具备转子铁芯旋转一圈则磁阻的基波分量为一个周期的结构的单极旋转变压器，因此能够检测转子与定子之间的绝对的位置关系、即旋转角位置。并且，除了具备单极旋转变压器之外，还具备多极旋转变压器，根据从两个旋转变压器得到的电流值来检测旋转角度位置、转速，因此能够检测高分辨率的旋转角度位置。[0108](实施方式2)[0109]图10是本实施方式的直接驱动马达系统的结构图。该系统由用于对转轴211进行旋转驱动的直接驱动马达210、对直接驱动马达210进行驱动控制的驱动单元220以及将两者相连接的旋转变压器线缆241和马达线缆242构成。驱动单元220具备控制器电路221 和功率放大器电路223，其中，该控制器电路221经由旋转变压器线缆241和旋转变压器用端子231对内置于直接驱动马达210的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提供励磁信号，并且获取从各旋转变压器输出的多相旋转变压器信号并转换为两相输出信号，获取内置于校正ROM 222的校正数据并进行R/D转换，将数字位置信号输出到控制器230，该功率放大器电路223用于经由马达线缆242对马达端子232供给励磁电流，使得通过来自控制器230的反馈控制来准确地控制直接驱动马达210的旋转角度位置。[0110]图11是直接驱动马达210的截面图。如该图所示，在直接驱动马达210中，被收容在中空筒型的机壳12内的转轴211经由斜置压辊轴承219被旋转自如地支承。斜置压辊轴承219由位于机壳212内的内圈218、位于转轴211下端部内周面的外圈216以及被配置在两者之间的滚动体217构成。在内圈218的外周面上形成由相互正交的第一倾斜轨道面和第二倾斜轨道面构成的截面为等腰直角三角形的外侧轨道凹槽，在外圈216的内周面形成由互相正交的第三倾斜轨道面和第4轨道面构成的截面为等腰直角三角形的内侧轨道凹槽。滚动体217由分别与第一倾斜轨道面和第4倾斜轨道面进行旋转连接的多个第一滚动体217和位于相邻的第一滚动体217之间且与第二倾斜轨道面和第三倾斜轨道面进行旋转连接的的第二滚动体217构成。[0111]在转轴211的下端部外周面上层叠有硅钢片，并嵌装固定了具有向半径方向外侧突出的多个极齿的环状的马达转子215，在与此相向的机壳212内周面上层叠有硅钢片，并配置了具有向半径方向内侧突出的多个磁极的马达定子213。该磁极大致形成为T字形， 被卷绕了定子线圈214并且在隔开规定的缝隙与马达转子215对峙的位置处形成多个磁极齿，该定子线圈214用于利用经由马达线缆242从功率放大器电路223供给的励磁 电流产生旋转磁场。[0112]在转轴211上设置有用于检测转轴211的绝对角度位置的旋转变压器250和用于检测相对角度位置的旋转变压器260。旋转变压器250是由旋转变压器转子255、旋转变压器定子251以及定子线圈254构成的单极旋转变压器，其中，该旋转变压器转子255由被固定连接在内转轴211的内周面的环状的叠层铁芯构成，该旋转变压器定子251由与被固定连接于机壳212的旋转变压器转子255对峙的环状的叠层铁芯构成，该定子线圈254被卷绕在旋转变压器定子251的磁极上。旋转变压器260是由旋转变压器转子265、旋转变压器定子261以及定子线圈264构成的多极旋转变压器，其中，该旋转变压器转子265由被固定连接在转轴211的内周面的环状的叠层铁芯构成，该旋转变压器定子261由与被固定连接于机壳212的旋转变压器转子265对峙的环状的叠层铁芯构成，该定子线圈264被卷绕在旋转变压器定子261的磁极上。[0113]图12是绝对位置检测用旋转变压器250的截面图。如该图所示，旋转变压器250是三相可变磁阻型旋转变压器，具备如下结构旋转变压器定子251与旋转变压器转子255 之间的空隙的磁阻根据旋转变压器转子255的旋转角度位置的变化而变化，旋转变压器转子255旋转一圈则磁阻变化的基波分量为一个周期。也就是说，旋转变压器定子251的外径中心、内径中心以及旋转变压器转子255的外径中心与直接驱动马达的旋转中心O1 —致， 但为了使旋转变压器转子255的内径中心O2相对于旋转中心O1偏离Λχ，使旋转变压器转子255的厚壁连续地变化。[0114]在旋转变压器定子251上配置有分别以120°的间隔构成A相、B相以及C相的六个磁极252、即共计18个磁极252。在磁极252上粘接被卷绕在由树脂形成的绕线管253 上的定子线圈254。根据上述结构，当对定子线圈254的共用端子施加励磁信号时，在旋转变压器转子255旋转一圈期间，从A相、B相以及C相的各定子线圈254分别输出相位各偏离了 120°的一个周期的单极旋转变压器信号。[0115]如图14所示，绕线管253由用于卷绕定子线圈254的线圈架部253a和从线圈架部253a的上下外周向外侧延伸而形成的两个凸缘部253b构成，在线圈架部253a上均匀地卷绕着定子线圈254。磁极252是垂直地凸设在旋转变压器定子251的外周面的柱状体，形成沿长度方向直立、无弯曲的平直形状。将预先被模绕了定子线圈254的绕线管253插装到磁极252，在对定子线圈254施加了规定的交流信号的状态下，用示波器观察各相的旋转变压器信号，，调整绕线管253的安装位置使各相的旋转变压器信号取得平衡，由此能够消除由定子线圈254的安装误差等导致的平衡失配。如果能够确保对A相、B相以及C相中的某一相进行平衡调整，则通过本发明人的实验能够确认平衡是否整体上得到改善。[0116]磁极252形成顺着高度方向而宽度固定的形状，因此即使在插装了绕线管253之后也能够在上下方向上进行微调。在获得各相的平衡的一致性的状态下，如果利用粘接剂将绕线管253粘接在磁极252上，则能够获得产品间不存在偏差、即具有兼容性的的绝对位置检测用旋转变压器。如果如以往那样将被模绕的空芯线圈直接插装并固定在磁极252 上，则线圈与磁极252之间产生微小的空隙，难以提高线圈的安装精度，但如果使用由树脂形成的绕线管253，则利用具有弹性的树脂将线圈卷绕在磁极252上，因此能够通过适度的压接力抑制上述空隙的产生，从而实现高精度的定位。[0117]图13是相对位置检测用旋转变压器260的截面图。如该图所示，具备如下的结构 旋转变压器定子261的内 径中心O与旋转变压器转子265的内径中心O —致，旋转变压器定子261与旋转变压器转子265之间的空隙的磁阻根据旋转变压器转子265的旋转角度位置的变化而变化，旋转变压器转子265旋转一圈则磁阻变化的基波分量为多个周期。在旋转变压器定子261的外周面上以使A相、B相以及C相偏移120°的电角度的方式交替地等间隔地配置磁极262，在该例中共计配置18个，在每个磁极262上经由绕线管263卷绕着定子线圈264。[0118]另外，磁极262的数量可以是相数(该例中为三)的倍数，并不限定为18个。另外，在该例中，在旋转变压器转子265的内周面上形成24个以规定的间距形成的凸极状的极齿，但该极齿的数量可以被设定为马达转子215的齿数的整数分之一，并不限定为24个。 另外，通过对上述极齿进一步进行电性地细分割，还能够进一步提高相对位置检测用旋转变压器260的分辨率。当对定子线圈264的共用端子提供励磁信号时，在旋转变压器转子 265旋转一圈期间，24个周期的交流信号作为多极旋转变压器信号被输出到每一相。[0119]在此，磁极262为垂直地凸设在旋转变压器定子261的外周面上的柱状体，形成为无弯曲的平直形状，在这一点上与上述磁极252的结构相同。因此，与在图14中说明的情况同样地，定子线圈264经由树脂形成的绕线管263被卷绕在磁极262上，因此能够进行高精度的定位，能够获得产品间无偏差、即具有兼容性的相对位置检测用旋转变压器260。[0120]图15是旋转变压器线缆241的截面结构图。在该图中，271、272、273是相对位置检测用的旋转变压器260的信号线，271是A相的信号线，272是B相的信号线，273是C相的信号线。另外，274、275、276是绝对位置检测用的旋转变压器250的信号线，274是A相的信号线，275是B相的信号线，276是C相的信号线。这样，通过交替地配置相对位置检测用旋转变压器260的信号线和绝对位置检测用旋转变压器250的信号线，能够分别将信号线271、272、273的中心CC1XC2XC3与信号线274、275、276的中心CC4、CC5、CC6大致调整为等间隔。也就是说，连接CC1-CC2-CC3而得到的三角形是接近正三角形的形状。同样地，连接CC4-CC5-CC6而得到的三角形是接近正三角形的形状。另外，将共用线277配置在中心， 因此也能够将CC广CC6与共用线277的中心点CC7之间的距离均大致调整为等间隔。根据上述结构，能够抑制各相的旋转变压器信号的电性干扰。[0121]图16是表示旋转变压器线缆241的其它结构例的截面结构图。在该图中，281、 282,283是将相对位置检测用的旋转变压器260的信号线与共用线变为双扭线的双扭线线缆，281a是A相的信号线，282a是B相的信号线，283a是C相的信号线，281b 283b是共用线。另外，284、285、286是将绝对位置检测用的旋转变压器250的信号线与共用线变为双扭线的双扭线线缆，284a是A相的信号线，285a是B相的信号线，286a是C相的信号线， 284b^286b是共用线。这样，通过交替地配置相对位置检测用旋转变压器260的信号线与绝对位置检测用旋转变压器250的信号线，能够分别将信号线281、282、283的中心CC1' CC2, CC3与信号线284、285、286的中心CC4, CC5, CC6大致调整为等间隔。也就是说，连接 CC1-CC2-CC3而得到的三角形是接近正三角形的形状。同样地，连接CC4-CC5-CC6而得到的三角形是正三角形的形状。另外，由于分别是双扭线线缆，因此能够使各信号线与 共用线之间的距离相等。根据上述结构，能够抑制各相的旋转变压器信号的电性干扰。[0122]另外，除了绕线管的位置调整之外，例如，也可以对各线圈连接可变电阻等，并基于此进行微调。另外，绕线管的材料不限于树脂，如果是非磁性体且富有弹性、具有适当的压接力的材料，则也可以是其它材料。[0123](实施方式2的效果)[0124]根据实施方式2，环状定子能够构成为，具有沿圆周方向环绕设置的柱状的磁极， 通过将被模绕在绕线管上的定子线圈插装到磁极中，能够自如地对线圈位置进行定位，因此能够对旋转变压器的线圈位置进行微调，通过抑制直接驱动马达间的偏差，能够提供具有兼容性的直接驱动马达系统。另外，通过使旋转变压器线缆的信号线之间的距离和信号线与共用线的距离大致固定，能够抑制旋转变压器信号的电性干扰，从而能够提供具有兼容性的直接驱动马达系统。[0125](实施方式3)[0126]图19是实施方式3的直接驱动马达的截面图。如该图所示,直接驱动马达310经由被固定设置在中空筒型的内部机壳311的外周侧面的轴承313来旋转自如地支承转轴 312。转轴312以能够在其内部重装内部机壳311的方式构成为中空圆筒体。[0127]转轴312的筒壁的厚壁凹凸状地变化，在与内部机壳311之间的空隙中形成有用于收容单极旋转变压器320和多极旋转变压器330的室内空间31和用于收容马达部316 的室内空间32。这些室内空间31和32通过轴承313而被分离地形成，隔开某种程度的距离以使来自马达部316的漏磁通不会到达室内空间31。在室内空间31与32之间不插装轴承313等而使两者靠近的情况下，希望设置遮蔽构件，以使来自马达部316的漏磁通不会到达室内空间31。[0128]马达部316是由转子314和定子315构成的外转子型的PM马达。转子314由在转轴312的内壁沿着圆周方向交替地粘接N极和S极而得到的永磁体构成。定子315是层叠多个薄铁板而形成的马达芯，以隔着微小的气隙与转子314相向的方式被固定在内部机壳311的外壁。在此，作为马达部316，例示了外转子型的PM马达，但也可以采用内部转子型的PM马达。另外，作为马达部316，能够采用除PM马达以外的各种马达。例如，作为转子 314，也可以层叠薄铁板来代替永磁体，并具备规定数量的内齿状或者外齿状的极齿。[0129]另一方面，单极旋转变压器320构成为具备被固定在转轴312的内周面的环状的旋转变压器转子321和以与该旋转变压器转子321相向的方式被固定在内部机壳311的外周壁的旋转变压器定子322。同样地，多极旋转变压器330构成为具备被固定在转轴312的内周面的环状的旋转变压器转子331和以与该旋转变压器转子331相向的方式被固定在内部机壳311的外壁的旋转变压器定子332。[0130]单极旋转变压器320和多极旋转变压器330以经由转子间座318和定子间座319 成为上下两段的层叠结构的方式被隔开微小的空隙地固定在室内空间31内。S卩，在通过多个螺栓318a被固定在转轴312的内周壁的旋转变压器转子321与31之间插装转子间座 318，在通过螺栓319a被固定在内部机壳311的外周壁的旋转变压器定子322与32之间插装定子间座319。[0131]形成室内空间31的内部机壳311和转轴312以及被安装在室内空间31内的转子间座318和定子间座319分别优选使用非磁性体来构成。能够构成为通过使用非磁性体来构成形成室内空间31的这些构件来避免来自马达部316的漏磁通到达室内空间31。[0132]图24是单极旋转变压器320的俯视图。如该图所示，单极旋转变压器320是如下结构的三相VR型旋转变压器旋转变·压器转子321与旋转变压器定子322之间的空隙的磁阻根据旋转变压器转子321的旋转角度位置的变化而变化，旋转变压器转子321旋转一圈则磁阻变化的基波分量为一个周期。即，旋转变压器定子322的外径中心、内径中心以及旋转变压器转子321的外径中心与直接驱动马达的旋转中心O1 —致，为了使旋转变压器转子 321的内径中心O2相对于旋转中心O1偏离Λ X，使旋转变压器转子321的径向的厚壁连续地变化。[0133]以120°间隔构成A相、B相以及C相的总计18个定子极323等间隔、外齿状地凸设在旋转变压器定子322的外周。在每个定子极323上安装了卷绕有定子线圈CS广CS18的绕线管324。作为绕线管324的材料，只要是具有适当的弹性的非磁性体，则不作特别地限定，例如，如果是苯乙烯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚苯醚系树脂、尼龙、聚对苯二甲酸丁二酯树脂等热塑性树脂，则易于注塑成型。[0134]当对定子线圈CS广CS18的共用端子施加励磁信号时，在旋转变压器转子321旋转一圈期间，从A相、B相以及C相的各定子线圈CS广CS18分别输出相位偏离了 120°的一个周期的电流信号。根据从单极旋转变压器320输出的单极旋转变压器信号能够检测绝对的旋转角度位置。[0135]图21是被卷绕在单极旋转变压器320的定子极323上的各定子线圈C广C18的接线图。当对共用端子COMl施加励磁信号时，利用由检测电阻HR3构成的电流电压转换器341a将流经构成A相、B相以及C相的定子线圈CS广CS6、CSfCS12以及CS13 CS18的电流信号转换为电压信号。该电压信号作为单极旋转变压器信号(ABS信号)而被提供至后述的三/两相转换器342a。[0136]图25是多极旋转变压器330的俯视图。如该图所示，具备如下的结构旋转变压器转子331的内径中心O与旋转变压器定子332的内径中心O —致，旋转变压器转子331 与旋转变压器定子332之间的空隙的磁阻根据旋转变压器转子331的旋转角度位置的变化而变化，旋转变压器转子331的旋转一圈则磁阻变化的基波分量为多个周期。在旋转变压器转子331的内周面共计形成24个极齿335，该极齿35以等间隔朝向径向内齿状地凸设。 在旋转变压器定子332的外周面，以使A相、B相以及C相偏移120°的电角度的方式以等间隔朝向径向外齿状地凸设共计18个定子极333。[0137]在各定子极333上安装有预先卷绕了定子线圈CSa飞Sc的绕线管334。当对定子线圈CSalSc的共用线施加励磁信号时，在旋转变压器转子331旋转一圈期间，对每一相输出24个周期的交流信号。能够根据从多极旋转变压器330输出的多极旋转变压器信号来检测相对旋转角度位置。[0138]图22是被卷绕在多极旋转变压器330的定子极333上的各定子线圈CSa飞Sc的接线图。当对共用端子COM2施加励磁信号时，利用由检测电阻Ra、Rb、Re构成的电流电压转换器341b将流经构成A相、B相以及C相的定子线圈CSa、CSb、CSc的旋转变压器信号分别转换为电压信号。该电压信号作为多极旋转变压器信号(INC信号)被提供至后述的三 /两相转换器342b。另外，定子极332的数量为相数(在该例中为三)的倍数即可，并不限定为18个。 另外，在该例中，形成了 24个极齿335，但该极齿335的数量并不限定为24。另外，通过进一步对极齿335进行电性地细分割，能够进一步提高多极旋转变压器330的分辨率。另外， 在上述说明中，例示了将单极旋转变压器320和多极旋转变压器330的定子极作为外齿，在旋转变压器定子的外侧配置旋转变压器转子的结构，但并不限于此，也可以设为如下结构 将定子极作为内齿，在旋转变压器定子的内侧配置旋转变压器转子。另外，关于旋转变压器信号的相数，也不限于三相旋转变压器，还能够使用两相旋转变压器、四相旋转变压器、六相旋转变压器等。[0140]图17是包括实施方式3的角度位置检测装置的模块结构图。角度位置检测装置由被安装于直接驱动马达310的单极旋转变压器320和多极旋转变压器330以及控制它们的驱动单元360的一部分构成。驱动单元360构成为具备伺服驱动器350和CPU 361，其中，该伺服驱动器350对单极旋转变压器320和多极旋转变压器330中的某一个旋转变压器提供励磁信后获取旋转变压器信号，并输出数字角度信号(P，该CPU 361根据数字角度信号Φ生成旋转角度位置信号，经由功率放大器362对直接驱动马达310供给电力。用旋转变压器线缆371将驱动单元360、单极旋转变压器320以及多极旋转变压器330进行连接，用马达线缆372将该单元60与马达部316相连接。[0141]伺服驱动器350利用放大器352将从发送器351输出的励磁信号放大为恰当的信号水平，经由切换开关353切换向单极旋转变压器320的共用端子COMl和多极旋转变压器 330的共用端子COM2中的某个共用端子提供励磁信号的路径并提供励磁信号。切换开关 353是切换单元，被配置在从发送器351向单极旋转变压器320和多极旋转变压器330提供励磁信号的路径上，对向这些旋转变压器提供励磁信号的路径进行切换。根据从CPU361输出的开关切换信号对利用切换开关353向共用端子COMl和COM2的连接切换进行控制。[0142]在接通电源并启动系统之后不久，CPU 361将切换开关353与共用端子COMl进行切换连接，由此对单极旋转变压器320提供励磁信号。从单极旋转变压器320输出的电流信号在在利用电流电压转换器341a被转换为ABS信号之后,利用三/两相转换器342a被转换为两相信号(sin信号、cos信号)并提供至模拟开关343。[0143]在此，当将发送器351的发送角频率设为ω并忽视高次成分时，由电流电压转换器341a获得的各相的旋转变压器信号成为下述(4)式 (6)式所示那样。在此，为了便于说明，例示了以A相为基准且使B相和C相的相位分别延迟120度的情况。另外，将由三/ 两相转换器342a获得的两相信号在(7)式 (8)式中示出。在⑶式中，将Sqr(X)设为返还自变量X的平方根的函数。[0144]φΑ=( Ai+A2sin0)-sina)t...(4)[0145]φΒ= (Βι-ΓΒ28 η(θ-2π/3) j - sincot. )(pC={Cj+C2sin(0-47i/3) _sino)t...(6)[0147]si n 信号=(pA-(cpB+(pC )/2 ...(7)[0148]cos 信号=sqr(3/4)-(ipB-1pC)...(8)[0149]另一方面，在CPU 361从ABS信号得到数字角度信号φ的值(后述的abs)之后， CPU 361将切换开关353与共用端子COM2进行切换连接，由此对多极旋转变压器330提供励磁信号。在从多极旋转变压器330输出的电流信号利用电流电压转换器341b被转换为 INC信号之后，利用三/两相转换器342b被转换为两相信号(sin信号、cos信号)并被提供至模拟开关343。[0150]模拟开关343是根据来自CPU 361的ABS/INC切换信号进行切换控制的开关元件，使两相的ABS信号和两相的INC信号中的某一个信号选择性地通过并提供至RDC (旋转变压器 数字 转换器)344。为了使通过模拟开关343的信号从两相的ABS信号切换为两相的INC信号的时刻与切换开关353的连接目的地从COMl切换为COM2的时刻大致同步， 从CPU 361向模拟开关343输出ABS/INC切换信号。[0151]移相器345使从发送器351输出的励磁信号的相位延迟,将与被转换为两相的ABS 信号或者INC信号的sin信号和cos信号中的载波信号的相位同步的Ref信号提供至RDC 344。RDC 344将从模拟开关343提供的两相信号进行数字化，对CPU 361输出数字角度信号(P。从RDC 344输出利用发送器351的振荡角频率进行同步整流后的模拟速度信号。[0152]另外，在上述说明中，例示了使用三相旋转变压器作为单极旋转变压器320的结构，但本实施方式并不限于此，也能够使用六相旋转变压器作为单极旋转变压器320。在使用六相旋转变压器的情况下，作为旋转变压器信号，使用下述(9)式 (15)式来代替上述 ⑷式16)式，因此如图23所示，使减法器346a介于电流电压转换器341a与三/两相转换器342a之间即可。减法器346a对各相的旋转变压器信号的差dA、dB、dC进行计算并将六相旋转变压器信号转换为(15)式 (17)式的三相旋转变压器信号。利用三/两相转换器342a将该式的三相旋转变压器信号转换为两相信号。[0153]
权利要求1.一种旋转变压器装置，具备包括转子和定子的旋转变压器，该旋转变压器中转子铁芯与定子铁芯之间的空隙中的磁阻根据转子铁芯位置的变化而变化，通过检测上述磁阻的变化来检测旋转角度位置或者转速，该旋转变压器装置的特征在于，上述旋转变压器具备单极旋转变压器，该单极旋转变压器的结构是转子铁芯旋转一圈则磁阻的基波分量为一个周期，上述定子具有以120°的间隔配置的至少三相的磁极和卷绕在各磁极上的一种绕组，并且，上述旋转变压器装置构成为，设置有通过对各上述绕组通电来对上述各磁极进行励磁的励磁单元和检测流经各上述绕组的电流值的电流检测单元，利用检测出的该电流值来检测旋转角度位置或者转速。
2.根据权利要求1所述的旋转变压器装置，其特征在于，上述旋转变压器除了具备上述单极旋转变压器之外，还具备多极旋转变压器，该多极旋转变压器的结构为具备具有至少三相的磁极和卷绕在各磁极上的一种绕组的定子，转子铁芯旋转一圈则磁阻的基波分量为多个周期，并且，该旋转变压器装置还设置有旋转变压器数字转换器，该旋转变压器数字转换器利用检测出的上述单极旋转变压器和上述多极旋转变压器的各绕组的电流值来检测旋转角度位置或者转速。
3.一种直接驱动马达系统，包括直接驱动马达，其具备单极旋转变压器和多极旋转变压器，输出来自各旋转变压器的多相旋转变压器信号，其中，该单极旋转变压器中，通过第一转子的旋转，第一转子与第一环状定子之间的空隙中的磁阻的基波分量成为一个周期，该多极旋转变压器中，通过第二转子的旋转，第二转子与第二环状定子之间的空隙中的磁阻的基波分量成为多个周期；驱动单元，其根据从上述直接驱动马达输出的多相旋转变压器信号来输出用于驱动上述直接驱动马达的励磁电流；以及旋转变压器线缆，其将从上述直接驱动马达输出的多相旋转变压器信号输送到上述驱动单元，该直接驱动马达系统的特征在于，上述第一环状定子和上述第二环状定子具有沿圆周方向环绕设置的柱状的磁极，将被模绕在绕线管上的定子线圈以能够自如地定位的方式插装于磁极，调整线圈位置来进行接合使得上述多相旋转变压器信号的各相的旋转变压器信号能够取得平衡。
4.根据权利要求3所述的直接驱动马达系统，其特征在于，在上述旋转变压器线缆中，多相旋转变压器信号的各相的信号线之间以及各信号线与共用线之间的距离大致固定。
5.根据权利要求3所述的直接驱动马达系统，其特征在于，上述单极旋转变压器和上述多极旋转变压器分别具有三相的旋转变压器信号，上述旋转变压器线缆具有作为上述单极旋转变压器的信号线的第一单极旋转变压器信号线、第二单极旋转变压器信号线和第三单极旋转变压器信号线；以及作为上述多极旋转变压器的信号线的第一多极旋转变压器信号线、第二多极旋转变压器信号线和第三多极旋转变压器信号线，其中，上述单极旋转变压器的信号线与上述多极旋转变压器的信号线被交替地配置，并且这些信号线的中心大致等间隔地进行配置。
6.根据权利要求3所述的直接驱动马达系统，其特征在于，上述单极旋转变压器和上述多极旋转变压器分别具有三相的旋转变压器信号，上述旋转变压器线缆具有作为上述单极旋转变压器的信号线的第一单极旋转变压器信号线、第二单极旋转变压器信号线和第三单极旋转变压器信号线；作为上述多极旋转变压器的信号线的第一多极旋转变压器信号线、第二多极旋转变压器信号线和第三多极旋转变压器信号线；以及六条共用线，其中，上述单极旋转变压器的信号线与上述多极旋转变压器的信号线被交替地配置，并且这些信号线分别与上述共用线构成双扭线线缆。
7.一种角度位置检测装置，具备多个VR型旋转变压器，其被安装为使磁阻与转轴的旋转同步地变化；发送器，其输出励磁信号；切换单元，其对从上述发送器向上述多个VR型旋转变压器提供的励磁信号的提供路径进行切换，使得对从上述多个VR型旋转变压器中选择出的一个VR型旋转变压器提供上述励磁信号；以及检测单元，其根据上述VR型旋转变压器的输出信号检测上述转轴的角度位置，其中，上述多个VR型旋转变压器至少包括单极旋转变压器和多极旋转变压器，当接通电源时，上述切换单元切换上述提供路径，使得对上述单极旋转变压器提供上述励磁信号，在通过上述检测单元根据上述单极旋转变压器的输出信号检测到上述转轴的角度位置之后，上述切换单元切换上述提供路径，使得对上述多极旋转变压器提供上述励磁信号。
8.根据权利要求7所述的角度位置检测装置，其特征在于，上述检测单元包括单个的电流电压转换器，该电流电压转换器将从上述多个VR型旋转变压器分别输出的电流信号转换为旋转变压器信号。
9.根据权利要求7所述的角度位置检测装置，其特征在于，上述检测单元包括多个电流电压转换器，该多个电流电压转换器将从上述多个VR型旋转变压器分别输出的电流信号转换为旋转变压器信号。
10.根据权利要求9所述的角度位置检测装置，其特征在于，上述检测单元还具备模拟开关，该模拟开关对利用上述多个电流电压转换器分别进行转换而得到的多个旋转变压器信号的传输路径进行切换，使得输出从上述多个旋转变压器信号中选择出的一个旋转变压器信号。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的角度位置检测装置，其特征在于，上述多个VR型旋转变压器还包括具有与PM马达的极数相同的极数的旋转变压器。
专利摘要本实用新型提供一种旋转变压器装置、直接驱动马达系统及角度位置检测装置，能够使卷绕在定子的各相的磁极上的绕组所需的空间小，无需使绕组间绝缘，旋转变压器装置具备由转子和定子构成的旋转变压器，旋转变压器中转子铁芯与定子铁芯的空隙中的磁阻根据转子铁芯位置的变化而变化，通过检测磁阻变化来检测旋转角度位置或转速，旋转变压器具备转子铁芯旋转一圈则磁阻的基波分量为一个周期的结构的单极旋转变压器，定子具有以120°的间隔配置的至少三相的磁极和卷绕在各磁极上的一种绕组，上述旋转变压器装置设置有通过对各绕组通电来对各磁极进行励磁的励磁单元和检测流经各绕组的电流值的电流检测单元，利用检测出的电流值检测旋转角度位置或转速。
文档编号H02K29/12GK202855523SQ20122043012
公开日2013年4月3日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年8月27日
发明者太田裕介, 小泉和则, 丸山正幸, 渡边逸男 申请人:日本精工株式会社