不変のリゾルバーは、高精度の角度センサーとして、産業自動化、新しいエネルギー車両、ヒューマノイドロボットなどの分野で不可欠な役割を果たします。市場に出回っている製品モデルの見事な配列に直面して、適切な不本意なリゾルバーを選択することは、エンジニアにとって必要なスキルになりました。この記事では、リゾルバーの不本意の重要な選択ポイントの詳細な分析を提供し、 サイズ と ポールペア数の2つの重要なパラメーターに焦点を当て、パフォーマンスへの影響とアプリケーションシナリオに基づいて最良の選択をする方法を理解するのに役立ちます。超薄型の設計から高極ペアの構成まで、温度適応性から衝撃耐性まで、選択プロセス中に考慮するさまざまな要因を体系的に導入し、製品モデルの複雑な配列の中で最も適切なソリューションを見つけるのに役立つ典型的なアプリケーションケースを提供します。
概要と動作の原則は、不本意なリゾルバーの原則です
不本意なリゾルバーは、磁気耐性効果に基づいた非接触角度センサーです。電磁結合の原理を介して、機械的回転角を電気信号出力に変換します。従来の創傷リゾルバーと比較して、不変のリゾルバーは、により、現代の産業用途でますます好まれています 単純な構造の, 高い信頼性と コストの利点。これらのセンサーは、-55°C〜 +155°Cの広い温度範囲内で安定に動作し、高保護評価を備え、振動と衝撃に抵抗し、最大60,000 rpmの最大速度を達成し、ローターの巻線の不足により非常に高い信頼性を提供します。
不本意なリゾルバーの基本的な作業原則には、ローターとステーター間の 相対的な回転を使用して 磁気回路の磁気抵抗を変化させ、それにより、二次巻線の回転角に関連する電圧信号を誘導します。 AC励起電流（通常7V、10kHz）が一次巻線に適用されると、エアギャップに交互の磁場が確立されます。ローターの顕著な極構造はシャフトとともに回転し、磁気抵抗の周期的な変化を引き起こし、次に二次巻線に90°相差で2つの正弦波とコサインシグナルを生成します。これら2つの信号の振幅比または位相関係をデコードすることにより、 絶対角度位置を正確に決定できます。 ローターの
不本意なリゾルバーの中心的な利点は、 非接触センシングの 特性にあり、ブラシ摩耗の問題を排除し、サービスの寿命を大幅に拡大します。同時に、それらは 絶対的な位置検出を提供し、電力喪失後の再ホーミングの必要性を排除します。さらに、高速モーションコントロールシナリオには、それらの高い動的応答能力（最大10kHz以上）が非常适合（非常に適切な - 理想）になります。これらの特性により、リゾルバーは、サーボシステム、ロボットジョイント、電気自動車トラクションモーターなどのアプリケーションに理想的な選択肢となります。
サイズ選択の重要な要因
不本意なリゾルバーのサイズ選択は、選択プロセスの主な考慮事項であり、機器の 空間レイアウト と 機械的互換性に直接影響します。最新の産業用アプリケーションにおけるセンサーの小型化の需要は、特にロボットジョイントや電気自動車モーターなどの宇宙制限シナリオで成長しています。
寸法と取り付け方法
不本意なリゾルバーのサイズパラメーターには、主に外径、内側のボア径、軸の長さが含まれます。 52シリーズ、132シリーズ、215シリーズなど、市場での共通シリーズは、異なる サイズの仕様を表しています。次の要因は、選択中に包括的な検討が必要です。
・ マウントスペース：利用可能なスペースの3次元寸法を測定して、他のコンポーネントに干渉することなくリゾルバをスムーズにインストールできるようにします。ロボットジョイントのようなアプリケーションは、多くの場合、直径が60mm未満の超小型リゾルバーを必要とします。
・ シャフトの直径の一致：リゾルバーの内側のボア直径は、モーターまたは機器のシャフトと正確に一致する必要があります。ボアが大きすぎると不安定な取り付けが発生しますが、小さすぎるとアセンブリが防止されます。標準製品は通常、複数のボアオプションを提供し、カスタマイズもサポートできます。
・ 軸の長さ：高さ制限（フラットモーターなど）のアプリケーションでは、軸方向の長さが短いモデルを選択する必要があります。一部の超薄型設計リゾルバーは、15mm以内に軸方向の高さを制御できます。
・ 取り付けインターフェイス：リゾルバーの取り付けフランジタイプ（たとえば、パイロットの位置、スレッドホールの固定など）がホストマシンと互換性があるかどうかを確認します。互換性のないインターフェイスは、追加のアダプターが必要になり、システムの複雑さとコストが増加します。
環境適応性に関する考慮事項
また、サイズの選択はと組み合わせて包括的に評価する必要があります。 特別な要件 、作業環境のさまざまなアプリケーションシナリオには、Resolverの環境適応性の標準が異なります。
・ 温度範囲：標準の不本意なリゾルバーは、通常、-55°C〜 +155°Cの動作温度範囲をサポートします。これは、産業用途の大部分で十分です。ただし、極端な環境（例えば、航空宇宙や深海装置）では、特別な材料または設計が必要になる場合があります。
・ 保護評価（IP） ：アプリケーション環境のほこりと湿度のレベルに基づいて、適切なIP評価を選択します。テキスタイル機械のようなほこりっぽい環境では、多くの場合、IP54以上が必要ですが、自動車用途にはIP67が必要になる場合があります。
・ 振動抵抗：建設機械や航空宇宙などの強い振動を伴う場合には、強化された構造を持つモデルを選択する必要があります。
・ 速度能力：不本意なリゾルバーの典型的な最大速度は60,000 rpmですが、実際のアプリケーションでは、遠心力力の構造に対する影響を考慮する必要があります。ダイナミックバランスをとったモデルは、高速シナリオ用に選択する必要があります。
特別なアプリケーションシナリオのサイズの考慮事項
特定の特別なアプリケーションには、リゾルバーサイズに関する独自の要件があり、特に注意が必要です。
・ 内部取り付けアプリケーション：モーター内にリゾルバーを構築する必要がある場合、利用可能なスペースを正確に測定する必要があり、熱散逸の影響を考慮する必要があります。内部構造は、多くの場合、 フレームレスデザインを使用して 軸方向のサイズを最小限に抑えます。
・ ヒューマノイドロボットジョイント：ヒューマノイドロボットジョイントのスペースは非常に限られており、高精度制御が必要です。 Huaxuan Sensingなどのサプライヤーは、ロボットジョイントに適合した小型サイズのリゾルバーを特別に開発し、パフォーマンスを維持しながら大幅に減少しています。
・ 自動車用電子ドライブシステム：新しいエネルギー車両用のトラクションモーターリゾルバーは、自動車グレードの信頼性基準を満たしている間、高温と高い振動環境に耐える必要があります。このようなアプリケーションは、多くの場合、カスタマイズされたコンパクトデザインが必要です。
ポールペアとパフォーマンスの影響の選択
ポールペアカウントは、不本意なリゾルバーのコアパラメーターの1つであり、センサーの 角度分解能の, 精度と 電気特性に直接影響します。極ペアカウントとは、リゾルバーのローターの磁性極ペアの数を指し、革命ごとの電気サイクル出力の数を決定します。市場の不本意なリゾルバーの一般的なポールペア構成には、2極ペア、3極ペア、4極ペア、および12極ペアなどがあり、異なるポールペア（スーツに適した）異なるアプリケーションニーズがあります。
極ペアと角度分解能の関係
があります。 直接的な相関 ポールペア数とリゾルバーの角度分解能との間には理論的には、n極ペアのリゾルバーは、測定のためにnの係数で機械角を拡大することができ、それにより電気角分解能が改善されます。特定の関係は次のとおりです。
・ 電気角 =機械角×極ペアカウント
・角度分解能の改善係数=極ペア数
たとえば、4極ペアのリゾルバーは機械角を4回拡大します。つまり、同じ電気測定システムがより高い 効果的な解像度を達成できることを意味します。 CNC工作機械や精密ロボットジョイントなどの高精度の位置検出を必要とするアプリケーションの場合、ポールペア数が高いリゾルバーを選択すると、システム制御の精度を大幅に向上させることができます。
ただし、ポールペア数を増やすと、いくつかの 技術的な課題がもたらされます。
・信号処理の複雑さの増加により、高性能デコード回路が必要です。
・高い周波数信号は、ノイズ干渉の影響を受けやすくなります。
・機械的機械加工精度要件が高く、製造コストの増加。
・最大速度は限られている可能性があります（鉄の損失の増加により）。
異なる極ペアの典型的なアプリケーションシナリオ
ポールペアカウントの選択は、アプリケーションの精度と速度に対するさまざまなニーズに基づいて大きく異なります。
・ 2極ペアのリゾルバー：高解像度を必要としないが、 高速が必要なアプリケーションに適しています。一部の産業用ポンプやファンなどのこれらのリゾルバーは、単純な構造、低コストを持ち、60,000 rpmの最大速度に達することができます。
・ 4極ペアのリゾルバー：繊維機械、電子カム、射出成形機、およびCNC工作機械で広く使用されている、汎用の選択、精度と速度のバランスをとる要件。
・ 12極ペアのリゾルバー： 角度分解能を提供します。精密サーボシステム、軍用機器、およびハイエンドの産業自動化機器に適した、より高い機械角度ごとの電気信号の変化は、これらのリゾルバーにとってより重要であり、制御の精度を改善するのに役立ちます。
・ 超高極ペアのリゾルバー：特定の特別なアプリケーション（天文学機器、精密測定装置など）には、16極ペアまたはさらに高い構成が必要になる場合があり、通常は解像度と信号の完全性のバランスをとるためにカスタマイズされた設計が必要です。
他のパラメーターと極ペアの共同考慮事項
ポールペア数の選択は、単独で行うことはできません。必要があります。 協力して評価する 他のリゾルバーパラメーターと
・ 励起周波数：ほとんどの不本意なリゾルバーの公称励起周波数は10kHzです。極ペア数が増加すると、出力信号周波数は比例して増加します（出力周波数=極ペア×RPM）。これにより、Resolver-to-Digitalコンバーター（RDC）の処理機能を超えないようにする必要があります。
・ 精度インジケーター：ポールカウントが高いリゾルバーは、多くの場合、公称精度が高いことがよくあります（例：±30アーク分と±60アーク分）。
・ 位相シフト：位相シフト特性は、異なる極ペアを持つリゾルバーで異なり、制御システムの補償戦略に影響を与える可能性があります。
・ 入力インピーダンス：極ペア数の変更は、巻線の電気パラメーターに影響します。
産業自動化分野
産業用自動化機器では、リゾルバーが主に ポジションフィードバック と 速度検出 機能を引き受け、サーボシステムのコアコンポーネントとして機能します。
・ CNC工作機械：高精度の機械加工には、高い角度分解能と再現性のある位置決めの精度を備えたリゾルバーが必要です。通常、4極ペア以上のモデルが選択されます。サイズの考慮事項には、超薄型のデザインが好まれるサーボモーターとの統合が含まれます。
・ 射出成形機：これらの用途には、周囲温度と振動が高く、 温度抵抗 と 振動抵抗を備えたリゾルバーが必要です。中極ペア（2〜4）のモデル（2〜4）は、精度とコストのバランスを取り、IP54以上の保護評価が通常必要です。
・ 電子カム：機械式カムを置き換える電子カムシステムは、高い動的応答位置の検出に依存しています。不本意なリゾルバーの遅延のない特性は、通常、良好なモーション曲線制御機能のために4極ペア構成を使用して、理想的な選択となります。サイズは、CAMメカニズムの空間制約に基づいてカスタマイズする必要があります。
新しいエネルギー車両フィールド
電気およびハイブリッド車の電気駆動システムは、リゾルバーに 厳しい需要を導き 、不本意なリゾルバーテクノロジーの急速な発展を促進します。
・ トラクションモーター：電気自動車のコアセンサーとして、トラクションモーターリゾルバーは、自動車用グレードの信頼性基準を満たしている間、高温と高い振動環境に耐える必要があります。 132シリーズ（4極ペア）と52シリーズは、国内の新しいエネルギー車両メーカーが広く使用しています。 -55°C〜 +155°Cの動作温度範囲と60,000 rpmの速度能力は、自動車ドライブの要件を完全に満たしています。
・ パワーステアリングモーター（EPS） ：ステアリングシステムには、非常に高い安全要件があります。 デュアル冗長性設計は、 このようなアプリケーションに理想的なソリューションを提供します。この設計により、一次巻線が失敗した場合、バックアップ巻線への自動切り替えが可能になり、継続的なシステム操作が確保されます。コンパクトなデザインは、通常、限られた設置スペースに適応するためにサイズで使用されます。
・ バッテリー冷却ポンプ：これらの補助システムはコストに敏感ですが、精度要件が比較的低いです。 2極ペアの不本意なリゾルバーは、コスト効率が高いために一般的な選択肢であり、その単純な構造は、流体環境での信頼性も向上させます。
ヒューマノイドロボットと特別なアプリケーション
近年、 バイオニックロボット テクノロジーのブレークスルーにより、不本意なリゾルバーは、この新しい分野で重要なアプリケーションシナリオを発見しました。
・ 関節位置検出：ヒューマノイドロボットジョイントには、非常に高い位置精度と動的応答が必要です。サプライヤは、自動車リゾルバーテクノロジーをロボット工学分野に移行し、専門の小型で高ポールペアモデルを開発しています。これらのリゾルバーは、ロボットがジャンプやローリングなどの挑戦的な動きを実行するときに、リアルタイムで正確な角度フィードバックを提供できます。
・ フォースコントロールと安全性の監視：共同ロボット（コボット）では、リソースバーは位置情報を提供するだけでなく、 安全性制御を実現するために力センサーと連携します。リアルタイムでのジョイントの位置の変更を監視することにより、システムは異常な負荷または衝突を迅速に識別し、安全シャットダウンメカニズムをトリガーできます。このようなアプリケーションは通常、十分な感度のために4極ペアを超える構成が必要です。
・ スペースと特別なロボット：宇宙船マニピュレーターや深海探査機器などの極端な環境のロボットには、特別に設計されたリゾルバーが必要です。常规（従来型 - 標準）サイズと極ペアの考慮事項を超えて、放射線抵抗や圧力抵抗などの材料特性に注意を払う必要があります。これらのアプリケーションは、多くの場合、完全にカスタマイズされたソリューションが必要です。
選択プロセスと一般的な誤解
不本意なリゾルバーを選択することは、 体系的な思考 と 包括的な評価を必要とする技術的なタスクです。合理的な選択プロセスは、後続のアプリケーションで多くの問題を回避できます。同時に、一般的な誤解を理解することは、エンジニアが落とし穴を回避し、より科学的な選択をするのに役立ちます。要件の定義から検証テストまで、各ステップは、選択されたリゾルバーがパフォーマンス、信頼性、コストの間の最適なバランスを確実に達成するために厳しい注意が必要です。
体系的な選択プロセス
完全な不本意なリゾルバーの選択プロセスには、通常、次の重要な手順が含まれます。
1. アプリケーション要件分析
機械的取り付け条件（空間、シャフトの直径、界面）を定義する
モーションパラメーター（速度範囲、加速）を決定する
環境条件（温度、湿度、振動、EMI）を評価する
精度要件を定義します（解像度、線形性、再現性）
安全性と冗長性のニーズを考慮してください（たとえば、自動車、航空宇宙アプリケーションの場合）
2. 予備的なパラメータースクリーニング
空間の制約（外径、長さ）に基づいてサイズ範囲を決定する
速度と精度の要件に基づいて、ポールペア数を選択します
電気界面の互換性を考慮してください（励起電圧、信号タイプ）
保護評価と材料の要件を評価します
3. サプライヤーと技術的なソリューション評価
4. サンプルテストと検証
機械的互換性チェック（寸法、取り付け）
電気性能テスト（信号の品質、精度）
環境適応性の検証（温度、湿度、振動）
生命と信頼性の評価
5. 最終決定と量の調達
サイズ選択における一般的な誤解
不本意なリゾルバーのサイズ選択プロセス中、エンジニアは次の誤解に簡単に陥ることができます。
・ 取り付け許容度の無視：実際の機械加工許容度を無視しながら理論的サイズの一致のみを考慮し、設置の困難につながります。適切なアセンブリクリアランスを予約し、熱膨張の影響を考慮することをお勧めします。
・ 小型化の過剰パルーツ：超薄いデザインはスペースを節約しますが、 構造強度 と 熱散逸性能を犠牲にする可能性があります。サイズ削減のコストは、高速または高温のアプリケーションで慎重に評価する必要があります。
・ 将来のメンテナンスの無視：過度にコンパクトな取り付け方法を選択すると、その後のメンテナンスが難しい場合があります。初期設置の利便性は、ライフサイクルの総メンテナンスコストと比較検討する必要があります。
・ インターフェイスの標準化不足：標準以外のインターフェイスを使用すると、システムの複雑さとスペアパーツ管理の難易度が向上します。業界標準のインターフェイスを選択するか、少なくとも企業内で標準化してください。
極ペアの選択における一般的な誤解
典型的な誤解は、極ペアの選択にも存在し、特に注意が必要です。
・ 高極のペアの盲目的な追求：より高い極ペアが常に優れていると信じています。現実には、極のペアが高いと信号処理の難易度とコストが増加し、非常に高い精度を必要としないアプリケーションに無駄になります。
・ 速度制限を無視する：極ペアを増やすと、出力信号周波数が上昇し、これはリゾルバーからデジタルへのコンバーターの処理機能を超える可能性があります。システムの電子機器が、選択したポールペア数の最大速度で信号周波数をサポートできることを確認してください。
・ 温度効果を見下ろす：異なる極ペアを持つリゾルバーの温度特性は異なる場合があります。高極性モデルの信号減衰は、高温環境でより顕著になる可能性があります。全温度範囲全体のパフォーマンスの一貫性には、確認が必要です。
・ システムの互換性の無視：極ペア数を変更するには、システムパラメーターを制御するための調整が必要になる場合があります（たとえば、フィルター設定、補償アルゴリズム）。そうでなければ、パフォーマンスの低下や不安定性につながる可能性があります。
その他の包括的な考慮事項
サイズと極ペアカウントの2つのコアパラメーターを超えて、Resolverの選択は、次の要因を包括的に考慮する必要があります。
・ 電気パラメーターマッチング：励起電圧（通常7V AC）、周波数（一般的に10kHz）、入力インピーダンスなどは、既存のシステムと互換性がある必要があります。不一致は、信号の品質が低下したり、追加のインターフェイス回路の必要性につながる可能性があります。
・ 環境適応性：適切な温度グレード（産業-20〜85°C、自動車-40〜125°C、軍事-55〜155°C）、保護評価（IP54、IP67など）、および用途の環境に基づく材料（腐食耐性コーティングなど）を選択します。
・ 基準と認定：さまざまな業界には、特定の認証要件があります（たとえば、自動車用のAEC-Q200、産業機器のCEマーキング）。必要な認定が不足すると、製品がターゲット市場に参入することを妨げる可能性があります。
・ サプライヤーのテクニカルサポート：優れたサプライヤーは、製品だけでなく、などの付加価値サービスも提供できます 選択サポートの, カスタマイズサービスや 障害分析.
選択意思決定サポートツール
選択の決定を支援するために、エンジニアは次のツールと方法を利用できます。
・ パラメーター比較表：加重スコアリングを使用して、候補モデルのキーパラメーター（サイズ、極ペア、精度、温度範囲など）をリストして比較します。
・ シミュレーション検証：MATLAB/SIMULINKなどのツールを使用して、ターゲットシステムでのリゾルバーのパフォーマンスをシミュレートし、潜在的な問題を予測します。
・ コスト分析モデル：調達コストだけでなく、設置、メンテナンス、スペアパーツ、潜在的なダウンタイム損失などのライフサイクルコストも検討してください。
・ プロトタイプテストプラットフォーム：実際の動作条件下で候補モデルを検証するために代表的なテスト環境を設定し、最終決定をサポートするパフォーマンスデータを収集します。
技術の進歩により、不本意なリゾルバーの設計と製造プロセスは革新を続けています。 'one-size-fits-all '最良の選択はありません。特定のアプリケーションに最も適したソリューションのみです。体系的な選択プロセスに従い、一般的な誤解を回避し、包括的に検討することにより。技術、コスト、およびサプライチェーンの要因では、プロジェクトに最も適切な不本意なリゾルバーを選択できます。
