レゾルバの動作原理と特徴

永久磁石同期モーター内部には、ロータリートランス（レゾルバ） （ロータリーと呼ばれます）はモーターの動作状態を監視するために使用され、回転位置は駆動モーターの後端にあります。

1. ロータリートランスの構造

回転トランスは主に回転ステータと回転ロータで構成されます。回転トランス（ロータリートランスといいます）は、回転子の回転角に応じて出力電圧が変化する信号要素です。励磁巻線が特定の周波数の交流電圧で励磁されると、出力巻線の電圧振幅は回転子の角度と正および余弦関数の関係になり、この回転変圧器は正弦および余弦回転変圧器とも呼ばれます。センサーコイル(励磁、サイン、コサインの3組のコイル)はハウジングに固定され、信号コイルはローターに固定されています。

2. ロータリートランスの働き

ロータリートランスは、駆動モーターのローターの位置と速度を検出するために使用されるローター位置センサーです。ロータリートランスの出力信号がモーターコントローラーによってデコードされた後、モーターの速度、ステアリング、および速度の情報を取得できます。エアギャップ磁気抵抗の変化と出力信号の変化を利用したロータリートランスです。電磁誘導の原理によるエアギャップと磁気抵抗の変化を利用して、出力巻線の誘導電圧を機械角の正弦または余弦に応じて変化させる角度検出素子です。

3. ロータリートランスの動作原理

ロータリートランスの動作原理は通常のトランスと同様で、一次巻線に信号が入力されると電磁誘導の原理により二次巻線に出力信号が発生します。ただし、トランスとは異なり、ロータリートランスのローターは駆動モーターのローターシャフトとともに回転するため、一次巻線と二次巻線の間に相対運動があり、二次巻線の出力の電圧振幅も変化します。

回転トランス構造により、固定子と回転子 (1 週間回転) の間の空隙内の磁束分布が正弦波則に従うようになっているため、励磁電圧が固定子巻線に追加されると、回転子巻線には電磁結合によって誘導電位が発生します。

4.回転トランスの特徴:

シンプルで強力な構造：ロータリートランスは通常、ステーターとローターの2つの部分で構成されており、構造は比較的シンプルで耐久性があります。この設計により、ロータリートランスは、環境要件が低く、さまざまな過酷な環境でも安定して動作することができます。

信頼性の高い動作：ロータリートランスは非接触測定方式を採用しているため、従来の機械式センサーの摩耗による故障を回避し、動作の信頼性が向上します。

大きな信号出力振幅: ロータリートランスはより大きな信号を出力できるため、信号伝送および処理プロセスがより効率的かつ正確になります。

強力な抗干渉能力：ロータリートランスは強力な抗干渉能力を備えており、電磁干渉が大きい環境でも正常に動作し、測定の精度と安定性を保証します。

高精度測定：ロータリートランスは、特に角度位置を正確に制御する必要がある場合に、回転体の角変位と角速度を高精度で測定できます。

広く使用されている: ロータリートランスは、産業オートメーション、サーボ制御、航空宇宙、精密測定、電気自動車など幅広い用途に使用されています。たとえば、CNC 工作機械では、ロータリートランスを使用して親ネジの角変位を検出し、テーブルの移動距離を間接的に測定できます。航空機の自動操縦システムでは、ロータリートランスフォーマーは航空機の姿勢と方位を正確に測定できます。

要約すると、ロータリートランスは、そのシンプルな構造、信頼性の高い動作、大きな信号出力振幅、強力な耐干渉能力、および高精度測定により、多くの分野で重要な役割を果たしています。