DE102005054902B4 - Winkeldetektor - Google Patents

Abstract

Winkeldetektor (1), umfassend:einen Stator (3) mit einer Vielzahl von Zähnen (2), die in Intervallen in umlaufender Richtung ausgebildet sind, Erregerspulen (5), die durch eine elektrische Energiequelle erregt werden, und Ausgangsspulen (6) zum Ausgeben einer Änderung im Magnetfluss als eine Spannung, wobei die Erregerspulen (5) und die Ausgangsspulen (6) um jeweilige Zähne (2) herum gebildet sind; undeinen Rotor (4), enthaltend einen Eisenkern mit einer Form, bei der sich der Abstand zwischen dem Rotor und dem Stator bei Drehung des Rotors sinusförmig ändert, wobei mehrere Erregerspulengruppen (7, 8) dadurch gebildet sind, dass mehrere Erregerspulen (5) in umlaufender Richtung in Reihe geschaltet sind; dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Erregerspulengruppen (7, 8) parallel geschaltet sind, um eine Erregerwicklung (9) zu bilden.

Description

• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp zum Erfassen eines Rotationswinkels eines Motors oder dergleichen. Ein Winkeldetektor dieser Art ist bekannt aus US 3 705 343 A
• Beschreibung des Standes der Technik
• Ein konventioneller Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp enthält einen Stator, in dem eine Erregerwicklung und n-Phasen-Ausgangswicklungen in Schlitzen vorgesehen sind, und einen Eisenkern mit einer Form, worin sich eine Spaltdurchlässigkeit zwischen dem Eisenkern und dem Stator entsprechend einem Winkel θ sinusförmig ändert.
• Um die Erregerwicklung zu bilden, sind alle Erregerspulen, in denen Drähte in einer Wicklungsrichtung gewickelt sind, die abwechselnd zu einer normalen Richtung oder einer umgekehrten Richtung in jedem der Schlitze geändert wird, in Reihe derart verbunden, dass die Zahl von Polen der Erregerwicklung gleich der Zahl von Zähnen (der Zahl von Schlitzen) des Stators ist.
• Um die Ausgangswicklungen zu bilden, sind Ausgangsspulen, in denen Drähte gewickelt sind, in Reihe derart verbunden, dass eine Spannung, die in der Ausgangswicklung einer Phase induziert wird, sinusförmig verteilt ist.
• Wenn eine sinusförmige Spannung an die Erregerspulen in dem oben erwähnten Aufbau angelegt wird, fließt ein sinusförmiger Strom in die Erregerspulen, wobei dadurch Magnetflüsse in den Zähnen generiert werden.
• Eine Magnetflussdichte von jedem der Zähne wird basierend auf einer Spaltdurchlässigkeit zwischen jedem von Zähnen des Stators und einem Rotor bestimmt. Deshalb wird eine Ausgangsspannung in jeder der Ausgangswicklungen als ein zusammengesetzter Wert von Magnetflüssen erzeugt, die die Ausgangsspulen kreuzen, die an den jeweiligen Zähnen gewickelt sind.
• Die Spaltdurchlässigkeit ändert sich gemäß einer Rotationsposition des Rotors, sodass sich eine Amplitude der Ausgangsspannung ändert. Deshalb kann der Winkel des Rotors aus der Amplitude der Ausgangsspannung erhalten werden (siehe z.B. JP 3 182 493 B2 ).
• Wenn z.B. der konventionelle Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp an einem Motor angebracht ist, der durch einen Inverter angesteuert wird, wird ein Rauschen, das durch Schalten des Inverters verursacht wird, zu einer Ausgangswicklung des konventionellen Winkeldetektors vom variablen Reluktanztyp induziert, wobei sich dadurch die Erfassungsgenauigkeit des Rotationswinkels verschlechtert.
• Um das Rauschen zu reduzieren, wird erwartet, dass eine Erregeramperewindung erhöht wird, um eine Amplitude einer Signalkomponente von der Ausgangswicklung zu erhöhen. Eine Energiequelle wird jedoch mit einer anderen Einrichtung gemeinsam genutzt, sodass eine Erregerleistungsquellenspannung begrenzt ist, mit dem Ergebnis, dass die Erregeramperewindung nicht frei erhöht werden kann.
• Selbst wenn ein Erregerstrom erhöht werden kann, erhöht sich eine Stromdichte einer Erregerspule, sodass die Erregerspule sich wahrscheinlich überhitzt.
• Aus US 4 631 510 A ist eine Reihenschaltung von Ausgangsspulen bekannt, die ein erstes Ausgangssignal bereitstellen, sowie eine Reihenschaltung von Ausgangsspulen, die ein weiteres Ausgangssignal bereitstellen. Diese als Sinus und Cosinus bezeichneten Ausgangssignale dienen dazu, eine Winkelerfassung durchzuführen.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung wurde unternommen, um die oben erwähnten Probleme zu lösen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, einen Winkeldetektor vorzusehen, dessen Erregerwicklungswiderstand reduziert werden kann, um einen Erregerstrom ohne eine Erhöhung der Erregerleistungsquellenspannung zu erhöhen, wobei dadurch ein Einfluss reduziert wird, der durch ein Rauschen verursacht wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, wie in den Hauptansprüchen angegeben. Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Gemäß der Rotationswinkelerfassungseinrichtung in der vorliegenden Erfindung sind die Erregerspulengruppen parallel verbunden, um einen Widerstand der Erregerwicklung zu reduzieren, sodass ein Erregerstrom, der durch die gesamte Erregerwicklung fließt, ohne eine Erhöhung einer Erregerleistungsquellenspannung erhöht werden kann. Deshalb ist es möglich, einen Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp zu erhalten, in dem der Einfluss eines Rauschens reduziert ist und eine Erfassungsgenauigkeit hoch ist.
• Ein Strom, der durch jede der Erregerspulen fließt, ändert sich nicht, sodass verhindert werden kann, dass sich die Erregerwicklung erwärmt.
• Figurenliste
• In den begleitenden Zeichnungen sind:
• 1 eine Strukturansicht, die einen Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 2 ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen zeigt, die in 1 gezeigt werden;
• 3 ein erläuterndes Diagramm, das die Zahl von Drahtwindungen einer Erregerspule und die Zahl von Drahtwindungen einer Ausgangsspule zeigt, die in 1 gezeigt werden;
• 4 eine Strukturansicht, die einen Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 5 ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen zeigt, die in 4 gezeigt werden;
• 6 ein erläuterndes Diagramm, das die Zahl von Drahtwindungen einer Erregerspule und die Zahl von Drahtwindungen einer Ausgangsspule zeigt, die in 4 gezeigt werden;
• 7 eine Strukturansicht, die ein anderes Beispiel des Winkeldetektors vom variablen Reluktanztyp gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 8 ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen zeigt, die in 7 gezeigt werden;
• 9 eine Strukturansicht, die einen Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 10 ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen zeigt, die in 9 gezeigt werden;
• 11 ein erläuterndes Diagramm, das die Zahl von Drahtwindungen einer Erregerspule und die Zahl von Drahtwindungen einer Ausgangsspule zeigt, die in 9 gezeigt werden;
• 12 ein Verbindungsdiagramm, das einen anderen Verbindungszustand von Spulen in dem Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 13 ein erläuterndes Diagramm, das die Zahl von Drahtwindungen einer Erregerspule und die Zahl von Drahtwindungen einer Ausgangsspule in dem in 12 gezeigten Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp zeigt;
• 14 ein Verbindungsdiagramm, das einen Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 15 ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen in einem Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 16 ein erläuterndes Diagramm, das die Zahl von Drahtwindungen einer Erregerspule, die Zahl von Drahtwindungen einer Ausgangsspule und die Zahl von Drahtwindungen einer Kurzschlussspule in dem in 15 gezeigten Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp zeigt;
• 17 ein Verbindungsdiagramm, das einen anderen Verbindungszustand von Spulen in dem Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt; und
• 18 ein erläuterndes Diagramm, das die Zahl von Drahtwindungen einer Erregerspule, die Zahl von Drahtwindungen einer Ausgangsspule und die Zahl von Drahtwindungen einer Kurzschlussspule in dem in 17 gezeigten Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp zeigt.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Hierin nachstehend werden jeweilige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen Zeichnungen sind die gleichen Bezugszeichen für die gleichen oder entsprechende Elemente (oder Abschnitte) vorgesehen.
• Ausführungsform 1
• 1 ist eine Strukturansicht, die einen Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 wird ein Beispiel gezeigt, in dem die Zahl von Zähnen 12 ist und die Zahl von hervorspringenden Polen eines Rotors 4 ist.
• 2 ist ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen zeigt, die in 1 gezeigt werden. Eine vertikale Ausrichtung von jeder der Spulen wird entsprechend einer normalen Wicklungsrichtung oder einer umgekehrten Wicklungsrichtung angezeigt.
• In 1 und 2 enthält ein Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp 1 einen Stator 3 mit Zähnen 2, die in einer umlaufenden Richtung einwärts angeordnet sind, und einen Rotor 4, der aus einem Eisenkern mit einer Form zusammengesetzt ist, worin sich eine Spaltdurchlässigkeit zwischen dem Eisenkern und dem Stator 3 sinusförmig ändert.
• Erregerspulen 5 und eine Ausgangsspule 6, in jeder von denen ein Draht gewickelt ist, sind in jedem der Zähne 2 des Stators 3 ausgebildet.
• Es sind zwei Erregerspulen 5 in jedem der Zähne 2 ausgebildet. Die Drähte für die benachbarten Erregerspulen 5, die in der umlaufenden Richtung angeordnet sind, sind an den entsprechenden Zähnen 2 derart gewickelt, das die Zahl von Windungen von jedem der Drähte die gleiche ist und die Wicklungsrichtungen zueinander umgekehrt sind.
• Die Zähne 2 sind von dem oberen der Zähne 2 als Zähne 2(1), 2(2), ... bzw. 2(12) im Uhrzeigersinn ausgedrückt.
• Eine j-te Erregerspule 5, gezählt von einer Außenseite zu einer Innendurchmesserseite in dem Zahn 2(i) wird als eine Spule 5 (i, j) ausgedrückt.
• Eine erste Erregerspulengruppe 7 enthält Erregerspulen 5(1, 1), 5(2, 1), ... und 5(12, 1), die in den Zähnen 2(1), 2(2), ... und 2(12) ausgebildet und in Reihe in der umlaufenden Richtung verbunden sind.
• Eine zweite Erregerspulengruppe 8 enthält Erregerspulen 5(1, 2), 5(2, 2), ... und 5(12, 2), die in der umlaufenden Richtung in Reihe verbunden sind.
• Eine erste Wicklungsspule der ersten Erregerspulengruppe 7 ist mit einer ersten Wicklungsspule der zweiten Erregerspulengruppe 8 verbunden. Eine letzte Wicklungsspule der ersten Erregerspulengruppe 7 ist mit einer letzten Wicklungsspule der zweiten Erregerspulengruppe 8 verbunden. Deshalb sind die erste Erregerspulengruppe 7 und die zweite Erregerspulengruppe 8 parallel verbunden, um eine Erregerwicklung 9 zu bilden.
• In 2 werden die Erregerspulen 5(1, 1), 5(2, 1), ... und 5(12, 1) und 5(1, 2), 5(2, 2), ... und 5(12, 2) nicht gezeigt und sie werden als die Erregerspulen 5 gezeigt.
• Die Zahlen einer Drahtwindung der Ausgangsspulen 6 einer Ausgangswicklung 10 werden mit Bezug auf ein Beispiel eines Zwei-Phasenausgangs (s-Phase und c-Phase) beschrieben. Angenommen, dass die Zahl von Paaren von Polen, die eine räumliche Ordnung von magnetomotorischen Kräften ist, die durch die Erregerspulen 5 generiert werden, durch M (hier ist M = 6, da die Drähte abwechselnd normal und umgekehrt an 12 Zähnen 2 gewickelt sind) ausgedrückt wird, und die Zahl von hervorspringenden Polen des Rotors 4 durch N ausgedrückt wird. Dann kann die Zahl von Drahtwindungen (ns(i) und nc(i) der jeweiligen Phasen in dem Zahn 2(i) durch die folgenden Ausdrücke (1) und (2) ausgedrückt werden. $$ns\left(i\right)=K\text{ sin}\left(\left(N-M\right)\frac{2\pi }{Ns}i+\alpha \right)$$

  

  $$nc\left(i\right)=K\text{ cos}\left(\left(N-M\right)\frac{2\pi }{Ns}i+\alpha \right)$$

  

  wobei K eine beliebige Zahl anzeigt, Ns die Zahl von Zähnen des Stators anzeigt und α eine beliebige Zahl anzeigt.
• Die Ausgangsspule 6 der Ausgangswicklung 10 einer q-Phase in einem Zahn 2(p) wird als eine Ausgangsspule 6(p, q) ausgedrückt, und die Ausgangswicklung 10 der q-Phase wird als eine Ausgangswicklung 10(q) ausgedrückt.
• Eine s-Phasen-Ausgangswicklung 10 (s) enthält Ausgangsspulen 6(1, 1), 6(2, 1), ... und 6(12, 1), die in den jeweiligen Zähnen 2 ausgebildet und in der umlaufenden Richtung in Reihe verbunden sind.
• Eine c-Phasen-Ausgangswicklung 10(c) enthält die Ausgangsspulen 6(1, 1), 6(2, 1), ... und 6(12, 1), die in den jeweiligen Zähnen 2 ausgebildet und in der umlaufenden Richtung in Reihe verbunden sind.
• In 2 werden die Ausgangsspulen 6(1, 1), 6(2, 1), ... und 6(12, 1) nicht gezeigt und sie werden als die Ausgangsspulen 6 gezeigt.
• 3 zeigt ein Beispiel mit Bezug auf die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Erregerspulen 5, die in der Erregerwicklung 9 enthalten sind, und die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Ausgangsspulen 6, die in der Ausgangswicklung 10 enthalten sind.
• In 3 ist, wenn die Zahl von Drahtwindungen ein negatives Vorzeichen hat, die Wicklungsrichtung die umgekehrte Richtung.
• Hierin nachstehend wird der Betrieb des Winkeldetektors vom variablen Reluktanztyp 1 mit dem oben erwähnten Aufbau beschrieben.
• Wenn eine sinusförmige Spannung an die Erregerwicklung 9 angelegt wird, fließt ein sinusförmiger Strom in die Erregerwicklung 9. Wenn der sinusförmige Strom in die Erregerwicklung 9 fließt, werden Magnetflüsse in den Zähnen 2 generiert.
• Der Magnetfluss, der in jedem der Zähne 2 generiert wird, wird basierend auf einer Spaltdurchlässigkeit zwischen jedem von Zähnen 2 des Stators 3 und dem Rotor 4 bestimmt. Deshalb wird eine Ausgangsspannung in der Ausgangswicklung 10 als ein zusammengesetzter Wert von Magnetflüssen erzeugt, die die Ausgangsspulen 6 kreuzen, die an den jeweiligen Zähnen 2 gewickelt ist.
• Die Spaltdurchlässigkeit ändert sich gemäß einer Rotationsposition des Rotors 4, sodass sich eine Amplitude der Ausgangsspannung ändert. Deshalb kann der Winkel des Rotors 4 aus der Amplitude der Ausgangsspannung erhalten werden.
• Da die Erregerwicklung 9 die erste Erregerspulengruppe 7 und die zweite Erregerspulengruppe 8 enthält, die parallel verbunden sind, kann ein Widerstand der Erregerwicklung 9 im Vergleich zu dem Fall reduziert werden, wo die Erregerwicklung 9 eine einzelne Erregerspulengruppe enthält.
• Selbst wenn die gleiche Erregerleistungsquellenspannung eingestellt ist, kann deshalb ein großer Erregerstrom erhalten werden. Wenn der Erregerstrom größer wird, erhöht sich eine magnetomotorische Kraft zum Generieren des Magnetflusses, sodass die Ausgangsspannung der Ausgangswicklung 10 höher wird.
• Gemäß dem Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp 1 in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung sind die erste Erregerspulengruppe 7 und die zweite Erregerspulengruppe 8 parallel verbunden, um die Erregerwicklung 9 zu bilden, sodass der Widerstand der Erregerwicklung 9 reduziert werden kann.
• Somit kann die Ausgangsspannung der Ausgangswicklung 10 ohne Erhöhung einer Erregerleistungsquellenspannung erhöht werden. Da die Ausgangsspannung größer wird, ist es möglich, den Einfluss eines Rauschens zu reduzieren.
• Ein Strom, der durch jede der Erregerspulen 5 fließt, ändert sich nicht, sodass verhindert werden kann, dass sich die Erregerwicklung 9 erwärmt.
• Es wird oben der Fall beschrieben, wo die Ausgangswicklung 10 zwei Phasen hat. Hier wird angenommen, dass die Ausgangswicklung 10 drei Phasen hat, z.B. eine u-Phase, eine v-Phase und eine w-Phase. Mit Bezug auf die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Erregerspulen 6 kann dann die Zahl von Windungen (ns(i) und nc(i)) der Drähte, die an dem Zahn 2(i) gewickelt sind, in den jeweiligen Phasen durch die folgenden Ausdrücke (3) bis (5) ausgedrückt werden. $$nu\left(i\right)=K\text{ sin}\left(\left(N-M\right)\frac{2\pi }{Ns}i+\alpha \right)$$

  

  $$nv\left(i\right)=K\text{ sin}\left(\left(N-M\right)\frac{2\pi }{Ns}i+\alpha +\frac{2}{3}\pi \right)$$

  

  $$nw\left(i\right)=K\text{ sin}\left(\left(N-M\right)\frac{2\pi }{Ns}i+\alpha +\frac{4}{3}\pi \right)$$

  

  wobei K eine beliebige Zahl anzeigt, Ns die Zahl von Zähnen des Stators anzeigt und α eine beliebige Zahl anzeigt.
• Wenn die Ausgangswicklung 10 „a“ Phasen hat (die Zahl von Phasen „a“ ist eine gerade Zahl), kann die Zahl von Drahtwindungen der Ausgangsspule 6(i, j) durch den folgenden Ausdruck (6) ausgedrückt werden. Wenn die Zahl von Phasen „a“ eine ungerade Zahl ist, kann die Zahl von Drahtwindungen der Ausgangsspule 6(i, j) durch den folgenden Ausdruck (7) ausgedrückt werden. $$n\left(i\right)=K\text{ sin}\left(\left(N-M\right)\frac{2\pi }{Ns}i+\alpha +\frac{\pi }{a}j\right)$$

  

  $$n\left(i\right)=K\text{ sin}\left(\left(N-M\right)\frac{2\pi }{Ns}i+\alpha +\frac{2\pi }{a}j\right)$$

  

  wobei K eine beliebige Zahl anzeigt, Ns die Zahl von Zähnen des Stators anzeigt, „a“ die Zahl von Phasen der Ausgangsspule anzeigt, j eine j-te Phase anzeigt und α eine beliebige Zahl anzeigt.
• Ausführungsform 2
• 4 ist eine Strukturansicht, die den Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp 1 gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Beispiel, in dem die Zahl von Zähnen 2 12 ist und die Zahl von hervorspringenden Polen des Rotors 4 ist, wird in 4 gezeigt.
• 5 ist ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen zeigt, die in 4 gezeigt werden. Eine vertikale Ausrichtung von jeder der Spulen wird entsprechend der normalen Wicklungsrichtung oder der umgekehrten Wicklungsrichtung angezeigt.
• In 4 und 5 ist die einzelne Erregerspule 5 in jedem der Zähne 2 ausgebildet. Die Drähte für die benachbarten Erregerspulen 5, die in der umlaufenden Richtung angeordnet sind, sind an den entsprechenden Zähnen 2 derart gewickelt, dass die Zahlen von Windungen von jedem der Drähte die gleichen sind und die Wicklungsrichtungen zueinander umgekehrt sind.
• Eine erste Erregerspulengruppe 7 enthält die Erregerspulen 5, die in den ungeraden Zähnen 2(1), 2(3), ... und 2(11) ausgebildet und in der umlaufenden Richtung in Reihe verbunden sind.
• Eine zweite Erregerspulengruppe 8 enthält die Erregerspulen 5, die in den geraden Zähnen 2(2), 2(4), ... und 2(12) ausgebildet und in der umlaufenden Richtung in Reihe verbunden sind.
• Eine erste Wicklungsspule der ersten Erregerspulengruppe 7 ist mit einer ersten Wicklungsspule der zweiten Erregerspulengruppe 8 verbunden. Eine letzte Wicklungsspule der ersten Erregerspulengruppe 7 ist mit einer letzten Wicklungsspule der zweiten Erregerspulengruppe 8 verbunden. Deshalb wird die Erregerwicklung 9 gebildet, in der die erste Erregerspulengruppe 7 und die zweite Erregerspulengruppe 8 parallel verbunden sind.
• Die Ausgangswicklung 10 ist die gleiche wie die, die in Ausführungsform 1 gezeigt wird, sodass eine Beschreibung von ihr weggelassen wird.
• 6 zeigt ein Beispiel mit Bezug auf die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Erregerspulen 5, die in der Erregerwicklung 9 enthalten sind, und die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Ausgangsspulen 6, die in der Ausgangswicklung 10 enthalten sind.
• Wenn in 6 die Zahl von Drahtwindungen ein negatives Vorzeichen hat, ist die Wicklungsrichtung die umgekehrte Richtung. Eine Spalte, in der nur „-“ angezeigt wird, bedeutet, dass die Erregerspule 5 in dem entsprechenden Zahn 2 nicht ausgebildet ist.
• Hierin nachstehend wird der Betrieb des Winkeldetektors vom variablen Reluktanztyp 1 mit dem oben erwähnten Aufbau beschrieben.
• Da die Erregerwicklung 9 die erste Erregerspulengruppe 7 und die zweite Erregerspulengruppe 8 enthält, die parallel verbunden sind, wird die Zahl von Erregerspulen 5, die in Reihe verbunden sind, im Vergleich zu dem Fall halbiert, wo die Erregerwicklung 9 eine einzelne Erregerspulengruppe enthält, sodass der Widerstand der Erregerwicklung 9 reduziert werden kann.
• Selbst wenn die gleiche Erregerleistungsquellenspannung eingestellt ist, kann deshalb ein großer Erregerstrom erhalten werden. Wenn der Erregerstrom größer wird, erhöht sich eine magnetomotorische Kraft zum Generieren des Magnetflusses, sodass die Ausgangsspannung der Ausgangswicklung 10 höher wird.
• Die Erregerspulen 5 der ersten Erregerspulengruppe 7 und die Erregerspulen 5 der zweiten Erregerspulengruppe 8 sind in den Zähnen 2 ausgebildet, die voneinander verschieden sind. Die erste Erregerspulengruppe 7 und die zweite Erregerspulengruppe 8 sind parallel verbunden, um eine Schleife zu erzeugen.
• Wenn z.B. eine Variation im Magnetfluss in einer Durchmesserrichtung der Erregerwicklung 9 auftritt, fließt deshalb ein zirkulierender Strom in die Erregerwicklung 9 in der Richtung, in der die Variation im Magnetfluss aufgehoben wird.
• Gemäß dem Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp 1 in Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung sind die Erregerspulen 5 der ersten Erregerspulengruppe 7 und die Erregerspulen 5 der zweiten Erregerspulengruppe 8 in den Zähnen 2 ausgebildet, die voneinander verschieden sind. Die erste Erregerspulengruppe 7 und die zweite Erregerspulengruppe 8 sind parallel verbunden, um eine Schleife zu erzeugen.
• Wenn z.B. eine Variation in einem Hochfrequenz-Magnetfluss, der die Erregerwicklung 9 in einer Durchmesserrichtung davon passiert, durch Schalten eines Inverters oder dergleichen verursacht wird, fließt deshalb ein zirkulierender Strom in die Erregerwicklung 9 in der Richtung, in der die Variation im Magnetfluss aufgehoben wird. Somit kann der Einfluss der Variation im Magnetfluss, der die Ausgangswicklung 10 kreuzt, reduziert werden, um Winkelerfassung hoher Genauigkeit durchzuführen.
• In der obigen Beschreibung sind die Drähte für die benachbarten Erregerspulen 5, die in der umlaufenden Richtung angeordnet sind, derart gewickelt, dass die Zahlen von Windungen von jedem der Drähte die gleichen sind und die Wicklungsrichtungen zueinander umgekehrt sind. Die erste Wicklungsspule der ersten Erregerspulengruppe 7 ist mit der ersten Wicklungsspule der zweiten Erregerspulengruppe 8 verbunden. Die letzte Wicklungsspule der ersten Erregerspulengruppe 7 ist mit der letzten Wicklungsspule der zweiten Erregerspulengruppe 8 verbunden. Deshalb sind die erste Erregerspulengruppe 7 und die zweite Erregerspulengruppe 8 parallel verbunden, um die Erregerwicklung 9 zu bilden.
• Es kann der folgenden Aufbau verwendet werden. Die Drähte für alle Erregerspulen 5 sind in der gleichen Richtung gewickelt. Die erste Wicklungsspule der ersten Erregerspulengruppe 7 ist mit der letzten Wicklungsspule der zweiten Erregerspulengruppe 8 verbunden. Die erste Wicklungsspule der zweiten Erregerspulengruppe 8 ist mit der letzten Wicklungsspule der ersten Erregerspulengruppe 7 verbunden. Deshalb sind die erste Erregerspulengruppe 7 und die zweite Erregerspulengruppe 8 parallel verbunden, um die Erregerwicklung 9 zu bilden.
• 7 und 8 sind eine Strukturansicht, die den Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp 1 zeigt, und ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand der jeweiligen Spulen in einem derartigen Fall zeigt.
• Hierin nachstehend wird ein spezifisches Verfahren zum Bilden der tatsächlichen Erregerwicklung 9 beschrieben.
• Zuerst werden 40 Windungen eines Drahtes an dem Zahn 2(1) gewickelt. Dann werden 40 Windungen eines Drahtes an dem Zahn 2(3) gewickelt. Ähnlich werden 40 Windungen eines Drahtes an einem abwechselnden Zahn 2 gewickelt, bis der Draht an dem Zahn 2(11) gewickelt ist.
• Anschließend erstreckt sich der Draht zu dem Zahn 2(2) und es werden 40 Windungen eines Drahtes an dem Zahn 2(2) in der gleichen Richtung gewickelt. Dann werden 40 Windungen eines Drahtes an dem Zahn 2(4) in der gleichen Richtung gewickelt. Ähnlich werden 40 Windungen eines Drahtes an einem abwechselnden Zahn 2 gewickelt, bis der Draht an dem Zahn 2(12) gewickelt ist.
• Selbst wenn die Erregerwicklung 9, die wie oben beschrieben gebildet wird, verwendet wird, ist es möglich, den gleichen Effekt wie den dieser Ausführungsform zu erhalten. Der Draht für jede der Erregerspulen 5 kann in der gleichen Richtung gewickelt werden, sodass Verarbeitbarkeit verbessert werden kann.
• Ausführungsform 3
• 9 ist eine Strukturansicht, die den Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp 1 gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Beispiel, in dem die Zahl von Zähnen 2 12 ist, und die Zahl von hervorspringenden Polen des Rotors 4 ist, wird in 9 gezeigt.
• 10 ist ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen zeigt, die in 9 gezeigt werden. Eine vertikale Ausrichtung von jeder der Spulen wird entsprechend der normalen Wicklungsrichtung oder der umgekehrten Wicklungsrichtung angezeigt.
• In 9 und 10 ist die Erregerwicklung 9 der in Ausführungsform 2 identisch und somit wird eine Beschreibung von ihr hier weggelassen.
• Die Ausgangswicklung 10 jeder Phase enthält die Ausgangsspulen 6, jede mit der Zahl von Drahtwindungen gleich der von jeder der Ausgangsspulen 6, die in Ausführungsform 2 beschrieben werden. Wie in dem Fall der Verbindung der Erregerwicklung 9, die in Ausführungsform 2 beschrieben wird, enthält die Ausgangswicklung 10 jeder Phase eine erste Ausgangsspulengruppe 11 und eine zweite Ausgangsspulengruppe 12, die parallel verbunden sind. Die erste Ausgangsspulengruppe 11 enthält die Ausgangsspulen 6, die in den ungeraden Zähnen 2 ausgebildet und in Reihe verbunden sind. Die zweite Ausgangsspulengruppe 12 enthält die Ausgangsspulen 6, die in den geraden Zähnen 6 ausgebildet und in Reihe verbunden sind.
• Es wird die Ausgangswicklung 10 von s-Phase beschrieben.
• Die erste Ausgangsspulengruppe 11 und die zweite Ausgangsspulengruppe 12, die in einer Ausgangswicklung 10(q) enthalten sind, werden als eine erste Ausgangsspulengruppe 11(q) bzw. eine zweite Ausgangsspulengruppe 12(q) ausgedrückt.
• Eine erste Ausgangsspulengruppe 11(1) enthält die Ausgangsspulen 6, die in den ungeraden Zähnen 2(1), 2(3), ... und 2(11) ausgebildet und in Reihe in der umlaufenden Richtung verbunden sind.
• Eine zweite Ausgangsspulengruppe 12(1) enthält die Ausgangsspulen 6, die in den geraden Zähnen 2(2), 2(4), ... und 2(12) ausgebildet und in Reihe in der umlaufenden Richtung verbunden sind.
• Eine erste Wicklungsspule der ersten Ausgangsspulengruppe 11(1) ist mit einer ersten Wicklungsspule der zweiten Ausgangsspulengruppe 12(1) verbunden. Eine letzte Wicklungsspule der ersten Ausgangsspulengruppe 11(1) ist mit einer letzten Wicklungsspule der zweiten Ausgangsspulengruppe 12(1) verbunden. Deshalb sind die erste Ausgangsspulengruppe 11(1) und die zweite Ausgangsspulengruppe 12(1) parallel verbunden, um die Ausgangswicklung 10 von s-Phase zu bilden.
• 11 zeigt ein Beispiel mit Bezug auf die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Erregerspulen 5, die in der Erregerwicklung 9 enthalten sind, und die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Ausgangsspulen 6, die in der Ausgangswicklung 10 enthalten sind.
• In 11 ist, wenn die Zahl von Drahtwindungen ein negatives Vorzeichen hat, die Wicklungsrichtung die umgekehrte Richtung. Eine Spalte, in der nur „-“ angezeigt ist, bedeutet, dass die Erregerspule 5 und die Ausgangsspule 6 in dem entsprechenden Zahn 2 nicht ausgebildet sind.
• Hierin nachstehend wird der Betrieb des Winkeldetektors vom variablen Reluktanztyp 1 mit dem oben erwähnten Aufbau beschrieben.
• Die Ausgangsspulen 6 der ersten Ausgangsspulengruppe 11(1) und die Ausgangsspulen 6 der zweiten Ausgangsspulengruppe 12(1) sind in den Zähnen 2 ausgebildet, die voneinander verschieden sind. Die erste Ausgangsspulengruppe 11(1) und die zweite Ausgangsspulengruppe 12(1) sind parallel verbunden, um eine Schleife zu erzeugen.
• Wenn z.B. eine Variation im Magnetfluss in einer Durchmesserrichtung der Ausgangswicklung 10 auftritt, fließt deshalb ein zirkulierender Strom in die Ausgangswicklung 10 in der Richtung, in der die Variation im Magnetfluss aufgehoben wird.
• Gemäß dem Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp 1 in Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung sind die Ausgangsspulen 6 der ersten Ausgangsspulengruppe 11 und die Ausgangsspulen 6 der zweiten Ausgangsspulengruppe 12 in den Zähnen 2 ausgebildet, die voneinander verschieden sind. Die erste Ausgangsspulengruppe 11 und die zweite Ausgangsspulengruppe 12 sind parallel verbunden, um eine Schleife zu bilden.
• Wenn z.B. eine Variation im Hochfrequenz-Magnetfluss, der die Ausgangswicklung 10 in einer Durchmesserrichtung davon passiert, durch Schalten eines Inverters oder dergleichen verursacht wird, fließt deshalb ein zirkulierender Strom in die Ausgangswicklung 10 in der Richtung, in der die Variation im Magnetfluss aufgehoben wird. Somit kann der Einfluss der Variation im Magnetfluss, der die Ausgangswicklung 10 kreuzt, reduziert werden, um eine Winkelerfassung hoher Genauigkeit durchzuführen.
• In der obigen Beschreibung enthalten die Ausgangsspulen 6 der ersten Ausgangsspulengruppe 11(1) Ausgangsspulen, deren Wicklungsrichtungen die normale Richtung sind, und Ausgangsspulen, deren Wicklungsrichtungen die umgekehrte Richtung sind. Wie in Ausführungsform 2 beschrieben, kann jedoch der folgende Aufbau verwendet werden. Die Drähte für alle Ausgangsspulen 6 sind in der gleichen Richtung gewickelt. Die erste Wicklungsspule der ersten Ausgangsspulengruppe 11(1) ist mit der letzten Wicklungsspule der zweiten Ausgangsspulengruppe 12(1) verbunden. Die erste Wicklungsspule der zweiten Ausgangsspulengruppe 12(1) ist mit der letzten Wicklungsspule der ersten Ausgangsspulengruppe 11(1) verbunden. Deshalb sind die erste Ausgangsspulengruppe 11(1) und die zweite Ausgangsspulengruppe 12(1) parallel verbunden, um die Ausgangswicklung 10 zu bilden.
• 12 ist ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand jeweiliger Spulen des Winkeldetektors vom variablen Reluktanztyp 1 in einem derartigen Fall zeigt. Eine vertikale Ausrichtung von jeder der Spulen wird entsprechend der normalen Wicklungsrichtung oder der umgekehrten Wicklungsrichtung angezeigt.
• 13 zeigt ein Beispiel mit Bezug auf die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Erregerspulen 5, die in der Erregerwicklung 9 enthalten sind, und die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Ausgangsspulen 6, die in der Ausgangswicklung 10 enthalten sind. Wenn in 13 die Zahl von Drahtwindungen ein negatives Vorzeichen hat, ist die Wicklungsrichtung die umgekehrte Richtung. Eine Spalte, in der nur „-“ angezeigt wird, bedeutet, dass die Erregerspule 5 und die Ausgangsspule 6 in dem entsprechenden Zahn 2 nicht ausgebildet sind.
• Selbst wenn die Ausgangswicklung 10, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, verwendet wird, ist es möglich, den gleichen Effekt wie den dieser Ausführungsform zu erhalten.
• Der Draht für jede der Ausgangsspulen 6 kann in der gleichen Richtung gewickelt sein, sodass Verarbeitbarkeit verbessert werden kann.
• Ausführungsform 4
• 14 ist ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen des Winkeldetektors vom variablen Reluktanztyp 1 gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
• Die Erregerwicklung 9 enthält die Ausgangsspulen 6, die in Reihe verbunden sind, worin ein Draht mit einem Drahtdurchmesser größer als der eines Drahtes, der für die Ausgangswicklung 10 verwendet wird, an jedem der Zähne 2 gewickelt ist.
• Die Ausgangswicklung 10 kann die gleiche sein wie die, die in Ausführungsform 1 beschrieben wird.
• Da der Draht mit dem großen Drahtdurchmesser für die Erregerwicklung 9 verwendet wird, wird ein Querschnitt davon größer, sodass der Widerstands der Erregerwicklung 9 reduziert werden kann.
• Selbst wenn die gleiche Erregerleistungsquellenspannung eingestellt ist, kann deshalb ein großer Erregerstrom erhalten werden. Wenn der Erregerstrom größer wird, erhöht sich eine magnetomotorische Kraft zum Generieren des Magnetflusses, sodass die Ausgangsspannung der Ausgangswicklung 10 höher wird.
• Gemäß dem Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp 1 in Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung wird der Draht mit dem großen Drahtdurchmesser für die Erregerwicklung 9 verwendet, sodass der Widerstand davon kleiner wird. Selbst wenn die gleiche Erregerspannung eingestellt ist, erhöht sich deshalb der Erregerstrom, sodass die Ausgangsspannung der Ausgangswicklung 10 erhöht werden kann.
• Der Drahtdurchmesser des Drahtes, der für die Ausgangswicklung 10 verwendet wird, ist klein, sodass ein ausreichender Wicklungsraum erhalten werden kann.
• Ausführungsform 5
• 15 ist ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand von Spulen des Winkeldetektors vom variablen Reluktanztyp 1 gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt.
• Die Drähte für die benachbarten Erregerspulen 5, die in der umlaufenden Richtung angeordnet sind, sind derart gewickelt, dass die Zahlen von Windungen von jedem der Drähte die gleichen sind und die Wicklungsrichtungen zueinander umgekehrt sind. Alle Erregerspulen 5 sind in Reihe verbunden, um die Erregerwicklung 9 zu bilden.
• Die Ausgangswicklung 10 ist zu der in Ausführungsform 1 identisch, und somit wird eine Beschreibung von ihr hier weggelassen.
• Kurzschlussspulen 13, in denen Drähte in der gleichen Wicklungsrichtung gewickelt sind, sind in den jeweiligen Zähnen 2 ausgebildet.
• Eine Kurzschlussspule 13, die in einem der Zähne 2 ausgebildet ist, ist mit einer Kurzschlussspule 13 verbunden, die in einem anderen der Zähne 2 ausgebildet ist, die zu der Kurzschlussspule 13, die in dem einen der Zähne 2 ausgebildet ist, mit Bezug auf einen Achsenpunkt des Rotors 4 punkt-symmetrisch ist. Anschließend wird eine derartige Verbindung hergestellt, um sechs Kurzschlusswicklungen 14 zu bilden.
• Hierin nachstehend wird ein spezifisches Verfahren zum Bilden einer Kurzschlusswicklung 14(1) beschrieben. Es wird vermerkt, dass eine r-te Kurzschlusswicklung 14 als eine Kurzschlusswicklung 14(r) ausgedrückt wird.
• Zuerst werden 10 Windungen eines Drahtes an dem Zahn 2(1) in der normalen Richtung gewickelt, um eine der Kurzschlussspulen 13 zu bilden.
• Anschließend wird der Draht zu dem Zahn 2(7) erweitert, der mit Bezug auf den Achsenpunkt des Rotors 4 punkt-symmetrisch ist. Dann werden 10 Windungen eines Drahtes an dem Zahn 2(7) in der umgekehrten Richtung gewickelt, um eine andere der Kurzschlussspulen 13 zu bilden.
• Dann wird ein Wicklungsstartabschnitt des Drahtes mit einem Wicklungsendabschnitt davon verbunden, um die Kurzschlusswicklung 14(1) zu bilden.
• Wie in dem Fall der Kurzschlusswicklung 14(1) werden, um jede der Kurzschlusswicklung 14(2) und der anderen Kurzschlusswicklungen zu bilden, Drähte an den Zähnen 2 gewickelt, die zueinander derart punkt-symmetrisch sind, dass die Zahlen von Windungen von jedem der Drähte die gleichen sind und die Wicklungsrichtungen zueinander umgekehrt sind, wobei dadurch Kurzschlussspulen 13 gebildet werden. Die gebildeten Kurzschlussspulen 13 werden miteinander verbunden.
• 16 zeigt ein Beispiel mit Bezug auf die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Erregerspulen 5, die in der Erregerwicklung 9 enthalten sind, die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Ausgangsspulen 6, die in der Ausgangswicklung 10 enthalten sind, und die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Kurzschlussspulen 13, die in der Kurzschlusswicklung 14 enthalten sind. Wenn in 16 die Zahl von Drahtwindungen ein negatives Vorzeichen hat, ist die Wicklungsrichtung die umgekehrte Richtung. Eine Spalte, in der nur „-“ angezeigt wird, bedeutet, dass die Kurzschlussspule 13 in dem entsprechenden Zahn 2 nicht ausgebildet ist.
• Hierin nachstehend wird der Betrieb des Winkeldetektors vom variablen Reluktanztyp 1 mit dem oben erwähnten Aufbau beschrieben.
• Die Kurzschlussspule 13, die in dem Zahn 2(p) ausgebildet ist, wird als eine Kurzschlussspule 13(p) ausgedrückt.
• In der Kurzschlusswicklung 14(1) ist die Wicklungsrichtung eines Drahtes für eine Kurzschlussspule 13(1) umgekehrt zu der für eine Kurzschlussspule 13(7).
• Wenn ein Strom in die Erregerwicklung 9 fließt, wird dann eine elektromotorische Kraft, die in der Kurzschlussspule 13(1) generiert wird, umgekehrt zu der in der Kurzschlussspule 13(7), da der Draht für die Erregerspule 5(1, 1) in der normalen Richtung gewickelt ist und der Draht für die Erregerspule 5(7, 1) in der normalen Richtung gewickelt ist. Deshalb fließt kein Kurzschlussstrom.
• Hier wird angenommen, dass ein Luftspalt zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 4 uneben wird. Z.B. wird angenommen, dass der Stator 3 oder der Rotor 4 aus der Mitte gerät und somit ein Luftspalt zwischen dem Zahn 2(1) und dem Rotor 4 kleiner wird und ein Luftspalt zwischen dem Zahn 2(7) und dem Rotor 4 größer wird. In einem derartigen Fall ist eine Amplitude eines fließenden Erregerstroms in dem Zahn 2(1) gleich der in dem Zahn 2(7), sodass eine Magnetflussdichte des Zahns 2(1), in dem der Luftspalt klein ist, größer wird.
• Als ein Ergebnis wird die elektromotorische Kraft, die in der Kurzschlussspule 13(1) der Kurzschlusswicklung 14(1) generiert wird, größer als die in der Kurzschlussspule 13(7) der Kurzschlusswicklung 14(1). Deshalb fließt ein Kurzschlussstrom in die Kurzschlussspule 13(1) in der Richtung, in der der Magnetfluss des Zahns 2(1) aufgehoben wird und es fließt ein Kurzschlussstrom in die Kurzschlussspule 13(7) in der Richtung, in der sich der Magnetfluss des Zahns 2(7) erhöht.
• Selbst wenn z.B. eine Variation im Magnetfluss in der Durchmesserrichtung der Erregerwicklung 9 auftritt, fließt ein zirkulierender Strom in die Kurzschlusswicklungen 14, die parallel verbunden sind in der Richtung, in der die Variation im Magnetfluss aufgehoben ist.
• Es wird der Betrieb von jeder der zweiten bis sechsten Kurzschlusswicklungen 14 durchgeführt, wie oben beschrieben.
• Gemäß dem Winkeldetektor vom variablen Reluktanztyp 1 in Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung ist, wenn es einen Magnetfluss gibt, der die Zähne 2 in der Durchmesserrichtung passiert, z.B. ein Magnetfluss, der von dem Zahn 2(1) zu dem Zahn 2(7) passiert, die Richtung der elektromotorischen Kraft, die in der Kurzschlussspule 13(1) generiert wird, mit der in der Kurzschlussspule 13(7) ausgerichtet. Deshalb fließen die Kurzschlussströme in die Kurzschlussspulen 13 in der Richtung, in der der Magnetfluss reduziert ist.
• Somit kann der Einfluss eines Rauschens in den Ausgangsspulen 6 durch die Reduzierung im Magnetfluss unterdrückt werden, wobei dadurch Winkelerfassung hoher Genauigkeit durchgeführt wird.
• In dieser Ausführungsform wird jede der Kurzschlusswicklungen 14 durch die Verbindung zwischen den Kurzschlussspulen 13 gebildet, die in den Zähnen 2 vorgesehen sind, die einander entgegengesetzt sind. Es kann ein anderes Verbindungsverfahren verwendet werden.
• 17 ist ein Verbindungsdiagramm, das einen Verbindungszustand der Kurzschlussspulen 13 zeigt, der durch ein anderes Verbindungsverfahren vorgesehen wird.
• 18 zeigt ein Beispiel mit Bezug auf die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Erregerspulen 5, die in der Erregerwicklung 9 enthalten sind, die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Ausgangsspulen 6, die in der Ausgangswicklung 10 enthalten sind, und die Zahl von Drahtwindungen von jeder der Kurzschlussspulen 13, die in der Kurzschlusswicklung 14 enthalten sind.
• Wenn die Kurzschlussspulen 13 auf eine derartige Art und Weise ausgebildet sind, wird die Zahl von Verbindungspunkten der Kurzschlusswicklungen 14 reduziert, sodass Verarbeitbarkeit höher als die in dem Fall ist, wo die sechs Kurzschlusswicklungen 14 vorgesehen sind.
• Mit Bezug auf jede der Erregerwicklung 9, eine Signalwicklung, und die Kurzschlusswicklung 14 sind die Zahl von Drahtwindungen und die Wicklungsrichtung Beispiele und somit nicht auf jene begrenzt, die in den oben erwähnten Ausführungsformen beschrieben werden.
• In der obigen Beschreibung ist der Rotor 4 innerhalb des Stators 3 vorgesehen. Der Stator 3 mit den Zähnen 2 kann außerhalb des Rotors 4 vorgesehen sein.

Claims (9)

1. Winkeldetektor (1), umfassend: einen Stator (3) mit einer Vielzahl von Zähnen (2), die in Intervallen in umlaufender Richtung ausgebildet sind, Erregerspulen (5), die durch eine elektrische Energiequelle erregt werden, und Ausgangsspulen (6) zum Ausgeben einer Änderung im Magnetfluss als eine Spannung, wobei die Erregerspulen (5) und die Ausgangsspulen (6) um jeweilige Zähne (2) herum gebildet sind; und einen Rotor (4), enthaltend einen Eisenkern mit einer Form, bei der sich der Abstand zwischen dem Rotor und dem Stator bei Drehung des Rotors sinusförmig ändert, wobei mehrere Erregerspulengruppen (7, 8) dadurch gebildet sind, dass mehrere Erregerspulen (5) in umlaufender Richtung in Reihe geschaltet sind; dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Erregerspulengruppen (7, 8) parallel geschaltet sind, um eine Erregerwicklung (9) zu bilden.
2. Winkeldetektor (1) nach Anspruch 1, wobei die Erregerspulen (5) durch Wickeln eines Drahtes mit einem Drahtdurchmesser gleich dem eines Drahtes für die a-Phasen-Ausgangsspulen (6) gebildet werden.
3. Winkeldetektor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Erregerspulen (5) von jeder der Erregerspulengruppen (7, 8) um die verschiedenen Zähne (2) herum ausgebildet sind.
4. Winkeldetektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Erregerwicklung (9) enthält: eine erste Erregerspulengruppe (7) der mehreren Erregerspulengruppen (7, 8), worin eine Hälfte der Erregerspulen (5), die um die Zähne herum (2) ausgebildet sind, verbunden sind; und eine zweite Erregerspulengruppe (8) der mehreren Erregerspulengruppen (7, 8), worin die verbleibende Hälfte der Erregerspulen (5), die um die Zähne (2) herum ausgebildet sind, verbunden sind, wobei die erste Erregerspulengruppe (7) mit der zweiten Erregerspulengruppe (8) verbunden ist.
5. Winkeldetektor (1) nach Anspruch 4, wobei die miteinander verbundenen Erregerspulen (5) der ersten Erregerspulengruppe (7) und die miteinander verbundenen Erregerspulen (5) der zweite Erregerspulengruppe (8) jeweils um sich in umlaufender Richtung abwechselnde Zähne (2) herum ausgebildet sind.
6. Winkeldetektor (1), umfassend: einen Stator (3), mit einer Vielzahl von Zähnen (2), die in Intervallen in umlaufender Richtung und zur Rotationsachse des Rotors hin ausgerichtet ausgebildet sind, Erregerspulen (5), die durch eine elektrische Energiequelle erregt werden, und zumindest einer Ausgangswicklung (10), die Ausgangsspulen (6) zum Ausgeben einer Änderung im Magnetfluss als eine Spannung aufweist, wobei die Erregerspulen (5) und die Ausgangsspulen (6) der Ausgangswicklung (10) um jeweilige Zähne (2) herum ausgebildet sind; und einen Rotor (4), enthaltend einen Eisenkern mit einer Form, bei der sich der Abstand zwischen dem Rotor und dem Stator bei Drehung des Rotors (4) sinusförmig ändert, wobei eine erste Ausgangsspulengruppe (11) eine Hälfte der Ausgangsspulen (6) der Ausgangswicklung (10) aufweist, die in umlaufender Richtung in Reihe geschaltet sind, und eine zweite Ausgangsspulengruppe (12), die die verbleibende Hälfte der Ausgangsspulen (6) der Ausgangswicklung (10) aufweist, die ebenfalls in umlaufender Richtung in Reihe geschaltet sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenschaltung der Ausgangsspulen (6) der ersten Ausgangsspulengruppe (11) parallel geschaltet ist zur Reihenschaltung der Ausgangsspulen (6) der zweiten Ausgangsspulengruppe (12), um die Ausgangswicklung (10) zu bilden.
7. Winkeldetektor (1) nach Anspruch 6, wobei die miteinander verbundenen Ausgangsspulen (6) der ersten Ausgangsspulengruppe (11) und die miteinander verbundenen Ausgangsspulen (6) der zweiten Ausgangsspulengruppe (12) jeweils um sich in umlaufender Richtung abwechselnde Zähne herum ausgebildet sind.
8. Winkeldetektor (1), umfassend: einen Stator (3) mit einer Vielzahl von Zähnen (2), die in Intervallen in umlaufender Richtung und zur Rotationsachse des Rotors hin ausgerichtet ausgebildet sind, Erregerspulen (5), die durch eine elektrische Energiequelle erregt werden, Ausgangsspulen (6) zum Ausgeben einer Änderung im Magnetfluss als eine Spannung, wobei die Erregerspulen (5) und die Ausgangsspulen (6) um jeweilige Zähne (2) herum ausgebildet sind; und einen Rotor (4) mit einem Eisenkern mit einer Form, bei der sich der Abstand zwischen dem Rotor und dem Stator bei Drehung des Rotors (4) sinusförmig ändert, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (3) mindestens eine Kurzschlusswicklung (14) mit Kurzschlussspulen (13) aufweist, die um jeweilige Zähne (2) des Stators herum ausgebildet und in Reihe geschaltet sind, wobei die Reihenschaltung kurzgeschlossen ist.
9. Winkeldetektor (1) nach Anspruch 8, wobei jede der Kurzschlusswicklungen (14) durch Verbinden der Kurzschlussspulen (13) erzeugt wird, die um Zähne (2) herum ausgebildet sind, die zueinander mit Bezug auf einen Achsenpunkt des Rotors (4) punkt-symmetrisch sind.

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