[发明专利]旋转变压器励磁装置

说明书

技术领域

本发明涉及为了使旋转变压器的励磁绕组励磁，而调整正弦波状的励磁源信号的振幅，生成预先规定的振幅的励磁信号的旋转变压器励磁装置。

背景技术

作为用于检测旋转电机的旋转(转子的旋转速度、旋转位置(旋转角度))的旋转检测传感器，有时使用旋转变压器。旋转变压器通常在定子侧具有励磁绕组，利用根据被设置于转子侧的输出绕组感应的输出电压检测转子的旋转角的原理，检测旋转电机的旋转。由此，通常，交流信号被给予至励磁绕组。用于给予交流信号的励磁装置构成为具有生成正弦波振荡信号的正弦波振荡电路、和将该正弦波振荡信号的振幅放大并向励磁绕组供给的驱动电路(例如放大电路)。日本特开2009－180585号公报(专利文献1)中公开有，作为该驱动电路，使用具有针对旋转变压器的励磁绕组的串联谐振电容器的串联谐振电路的例子(第6段、图5等)。根据专利文献1，该电容器的静电电容和励磁绕组的电感以提高谐振电路的锐度Q的方式被设定，并且适当地设定励磁信号的频率，由此调整励磁信号的振幅。换句话说，对由正弦波振荡电路生成的正弦波振荡信号的振幅进行放大，并施加到励磁绕组。

这种构成若与具有使用计算放大器等的放大电路的情况相比，则电路规模变小，有助于小规模化、低成本化。但是，在使用这种电路的情况下，需要满足励磁绕组的直流电阻成分足够小(换句话说锐度Q高)、施加到励磁绕组的信号的振幅是通常的电子电路的电源电压左右(例如专利文献1中被励磁那样的5[V]左右)、振幅的放大率比较小等条件。

另一方面，在对用作近年来需求扩大的混合动力汽车、电动汽车等的驱动力源、电力源的旋转电机的旋转进行检测的旋转变压器中，施加到励磁绕组的交流信号的波高值(峰到峰)要求20～30[V]左右。与此相对，由于励磁信号的源信号由通常的电路生成，所以其波高值为2～3[V]左右，需要比较大的放大率。另外，生成励磁信号的源信号的电路多被广泛使用，即使励磁信号的频率也能够择一的选择，通常多固定为10[kHz]、20[kHz]等。由此，如专利文献1那样，将励磁信号的频率灵活且适当地设定在实用上并不容易。因此，对这样的旋转变压器励磁的励磁装置在多数的情况下，构成为具备具有10倍左右的放大率的放大电路。

另外，为了得到波高值为20～30[V]左右的励磁信号，需要具有比较宽的电源电压范围(25～35[V]左右)的电源。其中，存在若电源电压变高，则伴随于此电路的损耗也增加的趋势。由此，存在添加针对励磁绕组的并联谐振电容器而构成并联谐振电路，从而减少电路(励磁装置)的损耗的情况。对励磁装置来说在具备具有最佳的电源电压值的电源的情况下损耗小，但除此以外的情况下有可能损耗变大。例如，在励磁装置所具备的电源的电压值比最佳的电源电压值高的情况下，电源电压值越高损耗越大。另外，励磁装置所具备的电源的电压值比最佳的电源电压值低的情况下，励磁装置无法输出所需的振幅的正弦波，输出相对于正弦波失真的波形。

专利文献1:日本特开2009－180585号公报

发明内容

鉴于上述背景，希望提供能够灵活地应对广泛的电源电压范围，并通过低损耗的电路构成，能够对旋转变压器的励磁绕组给予具有励磁所需的振幅的正弦波状的励磁信号的技术。

鉴于上述课题的本发明所涉及的旋转变压器励磁装置的特征构成是为了使旋转变压器的励磁绕组励磁，而调整正弦波状的励磁源信号的振幅，生成预先规定的振幅的励磁信号的旋转变压器励磁装置，该旋转变压器励磁装置具备：并联谐振电路，其具有相对于上述励磁绕组的阻抗作为并联谐振阻抗发挥作用的并联谐振元件；以及串联谐振电路，其具有相对于上述励磁绕组的阻抗作为串联谐振阻抗发挥作用的串联谐振元件。

如上所述，并联谐振电路在减少旋转变压器励磁装置的损耗的方面有效，但为了得到励磁绕组的励磁所需的振幅，需要另外放大励磁信号的振幅。但是，为了该放大，需要具有超过励磁信号的波高值的电压范围的电源电压，缺乏电源电压的灵活性。另外，电源电压越高，损耗也会越大。另一方面，串联谐振电路能够输出具有超过电源电压的电压范围的波高值的励磁信号。其中，为了抑制电路损耗，还是需要电源电压的最佳化，缺乏电源电压的灵活性。如本特征构成那样，若具有并联谐振电路和串联谐振电路而构成旋转变压器励磁装置，则在例如放大器组合串联谐振电路的特性，生成规定的振幅的励磁信号，并且还能够利用并联谐振电路的功能减少电路的损耗。即，根据本特征构成，能够提供能灵活地应对广泛的电源电压范围，通过低损耗的电路构成，能够对旋转变压器的励磁绕组赋予具有励磁所需的振幅的正弦波状的励磁信号的旋转变压器励磁装置。