旋转变压器的异常检测装置的制作方法

1.本技术涉及旋转变压器的异常检测装置。


背景技术：

2.作为检测电动机的旋转角度的角度检测器，大多使用旋转变压器。旋转变压器作为坚固的角度检测器为人所知，但由于电动机驱动系统的耐故障性的要求，旋转变压器也需要冗余性。
3.因此，专利文献1中公开了设有第一系统的励磁绕组和输出绕组、以及第二系统的励磁绕组和输出绕组的双重系统的旋转变压器。
4.此外，在专利文献2中公开了一种技术，设有第一和第二旋转变压器传感器，对于各旋转变压器传感器，sin相的输出信号的振幅sinωt和cos相的输出信号的振幅cosωt不满足(sinωt)2+(cosωt)2＝1的关系的情况下，判定两个旋转变压器信号线彼此短路。
5.此外，虽然不具有冗余性，但在专利文献3中公开了一种技术，在输出与无刷dc电动机的转子位置对应的正弦波信号及余弦波信号的角度检测器中，基于正弦波信号和余弦波信号的平方值之和是否在规定范围内来检测角度检测器的故障。现有技术文献专利文献
6.专利文献1：日本专利特开2000-18968号公报专利文献2：日本专利特开2005-147791号公报专利文献3：日本专利特开2006-335252号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
7.然而，在专利文献1、2那样的冗余系统的旋转变压器中，即使构成冗余系统的第一系统和第二系统电绝缘，也会发生磁干扰。由此，第一系统和第二系统的其中一个系统的输出绕组的输出信号包含由第一系统和第二系统中的另一个系统的励磁交流电压引起的分量。例如，第一系统中的输出绕组的输出信号除了包含由施加在第一系统的励磁绕组上的励磁交流电压引起的分量之外，还包含由施加在第二系统的励磁绕组上的励磁交流电压引起的分量。同样地，第二系统中的输出绕组的输出信号除了包含由施加在第二系统的励磁绕组上的励磁交流电压引起的分量之外，还包含由施加在第一系统的励磁绕组上的励磁交流电压引起的分量。
8.在专利文献1中，没有公开在具有这样的第一系统及第二系统的旋转变压器中判定各系统异常的技术。此外，在专利文献3中，没有公开在冗余系统的旋转变压器中判定各系统异常的技术。
9.在专利文献2的技术中，构成为第一旋转变压器的sin相和cos相的输出信号与第二旋转变压器的sin相和cos相的输出信号的相位相差180度。此外，施加到第一旋转变压器
的励磁线圈的交流电压的周期与施加到第二旋转变压器的励磁线圈的交流电压的周期相同。因此，在专利文献2中，虽然没有描述第一系统和第二系统之间的磁干扰的影响，但假使发生磁干扰，由于第一旋转变压器的sin相和cos相的输出信号中包含的由第一旋转变压器的励磁线圈引起的分量与由第二旋转变压器的励磁线圈引起的分量反相，因此也只是sin相和cos相的输出信号的幅度增益减小，仍然维持(sinωt)2+(cosωt)2＝1的关系。
10.因此，如专利文献2所示的技术，施加到第一系统的励磁绕组上的交流电压的周期与施加到第二系统的励磁绕组上的交流电压的周期相同，在第一系统的两个输出信号与第二系统的两个输出信号为同相或反相的情况下，即使发生系统间的磁干扰，对于各系统，可以认为基于两个输出信号各自的平方值之和也能够判定异常。
11.但是，当施加到第一系统励磁绕组的交流电压的周期与施加到第二系统励磁绕组的交流电压的周期不同时，如上所述，由于在第一系统的两个输出信号上会叠加由第二系统的励磁交流电压引起的分量，并且在第一系统的两个输出信号的平方值之和上会叠加第二系统的励磁交流电压的周期振动分量，因此基于平方值之和,不能精确地判定第一系统的异常。同样地，基于第二系统的两个输出信号的平方值之和，也不能精确地判定第二系统的异常。
12.此外，为了提高冗余性，可以使第一系统和第二系统相互独立地工作，第一系统的励磁交流电压与第二系统的励磁交流电压不需要同步，而是寻求第一系统的励磁交流电压的周期与第二系统的励磁交流电压的周期不同的旋转变压器。
13.因此，本技术的目的在于提供一种旋转变压器的异常检测装置，即使在第一系统的励磁交流电压的周期与第二系统的励磁交流电压的周期不同而发生系统间的磁干扰的情况下，也可以至少判定第一系统的异常。用于解决技术问题的技术手段
14.本技术所涉及的旋转变压器的异常检测装置包括：旋转变压器，该旋转变压器具有第一系统的励磁绕组、第一系统的两个输出绕组、第二系统的励磁绕组、以及第二系统的两个输出绕组，且在第一系统与第二系统之间会产生磁干扰；第一系统的励磁部，该第一系统的励磁部将第一周期的交流电压施加到所述第一系统的励磁绕组；第二系统的励磁部，该第二系统的励磁部将与所述第一周期不同的第二周期的交流电压施加到所述第二系统的励磁绕组；第一系统的输出信号检测部，该第一系统的输出信号检测部以所述第一周期的一半以下的周期检测所述第一系统的两个输出绕组的输出信号；第一系统的减少处理部，该第一系统的减少处理部对所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值进行减少所述第二周期的分量的第二周期分量减少处理；第一系统的直流提取处理部，该第一系统的直流提取处理部对所述第二周期分量减少处理后的所述第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值，进行减少所述第一周期的分量的直流提取处理，并计算第一系统的两个输出信号的直流值；以及第一系统的异常检测部，该第一系统的异常检测部基于所述第一系统的两个输出信号的直流值是否在预先设定的第一系统的正常范围内来判定第一系统的异常。
发明效果
15.当第一系统存在异常时，第一系统的两个输出绕组的输出信号检测值中包含的第一周期分量的振动中心值将脱离正常范围。根据本技术所涉及的旋转变压器的异常检测装置，当第一周期和第二周期不同，并且第一系统的两个输出绕组的输出信号检测值中由于系统间的磁干扰而包含由第二系统的第二周期的励磁交流电压引起的第二周期的分量时，通过第二周期分量减少处理，能够从第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值减少第二周期的分量。然后，对于第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出绕组的输出信号检测值，进行减少第一周期的分量的直流提取处理，从而能够计算在第一系统的两个输出绕组的输出信号检测值中包含的第一周期分量的振动中心值(直流分量)。因此，基于第一系统的两个输出信号的直流值是否在第一系统的正常范围内，能够精确地判定第一系统的异常。
附图说明
16.图1是实施方式1所涉及的旋转变压器的异常检测装置的简要结构图。图2是沿轴向观察实施方式1所涉及的旋转变压器的侧视图。图3是用于说明实施方式1所涉及的假设没有系统之间的磁干扰的情况下的第1系统的检测定时的时序图。图4是实施方式1所涉及的控制装置的硬件结构图。图5是用于说明实施方式1所涉及的第一系统的第二周期分量减少处理以及直流提取处理的时序图。图6是实施方式1所涉及的第一系统的减少处理部的框图。图7是用于说明实施方式1所涉及的第一系统的异常检测处理的流程图。图8是用于说明实施方式1所涉及的第一系统的异常检测处理的其他示例的流程图。图9是用于说明实施方式1所涉及的第二系统的第一周期分量减少处理以及直流提取处理的时序图。图10是实施方式1所涉及的第二系统的减少处理部的框图。图11是用于说明实施方式1所涉及的第二系统的异常检测处理的流程图。图12是用于说明实施方式1所涉及的第二系统的异常检测处理的其他示例的流程图。图13是用于说明实施方式2所涉及的第二系统的第一周期分量减少处理以及直流提取处理的时序图。图14是实施方式2所涉及的第二系统的减少处理部的框图。图15是实施方式3所涉及的旋转变压器的异常检测装置的简要结构图。图16是实施方式3所涉及的旋转变压器的示意立体图。
具体实施方式
17.1.实施方式1参照附图对实施方式1所涉及的旋转变压器的异常检测装置进行说明。图1是本实
施方式所涉及的旋转变压器的异常检测装置的简要结构图。另外，旋转变压器的异常检测装置也是角度检测装置。
18.1-1.旋转变压器1旋转变压器1具有第一系统的励磁绕组10a、第一系统的两个输出绕组111a、112a(也称为第一系统的第一输出绕组111a、第一系统的第二输出绕组112a)、第二系统的励磁绕组10b、第二系统的两个输出绕组111b、112b(也称为第二系统的第一输出绕组111b、第二系统的第二输出绕组112b)。在第一系统的绕组与第二系统的绕组之间产生磁干扰。即，通过第一系统的励磁绕组10a产生的磁通引起的电磁感应，不仅在第一系统的两个输出绕组111a、112a中产生感应电压，在第二系统的两个输出绕组111b、112b中也产生感应电压，通过第二系统的励磁绕组10b产生的磁通引起的电磁感应，不仅在第二系统的两个输出绕组111b、111b中产生感应电压，在第一系统的两个输出绕组111a、112a中也产生感应电压。
19.如图2所示，第一系统的励磁绕组10a、第一系统的两个输出绕组111a、112a、第二系统的励磁绕组10b、以及第二系统的两个输出绕组111b、112b卷绕在同一个定子13上。转子14配置在定子13的径向内侧。转子14包括在外周部沿周向均匀配置的多个突出部。突出部向径向外侧的突出高度以定子13和转子14之间的气隙磁导(gap permeance)随着旋转呈正弦波状变化的方式来形成。即，旋转变压器1为可变磁阻(vr)型旋转变压器。本实施方式设有5个突出部，其中轴倍角被设为5。因此，转子每以机械角旋转1圈，则以电气角旋转5圈。
20.如图3中假设系统间没有磁干扰的示例所示，在交流电压vra被施加到第一系统的励磁绕组10a的状态下，当转子旋转时，根据转子的电气角所示的旋转角度(气隙磁导)，在第一系统的第一输出绕组111a中感应的交流电压v1a的振幅以及在第一系统的第二输出绕组112a中感应的交流电压v2a的振幅呈正弦波形状(或余弦波形状)变化。第一系统的第一输出绕组111a和第一系统的第二输出绕组112a以使它们的交流电压的振幅在电气角上彼此相差90度的方式被卷绕到定子13的周向位置。同样地，第二系统的第一输出绕组111b和第二系统的第二输出绕组112b以使它们的感应交流电压的振幅在电气角上彼此相差90度的方式被卷绕到定子的周向位置。
21.在本实施方式中，如图2所示，定子13包括均匀配置在周向上的12个齿，第一系统的绕组被卷绕在第1齿te1至第6齿te6，第二系统的绕组被卷绕到第7齿te7到第12齿te12。第一系统的励磁绕组10a分散卷绕于第1齿te1至第6齿te6。第一系统的第一输出绕组111a和第一系统的第二输出绕组112a分散卷绕于第1齿te1至第6齿te6，以使得感应交流电压的振幅彼此相差90度。同样地，第二系统的励磁绕组10b分散卷绕于第7齿te7至第12齿te12。第二系统的第一输出绕组111b和第二系统的第二输出绕组112b分散卷绕于第7齿te7至第12齿te12，以使得感应交流电压的振幅彼此相差90度。
22.卷绕于多个齿的第一系统的励磁绕组10a串联连接在齿之间，串联连接的第一系统的励磁绕组10a的两个端子连接到后述的控制装置50(第一系统的励磁部51a)。同样地，在齿之间串联连接的第一系统的第一输出绕组111a的两个端子连接到后述的控制装置50(第1系统的输出信号检测部52a)。在齿之间串联连接的第一系统的第二输出绕组112a的两个端子连接到后述的控制装置50(第一系统的输出信号检测部52a)。此外，卷绕在多个齿上的第二系统的励磁绕组10b的两个端子连接到后述的控制装置50(第二系统的励磁部51b)。同样地，在齿之间串联连接的第二系统的第一输出绕组111b的两个端子连接到后述的控制
装置50(第二系统的输出信号检测部52b)。在齿之间串联连接的第二系统的第二输出绕组112b的两个端子连接到后述的控制装置50(第二系统的输出信号检测部52b)。
23.另外，可以将突出部的数量(轴倍角)和齿的数量设定成任意数量。第一系统的绕组和第二系统的绕组可以不在周向上分成两个来配置，也可以在周向上分散地配置。
24.1-2.控制装置50旋转变压器的异常检测装置包括控制装置50。控制装置50如图1所示，包括第一系统的励磁部51a、第一系统的输出信号检测部52a、第一系统的减少处理部53a、第一系统的角度计算部54a、第一系统的直流提取处理部55a、第一系统的异常检测部56a、第二系统的励磁部51b、第二系统的输出信号检测部52b、第二系统的减少处理部53b、第二系统的角度计算部54b、第二系统的直流提取处理部55b以及第二系统的异常检测部56b。控制装置50的各功能由控制装置50所具备的处理电路来实现。
25.具体而言，控制装置50如图4所示，作为处理电路，包括：cpu(central processing unit：中央处理器)等运算处理装置90(计算机)；与运算处理装置90进行数据交换的存储装置91；向运算处理装置90输入外部的信号的输入电路92；以及从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93等。
26.作为运算处理装置90，可以具备asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)、ic(integrated circuit：集成电路)、dsp(digital signal processor：数字信号处理器)、fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)、各种逻辑电路和各种信号处理电路等。此外，作为运算处理装置90，也可以具备多个相同种类或不同种类的运算处理装置来分担执行各处理。作为存储装置91，具备构成为能从运算处理装置90读取数据及写入数据的ram(random access memory：随机存取存储器)、以及构成为能从运算处理装置90读取数据的rom(read only memory：只读存储器)等。第一系统的第一输出绕组111a、第一系统的第二输出绕组112a、第二系统的第一输出绕组111b和第二系统的第二输出绕组112b连接到输入电路92。输入电路92包括将这些绕组的输出电压输入到运算处理装置90的a/d转换器等。第一系统的励磁绕组10a及第二系统的励磁绕组10b连接到输出电路93，输出电路93中包括用于对这些绕组施加交流电压vra的开关元件等驱动电路。可以在开关元件的输出侧设置低通滤波电路。此外，输出电路93包括将计算出的第一角度θ1和第二角度θ2、以及第一系统的异常信号err1和第二系统的异常信号err2传递给外部控制装置94的通信回路等信号输出电路。
27.于是，控制装置50所具备的各控制部51a～56b等的各功能是通过由运算处理装置90执行存储于rom等存储装置91的软件(程序)，并与存储装置91、输入电路92及输出电路93等控制装置50的其它硬件协作来实现的。另外，将各控制部51a～56b等使用的设定数据作为软件(程序)的一部分存储于rom等存储装置91。以下，对控制装置50的各功能进行详细说明。
28.1-2-1.励磁部第一系统的励磁部51a对第一系统的励磁绕组10a施加第一周期ta的交流电压vra(在本例中为正弦波的交流电压vra)。第一系统的励磁部51a计算第一周期ta的交流电压指令，基于交流电压指令和三角波的比较结果生成使设置于输出电路93的第一系统的励磁绕组用的开关元件导通断开的pwm信号(pulse width modulation：脉宽调制)。当开关元件导
通时，电源电压被施加到第一系统的励磁绕组10a侧，当开关元件断开时，停止电源电压的施加。
29.第二系统的励磁部51b对第二系统的励磁绕组10b施加第二周期tb的交流电压vrb(在本例中为正弦波的交流电压vrb)。第二周期tb设定为与第一周期ta不同的周期。本实施方式中，如后述那样，第二周期tb设定为第一周期ta的2倍(tb＝2
×
ta)。例如，在ta＝50μs的情况下，设定为tb＝100μs。
30.第二系统的励磁部51b计算第二周期tb的交流电压指令，基于交流电压指令和三角波的比较结果生成使设置于输出电路93的第二系统的励磁绕组用的开关元件导通和断开的pwm信号。
31.1-2-2.第一系统的输出信号检测部第一系统的输出信号检测部52a以预先设定的检测定时周期性地检测第一系统的两个输出绕组111a、112a的输出信号v1a、v2a。在本实施方式中，如后述那样，考虑第一系统的异常判定和角度计算来设定检测定时。
32.1-2-3.第一系统的减少处理部＜由系统之间的磁干扰导致的问题＞如图5中第一系统的第一输出绕组的输出信号v1a的示例所示，由于系统之间的磁干扰，在第一系统的两个输出绕组111a、112a的输出信号v1a、v2a上分别叠加由第二系统的励磁绕组10b励磁产生的第二周期tb的磁通引起的电磁感应而感应出的第二周期的分量v1a_tb、v2a_tb。图5的上段的图中示出第一系统的第一输出绕组的输出信号v1a，在中段的图中示出第一系统的第一输出绕组的输出信号v1a所包含的由第一系统的励磁绕组10a的磁通引起的电磁感应而感应出的第一周期的分量v1a_ta，在下段的图中示出由第一系统的第一输出绕组的输出信号v1a所包含的由第二系统的励磁绕组10b的磁通引起的电磁感应而感应出的第二周期的分量v1a_tb。第一系统的第一输出绕组的输出信号v1a是第一周期的分量v1a_ta和第二周期的分量v1a_tb合计后获得的信号。
33.＜第二周期分量减少处理＞因此，第一系统的减少处理部53a对第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_s、v2a_s进行减少第二周期的分量的第二周期分量减少处理。
34.本实施方式中，构成为基于以下说明的原理来进行第二周期分量减少处理。如图5的下段的图中所示那样，第一系统的第一输出绕组的输出信号的第二周期的分量v1a_tb以第二周期的半周期tb/2加上第二周期tb的整数倍后的周期(例如，第二周期的半周期tb/2)发生相位反转，并且正负符号反转。
35.因此，作为第二周期分量减少处理，构成为第一系统的减少处理部53a将在本次的检测定时检测出的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_s、v2a_s以及在本次检测定时的第一系统减少处理间隔δt1前的检测定时检测出的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_sold、v2a_sold相加。第一系统减少处理间隔δt1设定为如下式所示那样。这里，m是0以上的整数。本实施方式中，设定为m＝0，第一系统减少处理间隔δt1设定为第二周期的半周期tb/2。δt1＝tb/2+tb
×m···
ꢀꢀ
(1)
36.第一系统的减少处理部53a例如如图6所示那样构成。第一系统的减少处理部53a
包括第一延迟器53a1，该第一延迟器53a1使第一系统的第一输出绕组的输出信号的检测值v1a_s延迟第一系统减少处理间隔δt1后输出，第一系统的减少处理部53a将第一系统的第一输出绕组的输出信号的检测值v1a_s和第一延迟器53a1的输出v1a_sold相加来计算第二周期分量减少处理后的第一系统的第一输出绕组的输出信号的检测值v1a_f。同样地，第一系统的减少处理部53a包括第二延迟器53a2，该第二延迟器53a2使第一系统的第二输出绕组的输出信号的检测值v2a_s延迟第一系统减少处理间隔δt1后输出，第一系统的减少处理部53a将第一系统的第二输出绕组的输出信号的检测值v2a_s和第二延迟器53a2的输出v2a_sold相加来计算第二周期分量减少处理后的第一系统的第二输出绕组的输出信号的检测值v2a_f。
37.根据该结构，正负符号彼此反转的两个第二周期的分量相加，两个第二周期的分量相互抵消。因此，在相加后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_f、v2a_f中的第二周期的分量减少。然后，使用减少了第二系统的第二周期的分量的第一系统的第一周期的分量，能够精确地进行后述的第一系统的异常判定。
38.在本实施方式中，如下式所示那样，第二周期tb被设定为第一周期ta的偶数倍。这里，n是1以上的整数。在本实施方式中，设定为n＝1，第二周期tb被设定为第一周期ta的两倍。例如，当第一周期ta被设定为50us时，第二周期tb被设定为100us。tb＝ta
×2×n…ꢀꢀ
(2)
39.根据该结构，如将式(2)代入式(1)的下式所示那样，第一系统减少处理间隔δt1成为第一周期ta的整数倍。δt1＝ta
×
(n+2
×n×
m)
…ꢀꢀ
(3)
40.因此，第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_s、v2a_s中，加上了第一周期ta的整数倍前后的值。因此，如图5所示，相加的两个第一周期的分量的相位相同，正负符号相同,从而是同等的值，因此相加后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_f、v2a_f分别相当于检测值中包含的第一周期的分量v1a_ta、v2a_ta的2倍值。v1a_f≒2
×
v1a_tav2a_f≒2
×
v2a_ta
…ꢀꢀ
(4)
41.本实施方式中，设定为m＝0，n＝1。因此，第一系统的减少处理部53a构成为将在本次的检测定时检测出的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_s、v2a_s、以及在第一周期ta(第二周期的半周期tb/2)前检测出的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_sold、v2a_sold相加。
42.1-2-4.第一系统的异常判定《异常判定的原理》第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_f、v2a_f(以下也称为第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f)与图3所示的系统之间没有磁干扰的情况下的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_s、v2a_s的行为相同。因此，在第一系统没有异常的情况下，第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f以规定电压为中心以第一周期ta振动，振幅以旋转周期振动。通过这样振动的第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f的瞬时值，难以判定有无异常。另一方面，在没有异常的情况下，由于振动中心值是
规定的正常值，因此当振动中心值发生变动而偏离正常值时，可以检测出发生了异常。
43.为了计算以第一周期ta振动的第二周期分量减少处理之后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f的振动中心值，根据采样定理有必要以第一周期ta一半以下的周期对输出信号进行采样。
44.《异常判定用的检测周期》因此，第一系统的输出信号检测部52a以被设定为第一周期ta一半以下的周期的第一系统的异常判定用的检测周期周期性地检测第一系统的两个输出绕组111a、112a的输出信号v1a、v2a。在本实施方式中，如图5所示那样，第一系统的输出信号检测部52a在施加给第一系统的励磁绕组10a的第一周期ta的交流电压vra成为最大值或最小值的每隔第一周期的半周期ta/2的定时，检测第一系统的两个输出绕组的输出信号v1a_s、v2a_s。
45.＜异常判定用的第二周期分量减少处理＞然后，第一系统的减少处理部53a每隔检测第一系统的两个输出信号v1a_s、v2a_s的第一周期的半周期ta/2，对第一系统的两个输出信号的检测值v1a_s、v2a_s进行第二周期分量减少处理，计算第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f。本实施方式中，第一系统的减少处理部53a每隔异常判定用的检测周期(在本例中为每隔第一周期的半周期ta/2)，将本次检测的第一系统的两个输出信号的检测值v1a_s、v2a_s与第一系统减少处理间隔δt1前(在本例中为第一周期ta前(也可以是第一周期ta的整数倍前))检测出的第一系统的两个输出信号的检测值v1a_sold、v2a_sold相加，计算第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f。
46.《第一系统的直流提取处理部》第一系统的直流提取处理部55a对第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f分别进行减少第一周期ta的分量的直流提取处理，计算第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc。
47.在本实施方式中，第一系统的直流提取处理部55a对第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f分别进行第一周期ta期间的移动平均处理，计算第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc。在本示例中，异常判定用的检测定时和第二周期分量减少处理的定时被设定为每隔第一周期的半周期ta/2的定时。因此，如下式所示，第一系统的直流提取处理部55a计算在本次的检测定时计算出的第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f、与在第一周期的半周期ta/2之前的上次检测定时计算出的第二周期分量减少处理之后的第一系统的两个输出信号v1a_f_old、v2a_f_old的平均值作为第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc。v1a_dc＝{v1a_f+v1a_f_old}/2v2a_dc＝{v2a_f+v2a_f_old}/2
…
(5)
48.如使用式(4)说明的那样，第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f相当于第一周期的分量v1a_ta、v2a_ta的2倍值。因此，从如图9所示的第一周期的分量v1a_ta的行为可知，本次计算出的第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f与在第一周期的半周期ta/2之前的上次计算出的第二周期分量减少处理之后的第一系统的两个输出信号v1a_f_old、v2a_f_old的相位反转。因此，通过计算两者的平均值，能够计算出第一周期的分量v1a_ta、v2a_ta的振动中心值。
49.或者，第一系统的直流提取处理部55a针对第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f，进行在第一周期ta的2以上自然数倍的期间的移动平均处理，从而计算第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc。
50.或者，第一系统的直流提取处理部55a针对第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f，也可以进行带阻滤波处理以减少包含第一周期ta的频率在内的频带分量，从而计算第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc。或者，第一系统的直流提取处理部55a针对第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f，也可以进行截止频率小于第一周期ta的频率的低通滤波处理，从而计算第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc。
51.另一方面，不同于本实施方式在不进行第二周期分量减少处理而在第一系统的两个输出信号上叠加了第二周期的分量的情况下，如图5所示，由于第二周期的分量t1a_tb的相位每隔第一周期的半周期ta/2偏移90度，因此在第一系统的两个输出信号的直流值上会叠加第二周期tb的振动分量，不能精确地计算出第一周期的分量v1a_ta、v2a_ta的振动中心值。
52.《第一系统的异常检测部》第一系统的异常检测部56a基于第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc是否分别处于预先设定的第一系统的正常范围内，来判定第一系统的异常。
53.如上述那样，第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc对应于第一系统的两个输出信号的检测值v1a_s、v2a_s中包含的第一周期的分量v1a_ta、v2a_ta的振动中心值。
54.第一系统的正常范围被设定为包含第一周期的分量v1a_ta、v2a_ta的振动中心值的正常值且在第一系统的下限值min1与第一系统的上限值max1之间的范围。例如，第一系统的下限min1被预先设定为比第一周期的分量v1a_ta、v2a_ta的振动中心值的正常值(在本例中为0)小规定值的值，第一系统的上限值max1被预先设定为比振动中心值的正常值大规定值的值。第一系统的正常范围的设定根据想要判定为异常的异常程度来调整。
55.另外，与本实施方式不同，在第一系统的两个输出信号的电压范围为0至5v并且振动中心值的正常值为2.5v的情况下，第一系统的正常范围被设定为包含2.5v的范围。
56.第一系统的异常包括第一系统的各绕组10a、111a、112a断线等异常、控制装置50中的第一系统的各绕组的输入输出电路异常、与控制装置50的第一系统有关的处理异常等。
57.使用图7的流程图，说明异常判定的处理。图7的流程图的处理是每隔异常判定用的检测周期在计算出第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc之后执行。在图7中，对使用了第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc的异常判定进行说明，但对第一系统的第二输出绕组的输出信号的直流值v2a_dc也同样进行。
58.在步骤s01，第一系统的异常检测部56a获取由第一系统的直流提取处理部55a计算出的第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc。然后，在步骤s02，第一系统的异常检测部56a判定第一系统的第一输出绕线的输出信号的直流值v1a_dc是否在第一系统的下限值min1以上且在第一系统的上限值max1以下。即，第一系统的异常检测部56a判定第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc是否处于第一系统的正常范围内。
59.第一系统的异常检测部56a在步骤s02中判定第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc不在第一系统的正常范围内时，前进至步骤s03，判定为第一系统发生了异常。在本实施方式中，当第一系统的异常检测部56a判定第一系统发生了异常时，输出第一系统的异常信号err1。例如，第一系统的异常信号err1被传递到第一角θ1所传往的外部的控制装置94。当控制装置50和外部的控制装置94一体化时，在同一控制装置内发送第一系统的异常信号err1。
60.另一方面，第一系统的异常检测部56a在步骤s02中判定第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc在第一系统的正常范围内时，判定为第一系统没有发生异常，并结束处理。
61.《异常判定处理的其他示例》使用图8的流程图，说明异常判定处理的其他示例。图8的流程图的处理是每隔异常判定用的检测周期在计算出第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc之后执行的。在图8中，对使用了第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc的异常判定进行说明，但对第一系统的第二输出绕组的输出信号的直流值v2a_dc也同样进行。
62.在步骤s11，第一系统的异常检测部56a获取由第一系统的直流提取处理部55a计算出的第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc。然后，在步骤s12，第一系统的异常检测部56a判定第一系统的第一输出绕线的输出信号的直流值v1a_dc是否在第一系统的下限值min1以上且在第一系统的上限值max1以下。即，第一系统的异常检测部56a判定第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc是否处于第一系统的正常范围内。
63.第一系统的异常检测部56a在步骤s12中判定第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc不在第一系统的正常范围内时，前进至步骤s13，使异常判定计数值t1增加1。之后，前进至步骤s14，第一系统的异常检测部56a对异常判定计数值t1是否在预设的异常判定次数t1ab以上进行判定。
64.第一系统的异常检测部56a在步骤s14中判定异常判定计数值t1在异常判定次数t1ab以上时，前进至步骤s15，判定第一系统发生了异常。然后，当第一系统的异常检测部56a判定第一系统发生了异常时，输出第一系统的异常信号err1。第一系统的异常检测部56a在步骤s14中判定异常判定计数值t1不在异常判定次数t1ab以上时，判定第一系统没有发生异常，并结束处理。
65.另一方面，第一系统的异常检测部56a在步骤s12中判定第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc在第一系统的正常范围内时，前进至步骤s16，将异常判定计数值t1复位为0后结束处理。
66.在图8的流程图的示例中，第一系统的异常检测部56a在第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc不在第一系统的正常范围内的情况连续地持续了预先设定的异常判定次数t1ab以上时，判定在第一系统中发生了异常。
67.由此，通过异常判定次数t1ab进行判定，能够防止因在第一系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1a_dc中产生的噪声分量而产生误判。此外，通过在连续地不在正常范围内的情况下判定异常，能够提高异常判定的精度。
68.另外，在步骤s16，第一系统的异常检测部56a可以不将异常判定计数值t1复位为0，也可以使异常判定计数值t1保持上次值，或者可以减少异常判定计数值t1。
69.1-2-5.第一系统的角度计算部如下式所示，第一系统的角度计算部54a通过计算第二周期分量减少处理后的第一系统的第一输出绕组的输出信号v1a_f与第一系统的第二输出绕组的输出信号v2a_f之比的反正切(反正切函数)，来计算第一角度θ1。θ1＝tan-1
(v1a_f/v2a_f)
…
(6)
70.如式(4)所示，第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f分别相当于在检测值中包含的第一周期的分量v1a_ta、v2a_ta的2倍值。因此，如将式(4)代入式(6)的下式所示那样，根据在检测值中包含的第一周期的分量v1a_ta、v2a_ta之比，能够精确地计算第一角度θ1。θ1≒tan-1
{(2
×
v1a_ta)/(2
×
v2a_ta)}＝tan-1
(v1a_ta/v2a_ta)
…
(7)
71.虽然也可以在第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号v1a_f、v2a_f的每次计算(在本例中为每隔第一周期的半周期ta/2)时计算第一角度θ1，但如图3所示，在施加到第一系统的励磁绕组10a的第一周期ta的交流电压vra达到最大值或最小值(在图3的示例中为最大值)的计算定时，计算第一角度θ1。
72.1-2-6.第二系统的输出信号检测部第二系统的输出信号检测部52b在预先设定的检测定时周期性地检测第二系统的两个输出绕组111b、112b的输出信号v1b、v2b。在本实施方式中，如后述那样，考虑第二系统的异常判定和角度计算来设定检测定时。
73.1-2-7.第二系统的减少处理部＜由系统之间的磁干扰导致的问题＞如图9中示出第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b的示例那样，由于系统之间的磁干扰，在第二系统的两个输出绕组111b、112b的输出信号v1b、v2b上会叠加由第一系统的励磁绕组10a励磁产生的第一周期ta的磁通感应出的第一周期的分量。图9的上段的图中示出第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b，在中段的图中示出第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b中包含的由第二系统的励磁绕组10b的磁通引起的电磁感应而感应出的第二周期的分量v1b_tb，在下段的图中示出由第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b中包含的由第一系统的励磁绕组10a的磁通引起的电磁感应而感应出的第一周期的分量v1b_ta。第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b是第二周期的分量v1b_tb和第一周期的分量v1b_ta合计后获得的信号。
74.＜第一周期分量减少处理＞因此，第二系统的减少处理部53b对第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_s、v2b_s进行减少第一周期的分量的第一周期分量减少处理。
75.本实施方式中，构成为基于以下说明的原理来进行第二周期分量减少处理。如图9的下部的图表所示，第二系统的第一输出绕组的输出信号的第一周期的分量v1b_ta的周期是第一周期ta，因此每隔第一周期ta为相同的值。
76.因此，作为第一周期分量减少处理，第二系统的减少处理部53b构成为进行减法处理，计算在本次的检测定时检测出的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_s、v2b_s与在本次检测定时的第二系统减少处理间隔δt2前的检测定时检测出的第二系统的
两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_sold、v2b_sold的差。如下式所示那样，第二系统减少处理间隔δt2被设定为第一周期ta的整数倍。这里，p是1以上的整数。本实施方式中，设定为p＝1，第二系统减少处理间隔δt2被设定为第一周期ta。δt2＝ta
×
p
···
(8)
77.第二系统的减少处理部53b例如如图10所示那样构成。第二系统的减少处理部53b包括第一延迟器53b1，该第一延迟器53b1使第二系统的第一输出绕组的输出信号的检测值v1b_s延迟第二系统减少处理间隔δt2后输出，第二系统的减少处理部53b从第二系统的第一输出绕组的输出信号的检测值v1b_s中减去第一延迟器53b1的输出v1b_sold，计算第一周期分量减少处理后的第二系统的第一输出绕组的输出信号的检测值v1b_f。同样地，第二系统的减少处理部53b包括第二延迟器53b2，该第二延迟器53b2使第二系统的第二输出绕组的输出信号的检测值v2b_s延迟第二系统减少处理间隔δt2后输出，第二系统的减少处理部53b从第二系统的第二输出绕组的输出信号的检测值v2b_s中减去第二延迟器53b2的输出v2b_sold，计算第一周期分量减少处理后的第二系统的第二输出绕组的输出信号的检测值v2b_f。
78.根据该结构，对正负符号彼此相同从而为同等值的两个第一周期的分量进行减法处理，从而两个第一周期的分量相互抵消。因此，在减法处理后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_f、v2b_f中，第一周期的分量减少。于是，使用减少了第一系统的第一周期的分量的第二系统的第二周期的分量，能够精确地进行后述的第二系统的异常判定。
79.如上所述，在本实施方式中，第二周期tb如下式所示被设定为第一周期ta的偶数倍。这里，n是1以上的整数。在本实施方式中，设定为n＝1，第二周期tb被设定为第一周期ta的2倍值。tb＝ta
×2×n…ꢀꢀ
(9)
80.此外，第二系统减少处理间隔δt2被设定为如下式所示那样。这里，l是0以上的整数。在本实施方式中，设定为l＝0，第二系统减少处理间隔δt2被设定为第二周期的半周期tb/2。δt2＝tb/2+tb
×
l
···
ꢀꢀ
(10)
81.即使在该情况下，如果将式(9)代入式(10)，第二系统减少处理间隔δt2也如下式所示地与式(8)同样成为第一周期ta的整数倍。因此，如上所述，通过第一周期分量减少处理(减法处理)，能够减少第一周期的分量。δt2＝ta
×n×
(1+2
×
l)
…ꢀꢀ
(11)
82.此外，通过如式(10)那样设定第二系统减少处理间隔δt2，从而由减法处理相减的两个第二周期的分量如图9所示那样相位反转，正负符号反转。因此，减法处理后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_f、v2b_f分别相当于在检测值中包含的第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的2倍值。v1b_f≒2
×
v1b_tbv2b_f≒2
×
v2b_tb
…ꢀꢀ
(12)
83.本实施方式中，设定为l＝0，n＝1，p＝1。因此，第二系统的减少处理部53b构成为从在本次的检测定时检测出的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_s、v2b_s
中减去在第二周期的半周期tb/2(第一周期ta)前检测出的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_sold、v2b_sold。
84.1-2-8.第二系统的异常判定《异常判定的原理》第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_f、v2b_f(以下也称为第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f)与图3所示的系统之间没有磁干扰的情况下的第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_s、v2a_s的行为相同。因此，在第二系统没有异常的情况下，第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f以规定电压为中心以第二周期tb振动，振幅以旋转周期振动。通过这样振动的第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f的瞬时值，难以判定有无异常。另一方面，在没有异常的情况下，由于振动中心值是规定的正常值，因此当振动中心值发生变动而偏离正常值时，可以检测出发生了异常。
85.为了计算以第二周期tb振动的第一周期分量减少处理之后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f的振动中心值，根据采样定理有必要以第二周期tb一半以下的周期对输出信号进行采样。
86.《异常判定用的检测周期》因此，第二系统的输出信号检测部52b以被设定为第二周期tb的一半以下的周期的第二系统的异常判定用的检测周期周期性地检测第二系统的两个输出绕组111b、112b的输出信号v1b、v2b。在本实施方式中，如图9所示那样，第二系统的输出信号检测部52b在施加给第二系统的励磁绕组10b的第二周期tb的交流电压vrb成为最大值或最小值的每隔第二周期的半周期tb/2的定时，检测第二系统的两个输出绕组的输出信号v1b_s、v2b_s。
87.＜异常判定用的第一周期分量减少处理＞然后，第一系统的减少处理部53b每隔检测第二系统的两个输出信号v1b_s、v2b_s的第二周期的半周期tb/2，对第二系统的两个输出信号的检测值v1b_s、v2b_s进行第一周期分量减少处理，计算第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f。本实施方式中，第二系统的减少处理部53b每隔异常判定用的检测周期(在本例中为每隔第二周期的半周期tb/2)，从本次检测的第二系统的两个输出信号的检测值v1b_s、v2b_s减去在第二系统减少处理间隔δt2前(在本例中为第二周期tb前(也可以是第一周期ta的整数倍前))检测出的第二系统的两个输出信号的检测值v1b_sold、v2b_sold，计算第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f。
88.《第二系统的直流提取处理部》第二系统的直流提取处理部55b对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f分别进行减少第二周期tb的分量的直流提取处理，计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。
89.在本实施方式中，第二系统的直流提取处理部55b对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f分别进行第二周期tb期间的移动平均处理，计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。在本示例中，异常判定用的检测定时和第一周期分量减少处理的定时被设定为每隔第二周期的半周期tb/2的定时。因此，如下式所示，第二系统的直流提取处理部55b计算在本次的检测定时计算出的第一周期分量减少处
理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f与在第二周期的半周期tb/2之前的上次检测定时计算出的第一周期分量减少处理之后的第二系统的两个输出信号v1b_f_old、v2b_f_old的平均值作为第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。v1b_dc＝{v1b_f+v1b_f_old}/2v2b_dc＝{v2b_f+v2b_f_old}/2
…
(13)
90.如使用式(12)说明的那样，第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f相当于第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的2倍值。因此，从如图9所示的第二周期的分量v1b_tb的行为可知，本次计算出的第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f与在第二周期的半周期tb/2之前的上次计算出的第一周期分量减少处理之后的第二系统的两个输出信号v1b_f_old、v2ba_f_old的相位反转。因此，通过计算两者的平均值，能够计算出第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的振动中心值。
91.或者，第二系统的直流提取处理部55b针对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f，可以进行第二周期tb的2倍以上自然数倍的期间的移动平均处理，从而计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。
92.或者，第二系统的直流提取处理部55b针对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f，也可以进行带阻滤波处理以减少包含第二周期tb的频率的频带分量，从而计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。或者，第二系统的直流提取处理部55b针对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f，可以进行截止频率比第二周期tb的频率要小的低通滤波，从而计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。
93.另一方面，与本实施方式不同，在不进行第一周期分量减少处理而在第二系统的两个输出信号上叠加了第一周期的分量的情况下，如图9所示，第一周期的分量t1b_ta每隔第二周期的半周期tb/2成为相同的值，因此第二系统的两个输出信号的直流值上会叠加第一周期ta的分量而造成偏差。偏差值根据第二周期tb和第一周期ta的相位差而变动，因此不能精确地计算第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的振动中心值。
94.《第二系统的异常检测部》第二系统的异常检测部56b基于第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc是否分别处于预先设定的第二系统的正常范围内，判定第二系统的异常。
95.如上述那样，第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc对应于第二系统的两个输出信号的检测值v1b_s、v2b_s中包含的第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的振动中心值。
96.第二系统的正常范围被设定为包含第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的振动中心值的正常值在内的在第二系统的下限值min2与第二系统的上限值max2之间的范围。例如，第二系统的下限值min2被预先设定为比第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的振动中心值的正常值(在本例中为0)小规定值的值，第二系统的上限值max2被预先设定为比振动中心值的正常值大规定值的值。第二系统的正常范围的设定根据想要判定为异常的异常程度来调整。
97.另外，在不同于本实施方式的第二系统的两个输出信号的电压范围为0至5v并且振动中心值的正常值为2.5v的情况下，第二系统的正常范围被设定为包含2.5v的范围。
98.第二系统的异常包括第二系统的各绕组10b、111b、112b的断线等异常、控制装置
50中的第二系统的各绕组的输入输出电路异常、与控制装置50的第二系统有关的处理的异常等。
99.使用图11的流程图，说明异常判定的处理。图11的流程图的处理是每隔按异常判定用的检测周期在计算出第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc之后执行的。在图11中，对使用了第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc的异常判定进行说明，但对第二系统的第二输出绕组的输出信号的直流值v2b_dc也同样进行。
100.在步骤s31，第二系统的异常检测部56b获取由第二系统的直流提取处理部55b计算出的第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc。然后，在步骤s32，第二系统的异常检测部56b判定第二系统的第一输出绕线的输出信号的直流值v1b_dc是否在第二系统的下限值min2以上且在第二系统的上限值max2以下。即，第二系统的异常检测部56b判定第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc是否处于第二系统的正常范围。
101.第二系统的异常检测部56b在步骤s32中判定第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc不在第二系统的正常范围内时，前进至步骤s33，判定为第二系统发生了异常。在本实施方式中，当第二系统的异常检测部56b判定第二系统发生了异常时，输出第二系统的异常信号err2。例如，第二系统的异常信号err2被传递到第二角度θ2所传往的外部的控制装置94。当控制装置50和外部的控制装置94一体化时，在同一控制装置内发送第二系统的异常信号err2。
102.另一方面，第二系统的异常检测部56b在步骤s32中判定第三系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc在第二系统的正常范围内时，判定为第二系统没有发生异常，并结束处理。
103.《异常判定处理的其他示例》使用图12的流程图，说明异常判定的处理的其他示例。图12的流程图的处理是每隔异常判定用的检测周期在计算出第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc之后执行的。在图12中，对使用了第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc的异常判定进行说明，但对第二系统的第二输出绕组的输出信号的直流值v2b_dc也同样进行。
104.在步骤s41，第二系统的异常检测部56b获取由第二系统的直流提取处理部55b计算出的第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc。然后，在步骤s42，第二系统的异常检测部56b判定第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc是否在第二系统的下限值min2以上且在第二系统的上限值max2以下。即，第二系统的异常检测部56b判定第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc是否处于第二系统的正常范围。
105.第二系统的异常检测部56b在步骤s42中判定第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc不在第二系统的正常范围内时，前进至步骤s43，并使异常判定计数值t2增加1。之后，前进至步骤s44，第二系统的异常检测部56b对异常判定计数值t2是否在预设的异常判定次数t2ab以上进行判定。
106.第二系统的异常检测部56b在步骤s44中判定异常判定计数值t2在异常判定次数t2ab以上时，前进至步骤s45，并判定第二系统发生了异常。然后，当第二系统的异常检测部56b判定第二系统发生了异常时，输出第二系统的异常信号err2。第二系统的异常检测部56b在步骤s44中判定异常判定计数值t2不在异常判定次数t2ab以上时，判定第二系统没有发生异常，并结束处理。
107.另一方面，第二系统的异常检测部56b在步骤s42中判定第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc在第二系统的正常范围内时，前进至步骤s46，将异常判定计数值t2复位为0后结束处理。
108.在图12的流程图的示例中，第二系统的异常检测部56b在第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc不在第二系统的正常范围内的情况连续地持续了预先设定的异常判定次数t2ab以上的情况下，判定在第二系统中发生了异常。
109.由此，通过异常判定次数t2ab进行判定，能够防止因在第二系统的第一输出绕组的输出信号的直流值v1b_dc中产生的噪声分量而产生误判。此外，通过在连续不在正常范围内的情况下判定异常，能够提高异常判定的精度。
110.另外，在步骤s46，第二系统的异常检测部56b可以不将异常判定计数值t2复位为0，可以将异常判定计数值t2保持为上次值，或者可以减少异常判定计数值t2。
111.1-2-9.第二系统的角度计算部如下式所示，第二系统的角度计算部54b通过计算第一周期分量减少处理后的第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b_f与第二系统的第二输出绕组的输出信号v2b_f之比的反正切(反正切函数)，来计算第二角度θ2。θ2＝tan-1
(v1b_f/v2b_f)
…
(14)
112.如式(12)所示，第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f分别相当于在检测值中包含的第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的2倍值。因此，如将式(12)代入式(14)的下式所示那样，根据在检测值中包含的第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb之比，能够精确地计算第二角度θ2。θ2≒tan-1
{(2
×
v1b_tb)/(2
×
v2b_tb)}＝tan-1
(v1b_tb/v2b_tb)
…
(15)
113.虽然也可以在第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f的每次计算(在本例中为每隔第二周期的半周期tb/2)时计算第二角度θ2，在施加到第二系统的励磁绕组10b的第二周期tb的交流电压vrb达到最大值或最小值(例如为最大值)的计算定时，计算第二角度θ2。
114.另外，只需预先设定第一周期ta、第二周期tb、第一系统的检测定时、第二系统的检测定时、第一系统减少处理间隔δt1和第二系统减少处理间隔δt2等设定值使其在第一系统和第二系统之间满足规定的关系即可，第一系统的处理和第二系统的处理能够相互独立地进行，不需要在第一系统和第二系统之间实时地进行同步控制。
115.2.实施方式2接着，对实施方式2所涉及的旋转变压器的异常检测装置进行说明。对于与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的角度检测装置的基本构成与实施方式1相同，但控制装置50的第二系统的输出信号检测部52b、第二系统的减少处理部53b、以及第二系统的直流提取处理部55b的结构与实施方式1不同。
116.第二系统的输出信号检测部52b以预先设定的检测定时周期性地检测第二系统的两个输出绕组111b、112b的输出信号v1b、v2b。在本实施方式中，如后述那样，也考虑第二系统的异常判定和角度计算来设定检测定时。
117.＜由系统之间的磁干扰导致的问题＞
如图13中示出第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b的示例那样，由于系统之间的磁干扰，在第二系统的两个输出绕组111b、112b的输出信号v1b、v2b上分别叠加由第一系统的励磁绕组10b励磁产生的第一周期ta的磁通引起的电磁感应而感应出的第一周期的分量。图13的上段的图中示出第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b，在中段的图中示出第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b中包含的由第二系统的励磁绕组10b的磁通引起的电磁感应而感应出的第二周期的分量v1b_tb，在下段的图中示出由第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b中包含的由第一系统的励磁绕组10a的磁通感应出的第一周期的分量v1b_ta。第二系统的第一输出绕组的输出信号v1b是第二周期的分量v1b_tb和第一周期的分量v1b_ta合计后获得的信号。
118.＜第一周期分量减少处理＞在本实施方式中，第二系统的减少处理部53b也对第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_s、v2b_s进行减少第一周期的分量的第一周期分量减少处理。
119.在本实施方式中，与实施方式1不同的是构成为基于以下说明的原理，进行第一周期分量减少处理。如图13的下段的图中所示那样，第二系统的第一输出绕组的输出信号的第一周期的分量v1b_ta以第一周期的半周期ta/2加上第一周期ta的整数倍后的周期(例如，第一周期的半周期ta/2)发生相位反转，并且正负符号反转。
120.因此，作为第一周期分量减少处理，第二系统的减少处理部53b构成为将在本次的检测定时检测出的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_s、v2b_s与在本次检测定时的第二系统减少处理间隔δt2前的检测定时检测出的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_sold、v2b_sold相加。如下式所示那样，第二系统减少处理间隔δt2被设定成将第一周期ta的整数倍与第一周期的半周期ta/2相加后的间隔。这里，x是0以上的整数。在本实施方式中，设定为x＝0，第二系统减少处理间隔δt2被设定为第一周期的半周期ta/2。δt2＝ta/2+ta
×
x
···
ꢀꢀ
(16)
121.根据该结构，将正负符号相互反转的两个第一周期的分量相加，两个第一周期的分量相互抵消。因此，在相加后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_f、v2b_f中，第一周期的分量减少。于是，使用减少了第一系统的第一周期的分量的第二系统的第二周期的分量，能够精确地进行后述的第二系统的异常判定。
122.在本实施方式中，如图13所示，第二系统的输出信号检测部52b在与施加到第二系统的励磁绕组10b的第二周期tb的交流电压vrb成为最大值或最小值的基准定时tm0前后对称的两个定时tm1、tm2，周期性地检测第二系统的两个输出绕组的输出信号v1b、v2b。
123.此外，前后对称的两个定时的间隔被设定成第二系统减少处理间隔δt2。因此，如下式所示那样，相对于基准定时tm0的前后两个定时tm1、tm2的间隔δtm12被设定成第二系统减少处理间隔δt2的一半。δtm12＝δt2/2
···
ꢀꢀ
(17)
124.于是，第二系统的减少处理部53b将在前后对称的两个定时tm1、tm2检测出的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值彼此相加，计算第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1a_f、v2a_f。
125.根据该结构，如图13所示，在两个定时检测到的第二系统的两个输出绕组的输出
信号的检测值中包含的第二周期的分量彼此具有相同的相位并且具有相同的正负符号，从而是同等的值。此外，两个定时tm1和tm2的间隔被设定成第二系统减少处理间隔δt2，因此，在两个定时tm1、tm2检测到的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值中包含的第一周期的分量彼此相位反转，正负符号反转。因此，这些相加后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_f、v2b_f分别相当于在检测值中包含的第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的2倍值。v1b_f≒2
×
v1b_tbv2b_f≒2
×
v2b_tb
…ꢀꢀ
(18)
126.第二系统的减少处理部53b例如如图14所示那样构成。第二系统的减少处理部53b包括第一延迟器53b1，该第一延迟器53b1使第二系统的第一输出绕组的输出信号的检测值v1b_s延迟第二系统减少处理间隔δt2后输出，第二系统的减少处理部53b在基准定时tmo后面的定时tm2将第二系统的第一输出绕组的输出信号的检测值v1b_s与第一延迟器53b1的输出v1b_sold相加，计算第一周期分量减少处理后的第二系统的第一输出绕组的输出信号的检测值v1b_f。同样地，第二系统的减少处理部53b包括第二延迟器53b2，该第二延迟器53b2使第二系统的第二输出绕组的输出信号的检测值v2b_s延迟第二系统减少处理间隔δt2后输出，第二系统的减少处理部53b在基准定时tmo后面的定时tm2将第二系统的第二输出绕组的输出信号的检测值v2b_s与第二延迟器53b2的输出v2b_sold相加，计算第一周期分量减少处理后的第二系统的第二输出绕组的输出信号的检测值v2b_f。
127.在本实施方式中，如下式所示那样，第二周期tb被设定为第一周期ta的2倍。此外，第二系统减少处理间隔δt2被设定为第一周期的半周期ta/2。因此，相对于基准定时tm0的前后两个定时的间隔δtm12被设定为第一周期的四分之一即ta/4。tb＝ta
×
2δt2＝ta/2δtm12＝ta/4
···
ꢀꢀ
(19)
128.此外，第二系统的输出信号检测部52b每隔第二周期的四分之一周期tb/4来检测第二系统的两个输出绕组的输出信号v1b、v2b，各检测定时设定成相对于第二周期tb的交流电压vrb成为最大值或最小值的基准定时tm0而前后对称。
129.《第二系统的异常判定》第二系统的输出信号检测部52b以被设定为第二周期tb的一半以下的周期的第二系统的异常判定用的检测周期周期性地检测第二系统的两个输出绕组111b、112b的输出信号v1b、v2b。在本实施方式中，如图13所示，第二系统的输出信号检测部52b在每隔第二周期tb的四分之一周期的定时(tm1、tm2)，检测第二系统的两个输出绕组的输出信号v1b_s、v2b_s。
130.于是，第二系统的减少处理部53b在每隔第二周期的半周期tb/2的两个定时之后的定时tm2，如上所述计算第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f。
131.第二系统的直流提取处理部55b对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f分别进行减少第二周期tb的分量的直流提取处理，计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。
132.在本实施方式中，第二系统的直流提取处理部55b对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f分别进行第二周期tb期间的移动平均处理，计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。如下式所示，第二系统的直流提取处理部55b计算在本次之后的定时tm2计算出的第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f与在第二周期的半周期tb/2之前的上次之后的定时tm2计算出的第一周期分量减少处理之后的第二系统的两个输出信号v1b_f_old、v2b_f_old的平均值作为第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。v1b_dc＝{v1b_f+v1b_f_old}/2v2b_dc＝{v2b_f+v2b_f_old}/2
…ꢀꢀ
(20)
133.如使用式(18)说明的那样，第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f相当于第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的2倍值。因此，从如图13所示的第二周期的分量v1b_tb的行为可知，在本次之后的定时tm2计算出的第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f与在第二周期的半周期tb/2之前的上次之后的定时tm2计算出的第一周期分量减少处理之后的第二系统的两个输出信号v1b_f_old、v2b_f_old的相位反转。因此，通过计算两者的平均值，能够计算出第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的振动中心值。
134.或者，第二系统的直流提取处理部55b针对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f，可以进行在第二周期tb的2倍以上自然数倍的期间的移动平均处理，计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。
135.或者，第二系统的直流提取处理部55b针对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f，也可以进行带阻滤波处理以减少包含第二周期tb的频率在内的频带分量，计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。或者，第二系统的直流提取处理部55b针对第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号v1b_f、v2b_f，可以进行截止频率比第二周期tb的频率要小的低通滤波处理，计算第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。
136.另一方面，在不同于本实施方式不进行第一周期分量减少处理从而在第二系统的两个输出信号上叠加了第一周期的分量的情况下，如图13所示，第一周期的分量t1b_ta每隔第二周期的半周期tb/2成为相同的值，因此在第二系统的两个输出信号的直流值上会叠加第一周期ta的分量而产生偏差，无法精确地计算出第二周期的分量v1b_tb、v2b_tb的振动中心值。
137.3.实施方式3接着，对实施方式3所涉及的旋转变压器的异常检测装置进行说明。对与上述实施方式1或2相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的旋转变压器的异常检测装置的基本结构与实施方式1相同，但旋转变压器1的结构与实施方式1或2不同。图15是本实施方式所涉及的角度检测装置的简要结构图。
138.与实施方式1同样地，旋转变压器1具有第一系统的励磁绕组10a、第一系统的两个输出绕组111a、112a、第二系统的励磁绕组10b、第二系统的两个输出绕组111b、112b。此外，第一系统的绕组和第二系统的绕组之间产生磁干扰。
139.但是，在本实施方式中，与实施方式1、2不同，如图16示出旋转变压器1的示意图那
样，第一系统的励磁绕组10a和第一系统的两个输出绕组111a、112a卷绕在第一系统的定子13a上，第二系统的励磁绕组10b和第二系统的两个输出绕组111b、112b卷绕在第二系统的定子13b上。第一系统的定子13a和第二系统的定子13b彼此沿轴方向相邻配置，在第一系统的绕组和第二系统的绕组之间产生磁干扰。另外，在图16中，省略第一系统的定子13a的齿和绕组以及第二系统的定子13b的齿和绕组的图示。
140.第一系统的定子13a和第二系统的定子13b在同轴上沿轴向相邻配置，一体形成的转子14被配置在第一系统的定子13a和第二系统的定子13b的径向内侧。转子14包括在外周部沿周向均匀配置的多个突出部。在本实施方式中，位于第一系统的定子13a的径向内侧的转子的部分和位于第二系统的定子13b的径向内侧的转子的部分具有相同的突出部的形状。另外，第一系统的定子13a的径向内侧的转子的部分和第二系统的定子13b的径向内侧的转子的部分可以具有不同形状和数量的突出部，也可以是单体连结从而一体旋转的形式。
141.第一系统的定子13a具有均匀配置在周向上的多个齿。第一系统的第一输出绕组111a和第一系统的第二输出绕组112a分散地卷绕在第一系统的定子13a的各齿上，以使它们的感应交流电压的振幅在电气角上彼此相差90度。第一系统的励磁绕组10a分散地卷绕在第一系统的定子13a的各齿上。第二系统的定子13b具备均匀配置在周向上的多个齿。第二系统的第一输出绕组111b和第二系统的第二输出绕组112b以使它们的感应交流电压的振幅在电气角上彼此相差90度的方式分散地卷绕在第二系统的定子13b的各齿上。第二系统的励磁绕组10b分散地卷绕在第二系统的定子13b的各齿上。另外，第一系统的定子13a的齿数和第二系统的定子13b的齿数可以是相同的数量，也可以是不同的数量。
142.即使是这样的旋转变压器1的结构，通过进行与实施方式1或2的控制装置50相同的处理，即使产生系统间的磁干扰，也能精确地检测出第一角度θ1和第二角度θ2、以及第一系统的两个输出信号的直流值v1a_dc、v2a_dc和第二系统的两个输出信号的直流值v1b_dc、v2b_dc。
143.4.其他实施方式最后，对本技术的其他实施方式进行说明。另外，下面说明的各实施方式的结构并不限于分别单独地进行应用，只要不产生矛盾，也能与其它实施方式的结构相组合来进行应用。
144.(1)第一系统和第二系统可以交换。即，可以将上述各实施方式的第一系统设为第二系统，而将上述各实施方式的第二系统设为第一系统。
145.(2)在上述各实施方式中，以下述情况为例进行了说明，即作为减少在第一系统的两个输出绕组的输出信号的检测值中包含的第二周期的分量的第二周期分量减少处理，第一系统的减少处理部53a进行将本次的检测值与第一系统减少处理间隔δt1前的检测值相加的加法处理，并且，作为减少在第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值中包含的第一周期的分量的第一周期分量减少处理，第二系统的减少处理部53b进行与本次的检测值与第二系统减少处理间隔δt2前的检测值相减的减法处理或相加的加法处理。但是，本技术的实施方式并不限于此。即，作为第二周期分量减少处理，第一系统的减少处理部53a也可以构成为进行减少第二周期的分量的高通滤波处理或者带阻滤波处理等频带减小滤波处理。作为第一周期分量减少处理，第二系统的减少处理部53b也可以构成为进行减少第
一周期的分量的低通滤波处理或者带阻滤波处理等频带减小滤波处理。
146.(3)在上述的各个实施方式中，以在一个控制装置50中具备第一系统的处理部51a至56a和第二系统的处理部51b至56b的情况为例进行了说明。但是，本技术的实施方式并不限于此。即，第一系统的处理部51a至56a可以设置在第一系统的控制装置中，第二系统的处理部51b至56b可以设置在第二系统的控制装置中，第一系统及第二系统的各处理部51a至56b还可以分散地设置在多个控制装置中。
147.(4)在上述各实施方式中，以下述情况为例进行了说明，即第一系统的输出信号检测部52a每隔励磁交流电压vra成为最大值的第一周期ta来检测第一系统的两个输出绕组的输出信号v1a、v2a。但是，本技术的实施方式并不限于此。即，第一系统的输出信号检测部52a也可以每隔励磁交流电压vra成为最小值的第一周期ta来检测第一系统的两个输出绕组的输出信号v1a、v2a，如上所述，还可以每隔交流电压vra成为除最大值和最小值以外的值的第一周期ta来检测。或者，第一系统的输出信号检测部52a也可以每隔励磁交流电压vra成为最大值或最小值的第一周期的半周期ta/2进行检测。或者，第一系统的输出信号检测部52a也可以每隔与第一周期ta和第一周期的半周期ta/2不同的周期(例如，将第一系统减少处理间隔δt1除以1以上的整数后的周期)来检测第一系统的两个输出绕组的输出信号v1a、v2a。在这些情况下，第一系统的减少处理部53a的第一延迟器53a1和第二延迟器53a2使输入信号延迟第一系统减少处理间隔δt1后输出。
148.(5)在上述实施方式1中，以下述情况为例进行了说明，即第二系统的输出信号检测部52b每隔励磁交流电压vrb成为最大值或最小值的第二周期的半周期tb/2来检测第二系统的两个输出绕组的输出信号v1b、v2b。但是，本技术的实施方式并不限于此。即，如上所述，第二系统的输出信号检测部52b也可以每隔励磁交流电压vrb成为除最大值和最小值以外的值的第二周期的半周期tb/2来进行检测。或者，第二系统的输出信号检测部52b也可以每隔与第二周期的半周期tb/2不同的周期(例如，将第二系统减少处理间隔δt2除以1以上的整数而获得的周期)来检测第二系统的两个输出绕组的输出信号v1b、v2b。在该情况下，第二系统的减少处理部53b的第一延迟器53b1和第二延迟器53b2也使输入信号延迟第二系统减少处理间隔δt2后输出。
149.(6)在上述实施方式2中，以下述情况为例进行了说明，即第二系统的输出信号检测部52b每隔第二周期的四分之一周期tb/4来检测第二系统的两个输出绕组的输出信号v1b、v2b，各检测定时设定成相对于第二周期tb的交流电压vrb成为最大值或最小值的基准定时tm0而前后对称。但是，本技术的实施方式并不限于此。即，第二系统的输出信号检测部52b可以在相对于励磁交流电压vrb成为最大值的基准定时tm0而前后对称的两个定时，周期性地检测第二系统的两个输出绕组的输出信号v1b、v2b，或者，第二系统的输出信号检测部52b也可以在相对于励磁交流电压vrb成为最小值的基准定时tm0而前后对称的两个定时，周期性地检测第二系统的两个输出绕组的输出信号v1b、v2b。此外，前后对称的两个定时的间隔如果被设定成第二系统减少处理间隔δt2，则也可以被设定成除第二周期的四分之一即tb/4以外的间隔。在这些情况下，第二系统的减少处理部53b的第一延迟器53b1和第二延迟器53b2使输入信号延迟第二系统减少处理间隔δt2后输出，第二系统的减少处理部53b也可以在基准定时tm0后面的定时tm2进行加法处理，并且计算相加后的第二系统的两个输出绕组的输出信号的检测值v1b_f和v2b_f。
150.(7)作为设置有两组三相绕组和逆变器的电动机的角度检测装置，可以使用本技术所涉及的角度检测装置。这样的双重系统电动机例如包括在电动助力转向装置中。对第一组的三相绕组及逆变器的控制系统分配本技术的角度检测装置的第一系统的结构，使用第一角度θ1。对第二组的三相绕组及逆变器的控制系统分配本技术的角度检测装置的第二系统的结构，使用第二角度θ1。于是，在检测出角度检测装置的第一系统异常的情况下，停止第一组的三相绕组及逆变器的控制，在检测出角度检测装置的第二系统异常的情况下，停止第二组的三相绕组及逆变器的控制。本技术的角度检测装置中，不需要使第一系统和第二系统同步，因此可以构成为由第一控制装置(cpu)控制第一组的三相绕组和逆变器以及角度检测装置的第一系统，由第二控制装置(cpu)控制第二组的三相绕组和逆变器以及角度检测装置的第二系统。因此，包含角度检测装置的系统冗余化，能够提高可靠性。
151.虽然本技术记载了各种示例性的实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本技术说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。标号说明
152.1旋转变压器，10a第一系统的励磁绕组，10b第二系统的励磁绕组，111a、112a第一系统的两个输出绕组，111b、112b第二系统的两个输出绕组，51a第一系统的励磁部，52a第一系统的输出信号检测部，53a第一系统的减少处理部，54a第一系统的角度计算部，55a第一系统的直流提取处理部，56a第一系统的异常检测部，51b第二系统的励磁部，52b第二系统的输出信号检测部，53b第二系统的减少处理部，54b第二系统的角度计算部，55b第二系统的直流提取处理部，56b第二系统的异常检测部，ta第一周期，tb第二周期，
△
t1第一系统减少处理间隔，
△
t2第二系统减少处理间隔，v1a_s、v2a_s第一系统的两个输出信号的检测值，v1a_f、v2a_f第二周期分量减少处理后的第一系统的两个输出信号的检测值，v1a_dc、v2a_dc第一系统的两个输出信号的直流值，v1a_ta、v2a_ta第一系统的两个输出绕组的输出信号中包含的第一周期的分量，v1a_tb、v2a_tb第一系统的两个输出绕组的输出信号中包含的第二周期的分量，v1b_s、v2b_s第二系统的两个输出信号的检测值，v1b_f、v2b_f第一周期分量减少处理后的第二系统的两个输出信号的检测值，v1b_dc、v2b_dc第二系统的两个输出信号的直流值，v1b_ta、v2b_ta第二系统的两个输出绕组的输出信号中包含的第一周期的分量，v1b_tb、v2b_tb第二系统的两个输出绕组的输出信号中包含的第二周期的分量。