日本美蓓亞（Minebea）將從事并研究驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車（EV）和混合動(dòng)力車（HEV）的同步馬達(dá)用旋轉(zhuǎn)角傳感器旋轉(zhuǎn)變壓器（Resolver）（圖1）在旋轉(zhuǎn)變壓器領(lǐng)域向豐田HEV供貨的日本多摩川精機(jī)目前擁有90%以上的高份額日本航空電子工業(yè)也在努力地追趕

圖1美蓓亞的旋轉(zhuǎn)變壓器

照片上的是21英寸產(chǎn)品EV/HEV驅(qū)動(dòng)用途使用21英寸以上的產(chǎn)品

隨著供應(yīng)能力強(qiáng)大的美蓓亞涉足旋轉(zhuǎn)變壓器也將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從兩家公司采購這一已在其他部件中成為常識(shí)的采購方式成本競爭或?qū)⒂纱碎_始

其實(shí)美蓓亞早已是旋轉(zhuǎn)變壓器領(lǐng)域的巨人只是該公司的產(chǎn)品以前是面向EPS（電動(dòng)助力方向盤）扭矩傳感器用途的而非驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用途扭矩傳感器為了檢測扭桿兩側(cè)的角度算出扭矩通常配備兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)變壓器美蓓亞向三葉（MITSUBA）供應(yīng)旋轉(zhuǎn)變壓器得益于三葉的馬達(dá)被日本精工及昭和的EPS大量使用獲得了較高份額美蓓亞預(yù)定2012年度使旋轉(zhuǎn)變壓器的年產(chǎn)量達(dá)到480萬臺(tái)（圖2）今后還計(jì)劃進(jìn)一步增產(chǎn)到2016年度達(dá)到年產(chǎn)1250萬臺(tái)以上

美蓓亞在ISG（Integrated Starter Generator）用旋轉(zhuǎn)變壓器領(lǐng)域也取得了佳績韓國現(xiàn)代汽車索納塔混合動(dòng)力車（Sonata Hybrid）及韓國起亞汽車K5 Hybrid的ISG用旋轉(zhuǎn)變壓器就是美蓓亞制造的（圖3）另外2012年還有多家廠商來進(jìn)行咨詢

圖2旋轉(zhuǎn)變壓器的生產(chǎn)計(jì)劃

今后雖然仍以EPS用產(chǎn)品為中心但EV/HEV用產(chǎn)品也將大幅增長

圖3韓國現(xiàn)代汽車的索納塔混合動(dòng)力車

ISG配備有美蓓亞的旋轉(zhuǎn)變壓器

今后美蓓亞將以這一業(yè)績?yōu)楸尘?span id="ct9h6wb" class="myIcon">開始全面供應(yīng)EV/HEV用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)使用的旋轉(zhuǎn)變壓器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用旋轉(zhuǎn)變壓器與EPS用旋轉(zhuǎn)變壓器在技術(shù)上有很多共同之處能夠獲得量產(chǎn)效果該旋轉(zhuǎn)變壓器用來檢測角度因此本質(zhì)上來講旋轉(zhuǎn)變壓器的尺寸應(yīng)該與馬達(dá)的尺寸大小沒有關(guān)系但從實(shí)際設(shè)計(jì)來看還是比EPS用旋轉(zhuǎn)變壓器要大出了一圈

EPS用旋轉(zhuǎn)變壓器的上限為21英寸（定子外徑為2.1英寸=53mm）而驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用旋轉(zhuǎn)變壓器的下限與該尺寸差不多在軸部為承受發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩而可能變粗的HEV用旋轉(zhuǎn)變壓器中還有57英寸（145mm）的大尺寸產(chǎn)品

在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)用途方面美蓓亞首先向日本國內(nèi)汽車廠商或馬達(dá)廠商供貨之后北美及歐洲的訂單也確定下來而且還從中國市場接到了數(shù)十家公司的咨詢在這種情況下該公司預(yù)定2013年年產(chǎn)240萬臺(tái)

從錫焊改為TIG焊

美蓓亞的旋轉(zhuǎn)變壓器其特點(diǎn)在于繞組線與端子間的連接采用TIG（Tungsten Inert Gas鎢極惰性氣體）焊接（圖4）而一般情況下都采用錫焊錫焊存在接合面極可能出現(xiàn)裂紋的問題可靠性令人擔(dān)心

雖說采用的是TIG焊接但并不是使用焊條的普通焊接方法而是將繞組線纏到端子上從上方實(shí)施電弧放電熔化端子上端形成熔融銅球然后通過該銅球?qū)⒗@組線包起并凝固來固定由于凝固情況不同與理想的形狀相比容易出現(xiàn)歪倒或潰破現(xiàn)象很難達(dá)到要求（圖5）

圖4定子的繞組

通過MIG焊接技術(shù)將繞組線頭固定在端子上

圖5端子的固定

（a）理想的形狀（b）歪倒的示例（c）潰破的示例

TIG焊接前需要?jiǎng)兊衾@組線的絕緣膜美蓓亞開發(fā)了在同一工位上進(jìn)行剝離絕緣膜及實(shí)施TIG焊接這兩項(xiàng)工序的技術(shù)具體而言首先在端子周圍流過空氣實(shí)施電弧放電進(jìn)行加熱燒掉絕緣膜接著通過噴嘴供應(yīng)保護(hù)氣體（Ar氬）從端子上面逼出空氣實(shí)施焊接這種工藝如果是線徑只有0.1mm左右的細(xì)線時(shí)很難達(dá)到要求流過的空氣量少的話就會(huì)殘留絕緣膜而過多的話繞組線及端子的銅又會(huì)氧化

驅(qū)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)變壓器與EPS用旋轉(zhuǎn)變壓器同在泰國邦芭茵（Bang Pa-In）工廠生產(chǎn)生產(chǎn)設(shè)備從繞線機(jī)廠商購入不過在公司內(nèi)部按照不同線徑重新設(shè)計(jì)了噴嘴經(jīng)反復(fù)改造后構(gòu)筑了生產(chǎn)線（圖6）而且供給繞組線一側(cè)的張力也通過自主試驗(yàn)找到了最佳值通過這一措施最終將繞組線的速度提高到了卷線機(jī)廠商設(shè)定值的兩倍另外通過無松弛地進(jìn)行移定的繞線還提高了角度精度（圖7）順便提一句樹脂絕緣構(gòu)件同樣在泰國生產(chǎn)由華富里（Lopburi）工廠制造

圖6泰國邦芭茵工廠的生產(chǎn)線

有數(shù)十條由7～8臺(tái)繞線機(jī)排列成的生產(chǎn)線

圖7角度誤差的分布

分布于大幅低于標(biāo)準(zhǔn)的地方卷線亂或松弛時(shí)誤差就會(huì)變大

開發(fā)及設(shè)計(jì)由日本浜松工廠負(fù)責(zé)得益于EPS用旋轉(zhuǎn)變壓器方面的積累還確立了設(shè)計(jì)技術(shù)從旋轉(zhuǎn)變壓器來看磁場解析尤為重要與實(shí)驗(yàn)值不充分吻合的話就達(dá)不到精度

在磁場解析中容易造成問題的是漏磁通旋轉(zhuǎn)變壓器是位于馬達(dá)內(nèi)的磁傳感器因此馬達(dá)機(jī)身泄漏出來的磁通量會(huì)使信號(hào)失真為了將這一影響降低至最小限度美蓓亞采取了使用磁場解析來設(shè)計(jì)的方法這種方法是憑借在EPS馬達(dá)用途中積累的經(jīng)驗(yàn)確立的（圖8）

圖8轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)變壓器時(shí)的輸出電壓

（a）馬達(dá)機(jī)身泄漏出來的漏磁通導(dǎo)致失真（b）確立了將失真量降至最小的設(shè)計(jì)方法