JP2000324882A - Ｐｍモータ磁極検出用エンコーダ - Google Patents
Ｐｍモータ磁極検出用エンコーダInfo
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- JP2000324882A JP2000324882A JP11132206A JP13220699A JP2000324882A JP 2000324882 A JP2000324882 A JP 2000324882A JP 11132206 A JP11132206 A JP 11132206A JP 13220699 A JP13220699 A JP 13220699A JP 2000324882 A JP2000324882 A JP 2000324882A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
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- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モータの極数によらず１種類の位置検出器で
実現する、モータが停止状態で位置検出を行う等であ
る。 【解決手段】 磁極位置を検出するために、磁極位置を
表すデューティ比をパルス信号として出力することで、
配線を省略することが可能であると共に低コスト化が可
能としたことを特徴とする。
実現する、モータが停止状態で位置検出を行う等であ
る。 【解決手段】 磁極位置を検出するために、磁極位置を
表すデューティ比をパルス信号として出力することで、
配線を省略することが可能であると共に低コスト化が可
能としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＭモータの磁極
検出のためのエンコーダに関する。
検出のためのエンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７に示すように、可変速装置１でＰＭ
モータ２の可変速を行う場合、磁極の位置を検出して制
御する必要があり、そのためには、磁極位置を検出する
エンコーダ（位置検出器とも言う）３が必要となる。信
号の形態としては、図８に示すように、ノイズ耐量の高
い平衡型の出力が多く、原信号に対し２本のツイストペ
ア線を用いる。従って、３つの信号を送りたい場合、信
号線は６本必要になる。従来のＰＭモータ磁極検出用エ
ンコーダにおいて、磁極位置を検出する方法は、次の３
つである。
モータ２の可変速を行う場合、磁極の位置を検出して制
御する必要があり、そのためには、磁極位置を検出する
エンコーダ（位置検出器とも言う）３が必要となる。信
号の形態としては、図８に示すように、ノイズ耐量の高
い平衡型の出力が多く、原信号に対し２本のツイストペ
ア線を用いる。従って、３つの信号を送りたい場合、信
号線は６本必要になる。従来のＰＭモータ磁極検出用エ
ンコーダにおいて、磁極位置を検出する方法は、次の３
つである。
【０００３】〔方法１〕本方法は、磁極位置を検出する
ために、図９に示すように、Ａ／Ｂ／Ｚ相とＵ／Ｖ／Ｗ
相を用いて磁極位置を検出する方法である。従って、磁
極の位置を検出するために、１８０度ＯＮ／ＯＦＦの信
号を３本（Ｕ／Ｖ／Ｗ）使用し（１２０度位相差）現在
の磁極位置を検出する。Ｕ／Ｖ／Ｗ相の瞬時信号によ
り、図３に示すように６個のモードに別れ、結果的に３
６０／６＝６０度の精度を得られ、位置検出を行う。こ
の信号は、電気角に合致しており、モータの極数が異な
ると、機械角と電気角の関係が変わる。例えば、２極の
場合：機械角１回転＝電気角１回転、８極の場合：機械
角１回転＝電気角４回転となる。
ために、図９に示すように、Ａ／Ｂ／Ｚ相とＵ／Ｖ／Ｗ
相を用いて磁極位置を検出する方法である。従って、磁
極の位置を検出するために、１８０度ＯＮ／ＯＦＦの信
号を３本（Ｕ／Ｖ／Ｗ）使用し（１２０度位相差）現在
の磁極位置を検出する。Ｕ／Ｖ／Ｗ相の瞬時信号によ
り、図３に示すように６個のモードに別れ、結果的に３
６０／６＝６０度の精度を得られ、位置検出を行う。こ
の信号は、電気角に合致しており、モータの極数が異な
ると、機械角と電気角の関係が変わる。例えば、２極の
場合：機械角１回転＝電気角１回転、８極の場合：機械
角１回転＝電気角４回転となる。
【０００４】〔方法２〕本方法は、図１０に示すよう
に、内部で検出した位置データをシリアル伝送を用い
て、連続的に送信する方法である。本方法は、配線が少
なく、また、図４に示すように、１回あたりの伝送デー
タ長を長くする事で、高分解能が実現可能である。伝送
部分は、専用のＩＣを用い制御装置側の負担とならない
ような構成となっている。
に、内部で検出した位置データをシリアル伝送を用い
て、連続的に送信する方法である。本方法は、配線が少
なく、また、図４に示すように、１回あたりの伝送デー
タ長を長くする事で、高分解能が実現可能である。伝送
部分は、専用のＩＣを用い制御装置側の負担とならない
ような構成となっている。
【０００５】〔方法３〕本方法は、図１１に示すよう
に、Ｚ相にＵ／Ｖ／Ｗ相の信号を兼用したＣ相を出力す
る方法である。本方法は、方法１に比較し、専用の信号
線を持たず、Ｚ相の信号にＵ／Ｖ／Ｗの信号状態を組み
込むことで、省線化をはかることができる。従って、図
５に示すように、正転／反転の判別を行うＡ／Ｂ相の信
号は、９０度位相差を持つ信号で、Ａ／Ｂ相の論理の関
係より、四つのモードが成立する。各モード毎に出力す
る信号を決定し、Ｚ／Ｕ／Ｖ／Ｗ相の状態を出力する。
に、Ｚ相にＵ／Ｖ／Ｗ相の信号を兼用したＣ相を出力す
る方法である。本方法は、方法１に比較し、専用の信号
線を持たず、Ｚ相の信号にＵ／Ｖ／Ｗの信号状態を組み
込むことで、省線化をはかることができる。従って、図
５に示すように、正転／反転の判別を行うＡ／Ｂ相の信
号は、９０度位相差を持つ信号で、Ａ／Ｂ相の論理の関
係より、四つのモードが成立する。各モード毎に出力す
る信号を決定し、Ｚ／Ｕ／Ｖ／Ｗ相の状態を出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】〔方法１〕本方法で
は、磁極位置を検出するために、Ａ／Ｂ／Ｚ相とＵ／Ｖ
／Ｗ相を用いて磁極位置を検出するため、磁極位置を６
０度の精度で検出できるが、モータの極数毎に選定する
必要があり、エンコーダの種類が増えてしまうこと、配
線の数が多い（電源線を除いて１２本必要）などの欠点
がある。
は、磁極位置を検出するために、Ａ／Ｂ／Ｚ相とＵ／Ｖ
／Ｗ相を用いて磁極位置を検出するため、磁極位置を６
０度の精度で検出できるが、モータの極数毎に選定する
必要があり、エンコーダの種類が増えてしまうこと、配
線の数が多い（電源線を除いて１２本必要）などの欠点
がある。
【０００７】〔方法２〕本方法では、角度データをシリ
アル伝送で転送するため、言い換えると、モータの機械
角をシリアルデータで転送する方法であるため、方法１
の欠点を解消して、モータの極数によらず１種類で実現
可能（受け取り側で極数毎に計算）であり、省線化が可
能である。しかしながら、伝送部を専用のＩＣ等で構成
することにより、シリアル伝送部を構成する部品の価格
が高くなり、結果的に全体の価格上昇となってしまうと
いう欠点がある。
アル伝送で転送するため、言い換えると、モータの機械
角をシリアルデータで転送する方法であるため、方法１
の欠点を解消して、モータの極数によらず１種類で実現
可能（受け取り側で極数毎に計算）であり、省線化が可
能である。しかしながら、伝送部を専用のＩＣ等で構成
することにより、シリアル伝送部を構成する部品の価格
が高くなり、結果的に全体の価格上昇となってしまうと
いう欠点がある。
【０００８】〔方法３〕本方法は、Ｚ相にＵ／Ｖ／Ｗ相
の信号を兼用して出力するため、方法１に対し省線化を
実現することができる。しかし、方法１と同様、モータ
の極数毎に選定する必要がある、或いはモータが回り出
さないと、磁極位置を検出できない欠点がある。Ａ／Ｂ
相の組み合わせすべてを、１回が行わなければ、Ｚ相／
Ｕ／Ｖ／Ｗ相の状態がわからず、Ａ相１周期分の回転が
必要となる。
の信号を兼用して出力するため、方法１に対し省線化を
実現することができる。しかし、方法１と同様、モータ
の極数毎に選定する必要がある、或いはモータが回り出
さないと、磁極位置を検出できない欠点がある。Ａ／Ｂ
相の組み合わせすべてを、１回が行わなければ、Ｚ相／
Ｕ／Ｖ／Ｗ相の状態がわからず、Ａ相１周期分の回転が
必要となる。
【０００９】上述した従来技術の問題点から、次のよう
な機能が要請される。 １．モータの極数によらず１種類の位置検出器で実現す
る。 ２．モータが停止状態で位置検出を行う。 ３．省線化を実現する。 ４．低コストを実現する。 本発明は、上記要求を満たすＰＭモータ磁極検出用エン
コーダを提供することを目的とする。
な機能が要請される。 １．モータの極数によらず１種類の位置検出器で実現す
る。 ２．モータが停止状態で位置検出を行う。 ３．省線化を実現する。 ４．低コストを実現する。 本発明は、上記要求を満たすＰＭモータ磁極検出用エン
コーダを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の請求項１に係るＰＭモータ磁極検出用エンコーダ
は、磁極位置を検出するために、磁極位置を表すデュー
ティ比をパルス信号として出力することで、配線を省略
することが可能であると共に低コスト化が可能としたこ
とを特徴とする。上記目的を達成する本発明の請求項２
に係るＰＭモータ磁極検出用エンコーダは、請求項１に
おいて、前記パルス信号を連続的に出力することで、信
頼性を上げることができると共に制御側と同期の問題を
解決することを特徴とする。
発明の請求項１に係るＰＭモータ磁極検出用エンコーダ
は、磁極位置を検出するために、磁極位置を表すデュー
ティ比をパルス信号として出力することで、配線を省略
することが可能であると共に低コスト化が可能としたこ
とを特徴とする。上記目的を達成する本発明の請求項２
に係るＰＭモータ磁極検出用エンコーダは、請求項１に
おいて、前記パルス信号を連続的に出力することで、信
頼性を上げることができると共に制御側と同期の問題を
解決することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例に係る位置検出
器の構成を図１に示す。位置検出器より出力される信号
は、図６に示すように、Ａ相／Ｂ相／Ｚ相／ＲＴの４信
号であり、Ａ相／Ｂ相／Ｚ相は従来の信号と同じであ
る。本発明においては、ＲＴ信号を出力する点に特徴が
ある。ＲＴ信号は、図２に示すように、位置（機械角）
の情報をデューティ比で表すパルス信号とした。
器の構成を図１に示す。位置検出器より出力される信号
は、図６に示すように、Ａ相／Ｂ相／Ｚ相／ＲＴの４信
号であり、Ａ相／Ｂ相／Ｚ相は従来の信号と同じであ
る。本発明においては、ＲＴ信号を出力する点に特徴が
ある。ＲＴ信号は、図２に示すように、位置（機械角）
の情報をデューティ比で表すパルス信号とした。
【００１２】即ち、機械角を、ＯＮ幅／ＯＦＦ幅よりな
るデューティ比で表し、ＯＮの時間／ＯＦＦの時間によ
り磁極位置を検出する。繰り返しの周期が、機械角１回
転を示し、ＯＮの時間／ＯＦＦの時間により、磁極位置
を検出する。ＯＮ／ＯＦＦの論理は逆でも構わない。磁
極位置が０度に近い場合は、ＯＦＦの幅が短くなると共
にＯＮの幅が長くなり、磁極位置が３６０度に近い場合
には、ＯＦＦの幅が長くなると共にＯＮの幅が短くなる
動作とする。
るデューティ比で表し、ＯＮの時間／ＯＦＦの時間によ
り磁極位置を検出する。繰り返しの周期が、機械角１回
転を示し、ＯＮの時間／ＯＦＦの時間により、磁極位置
を検出する。ＯＮ／ＯＦＦの論理は逆でも構わない。磁
極位置が０度に近い場合は、ＯＦＦの幅が短くなると共
にＯＮの幅が長くなり、磁極位置が３６０度に近い場合
には、ＯＦＦの幅が長くなると共にＯＮの幅が短くなる
動作とする。
【００１３】制御装置側では、この信号を受信し、ＯＮ
／ＯＦＦ時間を計算し、現在の磁極位置を確認する。制
御装置側の制御電源を投入後、磁極の初期値同定を行
い、運転を可能とし、Ｚ相の入力により機械角０度を検
出する。
／ＯＦＦ時間を計算し、現在の磁極位置を確認する。制
御装置側の制御電源を投入後、磁極の初期値同定を行
い、運転を可能とし、Ｚ相の入力により機械角０度を検
出する。
【００１４】Ｚ相入力後、Ａ／Ｂ相のパルスをカウント
することで、磁極位置を検出することが可能となるた
め、初期の磁極位置を検出する精度は、高性能を要求さ
れず、概略の位置検出で十分である。また、制御装置側
で専用のＩＣを必要とせず、ＣＰＵの割り込み信号入力
を用いて、直接ＣＰＵで計測したり、安価なＩＣの組み
合わせで実現可能である。また、ＲＴ信号を連続的に出
力することで、信頼性を上げることができると共に制御
側と同期の問題を解決することが可能である。
することで、磁極位置を検出することが可能となるた
め、初期の磁極位置を検出する精度は、高性能を要求さ
れず、概略の位置検出で十分である。また、制御装置側
で専用のＩＣを必要とせず、ＣＰＵの割り込み信号入力
を用いて、直接ＣＰＵで計測したり、安価なＩＣの組み
合わせで実現可能である。また、ＲＴ信号を連続的に出
力することで、信頼性を上げることができると共に制御
側と同期の問題を解決することが可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明によれば以下の効果を奏する。 １．機械角の信号を受け取ることが可能となり、制御側
で電気角の値に変換し制御で使用することでモータの極
数によらず１種類のエンコーダで実現できる。 ２．追加する信号を１信号とすることで省線化が実現で
きる。 ３．信号の伝達方法が単純であることより、小規模（低
コスト）な回路で検出が可能となる。 ４．モータが回転していなくても、位置を検出できる。
たように、本発明によれば以下の効果を奏する。 １．機械角の信号を受け取ることが可能となり、制御側
で電気角の値に変換し制御で使用することでモータの極
数によらず１種類のエンコーダで実現できる。 ２．追加する信号を１信号とすることで省線化が実現で
きる。 ３．信号の伝達方法が単純であることより、小規模（低
コスト）な回路で検出が可能となる。 ４．モータが回転していなくても、位置を検出できる。
【図１】本発明の一実施例に係る検出器を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】ＲＴ信号出力を示すタイムチャートである。
【図３】従来技術に係る位置検出方法（方法１）の各相
の信号出力を示すタイムチャートである。
の信号出力を示すタイムチャートである。
【図４】従来技術に係る位置検出方法（方法２）の各相
の信号出力を示すタイムチャートである。
の信号出力を示すタイムチャートである。
【図５】従来技術に係る位置検出方法（方法３）の各相
の信号出力を示すタイムチャートである。
の信号出力を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の一実施例に係る各相の信号出力を示す
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図７】可変速型ＰＭモータの構成図である。
【図８】可変速型ＰＭモータの信号形態を示す説明図で
ある。
ある。
【図９】従来技術に係る位置検出器の構成図である。
【図１０】従来技術に係る位置検出器の構成図である。
【図１１】従来技術に係る位置検出器の構成図である。
１ 可変速装置 ２ ＰＭモータ ３ 位置検出器 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｚ，Ｕ，Ｖ，Ｗ，ＲＴ 信号
Claims (2)
- 【請求項１】 磁極位置を検出するために、磁極位置を
表すデューティ比をパルス信号として出力することで、
配線を省略することが可能であると共に低コスト化が可
能としたことを特徴とするＰＭモータ磁極検出用エンコ
ーダ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記パルス信号を連
続的に出力することで、信頼性を上げることができると
共に制御側と同期の問題を解決することを特徴とするＰ
Ｍモータ磁極検出用エンコーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132206A JP2000324882A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | Ｐｍモータ磁極検出用エンコーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132206A JP2000324882A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | Ｐｍモータ磁極検出用エンコーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000324882A true JP2000324882A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15075885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11132206A Withdrawn JP2000324882A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | Ｐｍモータ磁極検出用エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000324882A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013090567A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-13 | Deere & Co | 電気機械のロータ角度を推定する方法およびシステム |
| JP2016061641A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 株式会社リコー | 位置情報出力装置および位置情報出力方法、ならびに、モータ駆動装置および画像形成装置 |
| CN116576933A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-08-11 | 微传智能科技（常州）有限公司 | 一种测量流量与流向的智能计量方法 |
-
1999
- 1999-05-13 JP JP11132206A patent/JP2000324882A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013090567A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-13 | Deere & Co | 電気機械のロータ角度を推定する方法およびシステム |
| JP2016061641A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 株式会社リコー | 位置情報出力装置および位置情報出力方法、ならびに、モータ駆動装置および画像形成装置 |
| CN116576933A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-08-11 | 微传智能科技（常州）有限公司 | 一种测量流量与流向的智能计量方法 |
| CN116576933B (zh) * | 2023-07-14 | 2023-10-20 | 微传智能科技（常州）有限公司 | 一种测量流量与流向的智能计量方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |