JPH01207625A - 位置・速度検出装置 - Google Patents
位置・速度検出装置Info
- Publication number
- JPH01207625A JPH01207625A JP3098988A JP3098988A JPH01207625A JP H01207625 A JPH01207625 A JP H01207625A JP 3098988 A JP3098988 A JP 3098988A JP 3098988 A JP3098988 A JP 3098988A JP H01207625 A JPH01207625 A JP H01207625A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- teeth
- coils
- phase
- vectors
- rotor
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は磁気レゾルバを用いて位置と速度を検出する装
置の改良に関するものである。
置の改良に関するものである。
［従来の技術］
パルスモータのロータとステータを利用すれば、ロータ
の回転位置と回転速度を検出する位置・速度検出装置を
構成できる。
の回転位置と回転速度を検出する位置・速度検出装置を
構成できる。
例えば、歯の位相が互いにｐ／２ずれた（ρは歯のピッ
チ）０°突極と１８０°突極が形成されたステータを用
い、各突極に巻かれたコイルを交流電圧Ｅ。ｓｉｎωｔ
″′Ｃ−駆動すると（Ｅｏは振幅電圧、ωは角周波数、
ｔは時間）、ロータの回転角°θに応じて、０°突極と
１８０”のコイルの両端電圧は、 Ｅｏ （１＋ｍ５ｉｒｒθ）ｓｉｎωｔ、と、Ｅｏ（
１±ｍ５ｉｎ（θ＋１８０＠））Ｘｓｉｎωｔ ＝Ｅ□ （１−ｍ５ ｉ ｎθ） ｓ ｉ ｎ
ωｔなる交流電圧が発生する。これらの電圧を減算する
と、減算信号 ２Ｅｏｍｓｉｎθ・Ｓｉｎωｔ の位相からロータの回転位置を周波数から回転速度が算
出される。
チ）０°突極と１８０°突極が形成されたステータを用
い、各突極に巻かれたコイルを交流電圧Ｅ。ｓｉｎωｔ
″′Ｃ−駆動すると（Ｅｏは振幅電圧、ωは角周波数、
ｔは時間）、ロータの回転角°θに応じて、０°突極と
１８０”のコイルの両端電圧は、 Ｅｏ （１＋ｍ５ｉｒｒθ）ｓｉｎωｔ、と、Ｅｏ（
１±ｍ５ｉｎ（θ＋１８０＠））Ｘｓｉｎωｔ ＝Ｅ□ （１−ｍ５ ｉ ｎθ） ｓ ｉ ｎ
ωｔなる交流電圧が発生する。これらの電圧を減算する
と、減算信号 ２Ｅｏｍｓｉｎθ・Ｓｉｎωｔ の位相からロータの回転位置を周波数から回転速度が算
出される。
［発明が解決しようとする課題］
この装置は、（１＋ｍ５ｔｎθ）と
（ｌ−ｍｓｉｎθ）に比例した信号を減算しているため
、温度変化により影響されやすい項がキャンセルされ、
高い検出精度が得られるという利点がある。
、温度変化により影響されやすい項がキャンセルされ、
高い検出精度が得られるという利点がある。
上述した例では歯の位相が互いにｐ／２ずれた０°突極
と１８０°突極が設けられた２相モータを用いて、（１
＋ｍ５ｉｒｌθ）と （１−ｍｓｉｎθ）に比例した信号を取出す場合につい
て説明したが、２相以外の相数のモータを用いてもこの
ような信号を取出せればより好都合である。
と１８０°突極が設けられた２相モータを用いて、（１
＋ｍ５ｉｒｌθ）と （１−ｍｓｉｎθ）に比例した信号を取出す場合につい
て説明したが、２相以外の相数のモータを用いてもこの
ような信号を取出せればより好都合である。
本発明はこのような要求に応えるためになされたもので
あり、２相以外の相数のモータの突極を用いても１８０
゛位相が異なる２つの信号を検出できる位置・速度検出
装置を実現することを目的とする。
あり、２相以外の相数のモータの突極を用いても１８０
゛位相が異なる２つの信号を検出できる位置・速度検出
装置を実現することを目的とする。
口課題を解決するための手段］
本発明は、
先端に一定ピッチで歯が形成されたｋｎ個の突極（ｋ、
ｎは整数）を有し、隣合う突極どうしでは歯の位相がｔ
（１／ｋ）−Ｉ−ｍｌｐずれている（ｍは整数、ｐは歯
のピッチ）ステータと、このステータの歯と対向してい
てしかもこの歯とほぼ同一ピッチの歯が形成されたロー
タと、前記突極に巻かれたコイルと、 これらのコイルに交流電圧または交流電流の信号を与え
て駆動する信号源と、 前記コイルが駆動されたときに、コイルの両端電圧また
は両端電流を表わすベクトルの合成ベクトルが１８０°
方向が異なる２つのベクトルになるように前記各コイル
を接続する巻線回路と、この巻線回路の２つのベクトル
に対応した電圧信号または電流信号を減算し、減算信号
の位相から前記ロータの回転位置を周波数から回転速度
を算出する演算部、 を具備した位置・速度検出装置である。
ｎは整数）を有し、隣合う突極どうしでは歯の位相がｔ
（１／ｋ）−Ｉ−ｍｌｐずれている（ｍは整数、ｐは歯
のピッチ）ステータと、このステータの歯と対向してい
てしかもこの歯とほぼ同一ピッチの歯が形成されたロー
タと、前記突極に巻かれたコイルと、 これらのコイルに交流電圧または交流電流の信号を与え
て駆動する信号源と、 前記コイルが駆動されたときに、コイルの両端電圧また
は両端電流を表わすベクトルの合成ベクトルが１８０°
方向が異なる２つのベクトルになるように前記各コイル
を接続する巻線回路と、この巻線回路の２つのベクトル
に対応した電圧信号または電流信号を減算し、減算信号
の位相から前記ロータの回転位置を周波数から回転速度
を算出する演算部、 を具備した位置・速度検出装置である。
＝実施例］
以下、図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明にかかる位置・速度検出装置の一実施例
の構成図である。
の構成図である。
この装置は１２個の突極が設けられた３相モータを用い
たものである。
たものである。
図で、１はステータ、２．〜２，２はステータ１に設け
られていて先端に一定ピツチｐの歯３が形成された突極
である。これらの突極の歯の位相は配列順に従ってｐ／
３ずつずれている。すなわち、突極２１と２４と２７と
２＋ ｏ ＋ ２２と２５と２８と２＋ １，２コと２
６と２９と２１２の歯はそれぞれ同一位相である。そし
て、突極２２と２５と２８と２１．の歯は突極２１と２
４と２７と２＋ｏの歯に対して１２０゛位相がずれミ突
極２３と２６と２．と２，２の歯は突極２１と２４と２
７と２１０の歯に対して一１２０°位相がずれている。
られていて先端に一定ピツチｐの歯３が形成された突極
である。これらの突極の歯の位相は配列順に従ってｐ／
３ずつずれている。すなわち、突極２１と２４と２７と
２＋ ｏ ＋ ２２と２５と２８と２＋ １，２コと２
６と２９と２１２の歯はそれぞれ同一位相である。そし
て、突極２２と２５と２８と２１．の歯は突極２１と２
４と２７と２＋ｏの歯に対して１２０゛位相がずれミ突
極２３と２６と２．と２，２の歯は突極２１と２４と２
７と２１０の歯に対して一１２０°位相がずれている。
このような位相関係を模式的に示すと第２図のようにな
る。
る。
４１〜４１２は各突［！ ２ ＋〜２１２に巻かれたコ
イルである。これらのコイルで、４．と４４と４７と４
１０を０°相コイル、４２と４５と４日と４１．を１２
０°相コイル、４３と４６と４゜と４１２を一１２０゛
相コイルとする。
イルである。これらのコイルで、４．と４４と４７と４
１０を０°相コイル、４２と４５と４日と４１．を１２
０°相コイル、４３と４６と４゜と４１２を一１２０゛
相コイルとする。
５はステータ１の外側に配列されたロータであり、この
ロータには歯３と対向していてこの歯とほぼ同一ピッチ
の歯６が形成されている。
ロータには歯３と対向していてこの歯とほぼ同一ピッチ
の歯６が形成されている。
７はコイル４．〜°４，２を交流電圧または交流電流に
より駆動する信号源、８はコイル４１〜４１２に所定の
接続を施してコイルの両端電圧または両端電流を表わす
ベクトルの合成ベクトルを１８０°方向が異なる２つの
ベクトルにする巻線回路、９は巻線回路８の合成ベクト
ルをに対応し信号をもとにロータ５の回転位置と回転速
度を算出する演算部である。
より駆動する信号源、８はコイル４１〜４１２に所定の
接続を施してコイルの両端電圧または両端電流を表わす
ベクトルの合成ベクトルを１８０°方向が異なる２つの
ベクトルにする巻線回路、９は巻線回路８の合成ベクト
ルをに対応し信号をもとにロータ５の回転位置と回転速
度を算出する演算部である。
次に、このような装置の動作を説明する。
信号源７は各コイルを交流電圧Ｅｓ１ｎωｔで駆動する
（Ｅは振幅電圧、ωは角周波数、ｔは時間）。
（Ｅは振幅電圧、ωは角周波数、ｔは時間）。
このとき、０°相コイル、１２０’相コイル。
−１２０°相コイルの両端電圧Ｖ、、Ｖ、、Ｖ。
はそれぞれ次のようになる。
Ｖ、 ＝Ｅ （１＋ｓ ｉ ｎθ） ｓ ｌ ｎωｔＶ
２ ＝Ｅ （１＋ｓ ｉ ｎ （θ＋１２０”））Ｘｓ
ｉｎωｔ Ｖ３ ＝Ｅ （１＋ｓ ｉ ｎ （θ−１２０’））Ｘ
ｓｉｎωｔ これらの信号をベクトル図で描くと第３図のようになる
。
２ ＝Ｅ （１＋ｓ ｉ ｎ （θ＋１２０”））Ｘｓ
ｉｎωｔ Ｖ３ ＝Ｅ （１＋ｓ ｉ ｎ （θ−１２０’））Ｘ
ｓｉｎωｔ これらの信号をベクトル図で描くと第３図のようになる
。
第３図で、Ａ１−Ａ１２はコイル４１〜４１２の両端電
圧を表わしたベクトルである。これらのベクトルは、大
きさがＥで、方向が１２０°ずつ異なる３種類のベクト
ルに分けられる。
圧を表わしたベクトルである。これらのベクトルは、大
きさがＥで、方向が１２０°ずつ異なる３種類のベクト
ルに分けられる。
これらのベクトルを用いて、巻線回路８は、ズ、＋ズ、
＋＾６＋λ７＋ス９＋７，２ ■の合成ベクトルと
、 Ａ２ ＋Ａ４ ＋Ａ５ ＋ＡＢ ＋Ａ１６ ＋Ａ
１ １ ■の合成ベクトルを作成する。これらの
合成ベクトルは１８０°方向が異なるものである。この
ような合成ベクトルを作成するために、合成するベクト
ルで表わされる電圧が検出されるコイルどうしは直列に
接続する。
＋＾６＋λ７＋ス９＋７，２ ■の合成ベクトルと
、 Ａ２ ＋Ａ４ ＋Ａ５ ＋ＡＢ ＋Ａ１６ ＋Ａ
１ １ ■の合成ベクトルを作成する。これらの
合成ベクトルは１８０°方向が異なるものである。この
ような合成ベクトルを作成するために、合成するベクト
ルで表わされる電圧が検出されるコイルどうしは直列に
接続する。
これによって、０式の合成ベクトルの信号は、Ｅ（１＋
ｍ５ｉｎθ） ｓ ｉ ｎωｔ ■ｍ：定数 になり、■式の合成ベクトルの信号は、Ｅ（１＋ｍ５ｉ
ｎ（θ＋１８０°）ｌｓｉｎωｔ＝Ｅ（１−ｍｓｉｎθ
） ｓ ｉ ｎωｔ ■になる。
ｍ５ｉｎθ） ｓ ｉ ｎωｔ ■ｍ：定数 になり、■式の合成ベクトルの信号は、Ｅ（１＋ｍ５ｉ
ｎ（θ＋１８０°）ｌｓｉｎωｔ＝Ｅ（１−ｍｓｉｎθ
） ｓ ｉ ｎωｔ ■になる。
演算部９は、■式−■式の：ＩＡ算をすることにより、
２Ｅ’ｍ５ｉｎθ・Ｓｌｎωｔの信号を得て、この信号
の位相からロータ５の回転位置を、周波数から回転速度
をそれぞれ算出する。
２Ｅ’ｍ５ｉｎθ・Ｓｌｎωｔの信号を得て、この信号
の位相からロータ５の回転位置を、周波数から回転速度
をそれぞれ算出する。
なお、実施例では各コイルの両端電圧のベクトルの大き
さは等しくしておき、方向が異なるベクトルの加え合せ
により１８０°方向が異なった合成ベクトルを得る場合
について説明したが、これに限らずコイルの巻数を相違
させてコイル両ｆ４＠圧を表わすベクトルの大きさを相
違させ、これらのベクトルの加え合せにより１８０°方
向が異なった合成ベクトルを作成してもよい。
さは等しくしておき、方向が異なるベクトルの加え合せ
により１８０°方向が異なった合成ベクトルを得る場合
について説明したが、これに限らずコイルの巻数を相違
させてコイル両ｆ４＠圧を表わすベクトルの大きさを相
違させ、これらのベクトルの加え合せにより１８０°方
向が異なった合成ベクトルを作成してもよい。
また、位置・速度検出装置に用いるモータは実施例と興
なる相数と突極数であってもよい。
なる相数と突極数であってもよい。
また、コイルの両端電圧を表わすベクトル図に限らず両
端電流を表わすベクトル図から合成ベクトルを作成して
もよい。
端電流を表わすベクトル図から合成ベクトルを作成して
もよい。
［効果］
本発明によれば、突極に巻かれたコイルの両端電圧また
は両端電流を表わすベクトルの合成によって１８０°位
相が興なる信号を得る構成になっているため、合成のも
とになるベクトルは１８０゛方向が興なるものでなくて
もよい、これによって、２相以外のモータを用いても１
８０ｍ位相が異なる信号が得られる位置・速度検出装置
を構成できる。この１８０°位相が異なる信号どうしを
減算することによって、キャリアを差動的に打ち消し温
度特性を向上できるとともに、偶数次の高調波を打ち消
し高精度でモータの回転を検出できる。
は両端電流を表わすベクトルの合成によって１８０°位
相が興なる信号を得る構成になっているため、合成のも
とになるベクトルは１８０゛方向が興なるものでなくて
もよい、これによって、２相以外のモータを用いても１
８０ｍ位相が異なる信号が得られる位置・速度検出装置
を構成できる。この１８０°位相が異なる信号どうしを
減算することによって、キャリアを差動的に打ち消し温
度特性を向上できるとともに、偶数次の高調波を打ち消
し高精度でモータの回転を検出できる。
第１図は本発明にかかる位置・速度検出装置の一実施例
の梢戒図、第２図は第１図の装置の突極構成を模式的に
示した図、第３図は第１図の装置のコイ７１両ｆｉｌｌ
電圧のベクトル図である。 １・・・ステータ、２１〜２１２・・・突極、３，６・
・・歯、４１〜４．２・・・コイル、５・・・ロータ、
７・・・信号源、８・・・巻線回路、９・・・演算部。
の梢戒図、第２図は第１図の装置の突極構成を模式的に
示した図、第３図は第１図の装置のコイ７１両ｆｉｌｌ
電圧のベクトル図である。 １・・・ステータ、２１〜２１２・・・突極、３，６・
・・歯、４１〜４．２・・・コイル、５・・・ロータ、
７・・・信号源、８・・・巻線回路、９・・・演算部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 先端に一定ピッチで歯が形成されたｋｎ個の突極（ｋ
、ｎは整数）を有し、隣合う突極どうしでは歯の位相が
｛（１／ｋ）＋ｍ｝ｐずれている（ｍは整数、ｐは歯の
ピッチ）ステータと、このステータの歯と対向していて
しかもこの歯とほぼ同一ピッチの歯が形成されたロータ
と、前記突極に巻かれたコイルと、 これらのコイルに交流電圧または交流電流の信号を与え
て駆動する信号源と、 前記コイルが駆動されたときに、コイルの両端電圧また
は両端電流を表わすベクトルの合成ベクトルが１８０゜
方向が異なる２つのベクトルになるように前記各コイル
を接続する巻線回路と、この巻線回路の２つのベクトル
に対応した電圧信号または電流信号を減算し、減算信号
の位相から前記ロータの回転位置を周波数から回転速度
を算出する演算部、 を具備した位置・速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098988A JPH01207625A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 位置・速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098988A JPH01207625A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 位置・速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01207625A true JPH01207625A (ja) | 1989-08-21 |
Family
ID=12319030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3098988A Pending JPH01207625A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 位置・速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01207625A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03188320A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-08-16 | Okuma Mach Works Ltd | 磁気エンコーダ |
| US5133110A (en) * | 1989-08-31 | 1992-07-28 | Trutzschler Gmbh & Co. Kg | Bale opener having a horizontally transversely reciprocating opening device and housing |
| JP2023177549A (ja) * | 2022-06-02 | 2023-12-14 | 多摩川精機株式会社 | レゾルバインタフェース回路及びレゾルバシステム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144017A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Shinko Electric Co Ltd | 磁極位置検出器 |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP3098988A patent/JPH01207625A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144017A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Shinko Electric Co Ltd | 磁極位置検出器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5133110A (en) * | 1989-08-31 | 1992-07-28 | Trutzschler Gmbh & Co. Kg | Bale opener having a horizontally transversely reciprocating opening device and housing |
| JPH03188320A (ja) * | 1989-09-28 | 1991-08-16 | Okuma Mach Works Ltd | 磁気エンコーダ |
| JP2023177549A (ja) * | 2022-06-02 | 2023-12-14 | 多摩川精機株式会社 | レゾルバインタフェース回路及びレゾルバシステム |
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