JPH0480637B2 - - Google Patents
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- JPH0480637B2 JPH0480637B2 JP57149229A JP14922982A JPH0480637B2 JP H0480637 B2 JPH0480637 B2 JP H0480637B2 JP 57149229 A JP57149229 A JP 57149229A JP 14922982 A JP14922982 A JP 14922982A JP H0480637 B2 JPH0480637 B2 JP H0480637B2
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- clock pulse
- generating means
- sine wave
- clock
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、デジタル式界磁極位置検出装置に関
し、特に、同期電動機の界磁極の位置をデジタル
的に検出するデジタル式界磁極位置検出装置に関
する。
し、特に、同期電動機の界磁極の位置をデジタル
的に検出するデジタル式界磁極位置検出装置に関
する。
同期電動機の電機子に電流を通じると、電機子
の反作用による界磁φaが生ずる。電機子電流を
Ia、界磁をφ、界磁φと界磁φaとの位相差をｒ、
誘導起電力をEemf、誘導起電力Eemfと電機子電
流Iaとの位相差をψとすると、発生トルクτは、 τ＝Ｋ・φ・Ia・cos（ψ） ψ＋ｒ＝90゜ …(1) より、 τ＝K1・φ・Ia・sin（ｒ） …(2) ただし、K1は比例定数 で表わされる。
の反作用による界磁φaが生ずる。電機子電流を
Ia、界磁をφ、界磁φと界磁φaとの位相差をｒ、
誘導起電力をEemf、誘導起電力Eemfと電機子電
流Iaとの位相差をψとすると、発生トルクτは、 τ＝Ｋ・φ・Ia・cos（ψ） ψ＋ｒ＝90゜ …(1) より、 τ＝K1・φ・Ia・sin（ｒ） …(2) ただし、K1は比例定数 で表わされる。
従来、同期電動機のベクトル制御は、界磁極位
置検出器により界磁極の位置を検出し、界磁極と
同期した位相の正弦波の電流指令を発生し、この
電流指令で電流振幅を制御してトルク制御を行う
ことによりなされている。
置検出器により界磁極の位置を検出し、界磁極と
同期した位相の正弦波の電流指令を発生し、この
電流指令で電流振幅を制御してトルク制御を行う
ことによりなされている。
すなわち、同期電動機のベクトル制御は、界磁
極の位置検出を行い、電機子電流Iaの位相を誘導
起電力Eemfとの位相と一致させ、上記(1)式にお
いてψ＝0゜とするものである。したがつて、φを
一定とすれば、ベクトル制御された同期電動機の
発生トルクτ′は、 τ′＝K1・φ・Ia・sin（ｒ） ＝K2・Ia …(3) ただし、K2は比例定数 で表されるため、該発生トルクτ′は、電機子電流
Iaに比例する。また、電機子の反作用による界磁
φaは界磁φに作用せず、相互干渉を起こさない
ため、前記発生トルクτ′も最大となる。
極の位置検出を行い、電機子電流Iaの位相を誘導
起電力Eemfとの位相と一致させ、上記(1)式にお
いてψ＝0゜とするものである。したがつて、φを
一定とすれば、ベクトル制御された同期電動機の
発生トルクτ′は、 τ′＝K1・φ・Ia・sin（ｒ） ＝K2・Ia …(3) ただし、K2は比例定数 で表されるため、該発生トルクτ′は、電機子電流
Iaに比例する。また、電機子の反作用による界磁
φaは界磁φに作用せず、相互干渉を起こさない
ため、前記発生トルクτ′も最大となる。
なお、界磁極位置検出器としては、同期電動機
の極数と同一極数のレゾルバが必要である。
の極数と同一極数のレゾルバが必要である。
しかしながら、上述した従来の界磁極位置検出
器では、レゾルバの信号処理回路がアナログ回路
で構成されているため、温度ドリフトおよびオフ
セツトの影響により、界磁極位置検出器の検出信
号が歪んでしまい、その結果、電流指令にも波形
歪みが生じ、トルクリツプルの原因となり、高精
度のベクトル制御ができないという問題がある。
器では、レゾルバの信号処理回路がアナログ回路
で構成されているため、温度ドリフトおよびオフ
セツトの影響により、界磁極位置検出器の検出信
号が歪んでしまい、その結果、電流指令にも波形
歪みが生じ、トルクリツプルの原因となり、高精
度のベクトル制御ができないという問題がある。
また、レゾルバの極数と同期電動機の極数とを
一致させなければならないため、同期電動機の極
数の種類に合わせて、多種類のレゾルバを使用し
なければならないという問題がある。
一致させなければならないため、同期電動機の極
数の種類に合わせて、多種類のレゾルバを使用し
なければならないという問題がある。
本発明の目的は、ベクトル制御の高精度化およ
びレゾルバの種類の削減が図れるデジタル式界磁
極位置検出装置を提供することにある。
びレゾルバの種類の削減が図れるデジタル式界磁
極位置検出装置を提供することにある。
本発明のデジタル式界磁極位置検出装置は、同
期電動機の界磁極の位置を検出する２極のレゾル
バと、 該レゾルバの励磁電圧と検出電圧の位相差に比
例したパルス幅をもつパルス信号を発生するパル
ス発生手段と、 クロツクパルスを発生するクロツクパルス発生
手段と、前記パルス信号および前記クロツクパル
スの論理積をとり、該パルス信号のパルス幅に比
例したクロツクパルス数をもつクロツクを発生す
るゲート手段と、 前記クロツクの前記クロツクパルス数をカウン
トするカウント手段と、 該カウント手段のカウント数が１つずつ大きく
なつたときに、前記同期電動機の界磁極数に対応
した周期の正弦波の波形信号を出力する正弦波波
形発生手段とを備える。
期電動機の界磁極の位置を検出する２極のレゾル
バと、 該レゾルバの励磁電圧と検出電圧の位相差に比
例したパルス幅をもつパルス信号を発生するパル
ス発生手段と、 クロツクパルスを発生するクロツクパルス発生
手段と、前記パルス信号および前記クロツクパル
スの論理積をとり、該パルス信号のパルス幅に比
例したクロツクパルス数をもつクロツクを発生す
るゲート手段と、 前記クロツクの前記クロツクパルス数をカウン
トするカウント手段と、 該カウント手段のカウント数が１つずつ大きく
なつたときに、前記同期電動機の界磁極数に対応
した周期の正弦波の波形信号を出力する正弦波波
形発生手段とを備える。
ここで、前記クロツクパルス発生手段が、前記
同期電動機の界磁極数に対応した周期のクロツク
パルスを発生する可変クロツクパルス発生手段で
あり、前記正弦波波形発生手段が、前記カウント
手段の出力信号によりアドレス指定される、所定
の周期の正弦波の波形信号が一周期分記憶された
メモリーと、該メモリーの出力信号をアナログ信
号に変換するデジタルアナログ変換手段とを含ん
でもよい。
同期電動機の界磁極数に対応した周期のクロツク
パルスを発生する可変クロツクパルス発生手段で
あり、前記正弦波波形発生手段が、前記カウント
手段の出力信号によりアドレス指定される、所定
の周期の正弦波の波形信号が一周期分記憶された
メモリーと、該メモリーの出力信号をアナログ信
号に変換するデジタルアナログ変換手段とを含ん
でもよい。
また、前記クロツクパルス発生手段が、所定の
周期のクロツクパルスを発生する固定クロツクパ
ルス発生手段であり、前記正弦波波形発生手段
が、前記カウント手段の出力信号によりアドレス
指定される、前記同期電動機の界磁極数に対応し
た周期の複数個の正弦波の波形信号が一周期分ず
つそれぞれ記憶されたメモリーと、該メモリーの
出力信号をアナログ信号に変換するデジタルアナ
ログ変換手段とを含んでもよい。
周期のクロツクパルスを発生する固定クロツクパ
ルス発生手段であり、前記正弦波波形発生手段
が、前記カウント手段の出力信号によりアドレス
指定される、前記同期電動機の界磁極数に対応し
た周期の複数個の正弦波の波形信号が一周期分ず
つそれぞれ記憶されたメモリーと、該メモリーの
出力信号をアナログ信号に変換するデジタルアナ
ログ変換手段とを含んでもよい。
以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
第１図ａ，ｂはそれぞれ、本発明のデジタル式
界磁極位置検出装置の一実施例を用いた同期電動
機のベクトル制御を説明するための図である。
界磁極位置検出装置の一実施例を用いた同期電動
機のベクトル制御を説明するための図である。
インバータ１０が同期電動機１１と電源との間
に配置されている。同期電動機１１に接続された
２極のレゾルバ１２は、レゾルバ励磁回路１５に
より励磁される。第１の掛算器１６ａは、後述す
る信号処理回路１４からβ相信号とトルク指令信
号出力装置（不図示）からのトルク指令信号ｔ０
との掛算を行つて第１の電機子指令信号Ｓ１を出
力する。また、第２の掛算器１６ｂは、信号処理
回路１４からのα相信号とトルク指令信号ｔ０と
の掛算を行つて第２の電機子指令信号Ｓ２を出力
する。電流制御回路１７は、第１および第２の電
機子指令信号Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ入力して、３
相の電機子電流指令信号を出力する。パルス幅変
調兼駆動回路（PWM及びベースドライバ）１８
は、前記３相の電機子電流指令信号をそれぞれ入
力して、インバータ１０に駆動信号群を出力す
る。
に配置されている。同期電動機１１に接続された
２極のレゾルバ１２は、レゾルバ励磁回路１５に
より励磁される。第１の掛算器１６ａは、後述す
る信号処理回路１４からβ相信号とトルク指令信
号出力装置（不図示）からのトルク指令信号ｔ０
との掛算を行つて第１の電機子指令信号Ｓ１を出
力する。また、第２の掛算器１６ｂは、信号処理
回路１４からのα相信号とトルク指令信号ｔ０と
の掛算を行つて第２の電機子指令信号Ｓ２を出力
する。電流制御回路１７は、第１および第２の電
機子指令信号Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ入力して、３
相の電機子電流指令信号を出力する。パルス幅変
調兼駆動回路（PWM及びベースドライバ）１８
は、前記３相の電機子電流指令信号をそれぞれ入
力して、インバータ１０に駆動信号群を出力す
る。
第１図ｂは、同期電動機１１の一相分の誘導起
電力Eemfと、レゾルバ１２の検出信号である、
同期電動機１１の回転子位置に対応した電機子電
流基準信号波形（θ相）と、第１の電機子指令信
号Ｓ１との位相関係を示すグラフである。
電力Eemfと、レゾルバ１２の検出信号である、
同期電動機１１の回転子位置に対応した電機子電
流基準信号波形（θ相）と、第１の電機子指令信
号Ｓ１との位相関係を示すグラフである。
第１の電機子指令信号Ｓ１は、トルク指令信号
ｔ０に応じて、同図図示，，に示すよう
に、振幅が変化する。第２の電機子指令信号Ｓ２
も同様である。
ｔ０に応じて、同図図示，，に示すよう
に、振幅が変化する。第２の電機子指令信号Ｓ２
も同様である。
レゾルバ位置検出回路１３および信号処理回路
１４は、本発明によるデジタル式界磁極位置検出
装置２０を構成する。
１４は、本発明によるデジタル式界磁極位置検出
装置２０を構成する。
レゾルバ位置検出回路１３は、第２図に示すよ
うに、レゾルバ１２のの一方の励磁電圧Vαを第
１の矩形波Sαに変換する第１の波形整形回路Ｗ
１と、レゾルバ１２の検出電圧Vθを第２の矩形
波Sθに変換する第２の波形整形回路Ｗ２と、第
１の矩形波Sαがラツチ入力端子に入力され、第
２の矩形波Sθがクリア入力端子に入力される、
励磁電圧Vαと検出電圧Vθとの位相差θに比例し
たパルス幅をもつパルス信号Pθを発生する１の
ラツチ回路LA１とからなる。ここで、位相差θ
は、レゾルバ１２が２極の場合には、機械角と一
致する。
うに、レゾルバ１２のの一方の励磁電圧Vαを第
１の矩形波Sαに変換する第１の波形整形回路Ｗ
１と、レゾルバ１２の検出電圧Vθを第２の矩形
波Sθに変換する第２の波形整形回路Ｗ２と、第
１の矩形波Sαがラツチ入力端子に入力され、第
２の矩形波Sθがクリア入力端子に入力される、
励磁電圧Vαと検出電圧Vθとの位相差θに比例し
たパルス幅をもつパルス信号Pθを発生する１の
ラツチ回路LA１とからなる。ここで、位相差θ
は、レゾルバ１２が２極の場合には、機械角と一
致する。
信号処理回路１４は、同期電動機１１の界磁極
数に対応した周期のクロツクパルスCPを発生す
るクロツクパルス発生器CPAと、パルス信号Pθ
およびクロツクパルスCPの論理積をとり、パル
ス信号Pθのパルス幅に比例したクロツクパルス
数をもつクロツクsgを発生するゲート回路GT
と、クロツクsgのクロツクパルス数をカウントす
るカウンタ回路CTと、カウンタ回路CTの出力信
号ｄ１を保持する第２のラツチ回路LA２と、第
２のラツチ回路LA２の出力信号ｄ２（すなわち、
カウンタ回路CTの出力信号ｄ１）によりアドレ
ス指定される、所定の周期の正弦波の波形信号が
一周期分記憶されたメモリーMEと、メモリー
MEの出力信号ｄ３をアナログ信号に変換する
Ｄ／Ａ（デジタルアナログ変換器）DAとからな
る。
数に対応した周期のクロツクパルスCPを発生す
るクロツクパルス発生器CPAと、パルス信号Pθ
およびクロツクパルスCPの論理積をとり、パル
ス信号Pθのパルス幅に比例したクロツクパルス
数をもつクロツクsgを発生するゲート回路GT
と、クロツクsgのクロツクパルス数をカウントす
るカウンタ回路CTと、カウンタ回路CTの出力信
号ｄ１を保持する第２のラツチ回路LA２と、第
２のラツチ回路LA２の出力信号ｄ２（すなわち、
カウンタ回路CTの出力信号ｄ１）によりアドレ
ス指定される、所定の周期の正弦波の波形信号が
一周期分記憶されたメモリーMEと、メモリー
MEの出力信号ｄ３をアナログ信号に変換する
Ｄ／Ａ（デジタルアナログ変換器）DAとからな
る。
ここで、カウンタ回路CTは、レゾルバ１２の
励磁電圧Vαのゼロクロスのたびに、クロツクsg
のクロツクパルス数をカウントする。また、第２
の波形整形回路Ｗ２から出力される第２の矩形波
Sθがインバータ回路INを介してクリア端子に入
力されており、レゾルバ１２の検出電圧Vθのゼ
ロクロスのたびに、カウンタ回路CTのイニシヤ
ライズが行われる。また、第２のラツチ回路LA
２は、メモリーMEからのデータ読み出しのタイ
ミングを合わせるためのものであり、第２のラツ
チ回路LA２の出力信号ｄ２はメモリーMEのア
ドレス指定に用いられる。
励磁電圧Vαのゼロクロスのたびに、クロツクsg
のクロツクパルス数をカウントする。また、第２
の波形整形回路Ｗ２から出力される第２の矩形波
Sθがインバータ回路INを介してクリア端子に入
力されており、レゾルバ１２の検出電圧Vθのゼ
ロクロスのたびに、カウンタ回路CTのイニシヤ
ライズが行われる。また、第２のラツチ回路LA
２は、メモリーMEからのデータ読み出しのタイ
ミングを合わせるためのものであり、第２のラツ
チ回路LA２の出力信号ｄ２はメモリーMEのア
ドレス指定に用いられる。
次に、レゾルバ位置検出回路１３および信号処
理回路１４の動作について、第３図および第４図
を参照して説明する。
理回路１４の動作について、第３図および第４図
を参照して説明する。
レゾルバ１２の励磁電圧Vαと検出電圧Vθと
は、第１および第２の波形整形回路Ｗ１，Ｗ２に
より第１および第２の矩形波Sα，Sθにそれぞれ
変換される（同図ａ〜ｄ）。第１のラツチ回路LA
１は、第１の矩形波Sαの立上りでラツチされ、
第２の矩形波Sθでクリアされるため、レゾルバ
１２の励磁電圧Vαと検出電圧Vθとの位相差θに
比例したパルス幅をもつパルス信号Pθが第１の
ラツチ回路LA１から出力される（同図ｅ）。した
がつて、パルス信号PθとクロツクパルスCPとの
論理積をゲート回路GTでとることにより、パル
ス信号Pθのパルス幅（位相差θ）に比例したク
ロツクパルス数をもつクロツクsgが得られる（同
図ｆ）。カウンタ回路CTは、第２の矩形波Sθの
立ち下がりでクリアされたのちクロツクsgのクロ
ツクパルス数をカウントするため、そのカウント
状態は同図ｇに示すようなものになる。カウンタ
回路CTの出力信号ｄ１は、第２の矩形波Sθの立
ち上がり時に第２のラツチ回路LA２に保持され
る（同図ｈ）。メモリーMEに記憶されている正
弦波の波形信号は、第１の矩形波Sαから必要な
回路（不図示）により作成された読み込み許可信
号RE（同図ｉ）のタイミングで読み出される。
は、第１および第２の波形整形回路Ｗ１，Ｗ２に
より第１および第２の矩形波Sα，Sθにそれぞれ
変換される（同図ａ〜ｄ）。第１のラツチ回路LA
１は、第１の矩形波Sαの立上りでラツチされ、
第２の矩形波Sθでクリアされるため、レゾルバ
１２の励磁電圧Vαと検出電圧Vθとの位相差θに
比例したパルス幅をもつパルス信号Pθが第１の
ラツチ回路LA１から出力される（同図ｅ）。した
がつて、パルス信号PθとクロツクパルスCPとの
論理積をゲート回路GTでとることにより、パル
ス信号Pθのパルス幅（位相差θ）に比例したク
ロツクパルス数をもつクロツクsgが得られる（同
図ｆ）。カウンタ回路CTは、第２の矩形波Sθの
立ち下がりでクリアされたのちクロツクsgのクロ
ツクパルス数をカウントするため、そのカウント
状態は同図ｇに示すようなものになる。カウンタ
回路CTの出力信号ｄ１は、第２の矩形波Sθの立
ち上がり時に第２のラツチ回路LA２に保持され
る（同図ｈ）。メモリーMEに記憶されている正
弦波の波形信号は、第１の矩形波Sαから必要な
回路（不図示）により作成された読み込み許可信
号RE（同図ｉ）のタイミングで読み出される。
ここで、レゾルバ１２の励磁周波数を2.5KHz、
クロツクパルスCPのクロツク周波数を2.56MHz
とし、カウンタ回路CTおよび第２のラツチ回路
LA２のビツト数をそれぞれ10ビツトとする。い
ま、レゾルバ１２の励磁電圧Vαと（0.400ms＝
１／2.5KHz）であるときには、パルス信号Pθの
パルス幅は0.400msとなるため、クロツクsgのク
ロツクパルス数は“1023”（＝2.56MHz／2.5Hz）
となる。このときカウンタ回路CTのカウント数
も“1023”となる。すなわち、位相差θが0゜から
360゜まで変化すると、第４図ｂの直線で示すよ
うに、カウンタ回路CTのカウント数も“０”か
ら“1023”まで変化するため、同図ｃの曲線で
示すような１周期の正弦波の波形信号を1024に分
割してメモリーMEの各アドレスに記憶させてお
くことにより、カウンタ回路CTの出力信号ｄ１
でアドレス指定してメモリーMEからデータを読
み出せば、一周期の正弦波の波形信号を得ること
ができる。
クロツクパルスCPのクロツク周波数を2.56MHz
とし、カウンタ回路CTおよび第２のラツチ回路
LA２のビツト数をそれぞれ10ビツトとする。い
ま、レゾルバ１２の励磁電圧Vαと（0.400ms＝
１／2.5KHz）であるときには、パルス信号Pθの
パルス幅は0.400msとなるため、クロツクsgのク
ロツクパルス数は“1023”（＝2.56MHz／2.5Hz）
となる。このときカウンタ回路CTのカウント数
も“1023”となる。すなわち、位相差θが0゜から
360゜まで変化すると、第４図ｂの直線で示すよ
うに、カウンタ回路CTのカウント数も“０”か
ら“1023”まで変化するため、同図ｃの曲線で
示すような１周期の正弦波の波形信号を1024に分
割してメモリーMEの各アドレスに記憶させてお
くことにより、カウンタ回路CTの出力信号ｄ１
でアドレス指定してメモリーMEからデータを読
み出せば、一周期の正弦波の波形信号を得ること
ができる。
また、クロツクパルスCPのクロツク周波数を
２倍の5.12MHzとすることにより、位相差θが0゜
から360゜まで変化すると、第４図ｂの直線で示
すように、カウンタ回路CTは“０”から“1023”
までを２回カウントするため、カウンタ回路CT
の出力信号ｄ１でアドレス指定してメモリーME
からデータを読み出せば、同図ｃの曲線で示す
ように、２周期の正弦波の波形信号を得ることが
できる。したがつて、この場合には、４極の同期
電動機に対応させることができる。
２倍の5.12MHzとすることにより、位相差θが0゜
から360゜まで変化すると、第４図ｂの直線で示
すように、カウンタ回路CTは“０”から“1023”
までを２回カウントするため、カウンタ回路CT
の出力信号ｄ１でアドレス指定してメモリーME
からデータを読み出せば、同図ｃの曲線で示す
ように、２周期の正弦波の波形信号を得ることが
できる。したがつて、この場合には、４極の同期
電動機に対応させることができる。
さらに、クロツクパルスCPのクロツク周波数
を３倍の7.68MHzとすることにより、位相差θ
が0゜から360゜まで変化すると、第４図ｂの破線
で示すように、カウンタ回路CTは“０”から
“1023”までを３回カウントするため、カウンタ
回路CTの出力信号ｄ１でアドレス指定してメモ
リーMEからデータを読み出せば、同図ｃの破線
で示すように、３周期の正弦波の波形信号を得
ることができる。したがつて、この場合には、６
極の同期電動機に対応させることができる。
を３倍の7.68MHzとすることにより、位相差θ
が0゜から360゜まで変化すると、第４図ｂの破線
で示すように、カウンタ回路CTは“０”から
“1023”までを３回カウントするため、カウンタ
回路CTの出力信号ｄ１でアドレス指定してメモ
リーMEからデータを読み出せば、同図ｃの破線
で示すように、３周期の正弦波の波形信号を得
ることができる。したがつて、この場合には、６
極の同期電動機に対応させることができる。
同様にして、クロツクパルスCPのクロツク周
波数をＮ倍とすることにより、Ｎ周期の正弦波の
波形信号を得ることができる。したがつて、任意
の極数の同期電動機に対応させることができる。
波数をＮ倍とすることにより、Ｎ周期の正弦波の
波形信号を得ることができる。したがつて、任意
の極数の同期電動機に対応させることができる。
以上説明したデジタル式界磁極位置検出装置２
０では、同期電動機１１の界磁極数に対応した周
期のクロツクパルスCPを発生するクロツクパル
ス発生器CPA（可変クロツクパルス発生器）と、
所定の周期の正弦波の波形信号が一周期分記憶さ
れたメモリーMEとを用いて、同期電動機１１の
界磁極数に対応した周期の正弦波の波形信号を得
た。しかし、クロツクパルス発生器CPAの代わ
りに、所定の周期のクロツクパルスCP′を発生す
る固定クロツクパルス発生器を用い、また、メモ
リーMEの代わりに、カウンタ回路CTの出力信
号ｄ１によりアドレス指定される、同期電動機１
１の界磁極数に対応した周期の複数個の正弦波の
波形信号が一周期分ずつそれぞれ記憶されたメモ
リーME′を用いても、同期電動機１１の界磁極数
に対応した周期の正弦波の波形信号を得ることが
できる。
０では、同期電動機１１の界磁極数に対応した周
期のクロツクパルスCPを発生するクロツクパル
ス発生器CPA（可変クロツクパルス発生器）と、
所定の周期の正弦波の波形信号が一周期分記憶さ
れたメモリーMEとを用いて、同期電動機１１の
界磁極数に対応した周期の正弦波の波形信号を得
た。しかし、クロツクパルス発生器CPAの代わ
りに、所定の周期のクロツクパルスCP′を発生す
る固定クロツクパルス発生器を用い、また、メモ
リーMEの代わりに、カウンタ回路CTの出力信
号ｄ１によりアドレス指定される、同期電動機１
１の界磁極数に対応した周期の複数個の正弦波の
波形信号が一周期分ずつそれぞれ記憶されたメモ
リーME′を用いても、同期電動機１１の界磁極数
に対応した周期の正弦波の波形信号を得ることが
できる。
すなわち、メモリーME′に、図４Ｃに曲線〜
曲線で示した一周期分の正弦波の波形信号をそ
れぞれ記憶しておき、第２のラツチ回路LA２の
出力信号ｄ２に応じて、同期電動機１１の界磁極
数が２極のときには曲線で示した正弦波の波形
信号をメモリーME′から出力させ、同期電動機１
１の界磁極数が４極ののときには、曲線で示し
た正弦波の波形信号をメモリーME′から出力さ
せ、同期電動機１１の界磁極数が６極のときには
曲線で示した正弦波の波形信号をメモリー
ME′から出力させることにより、所定の周期のク
ロツクパルスCP′を用いて発生さたクロツクsgカ
ウンタ回路CTのカウント数を“０”から“1023”
まで一回だけ連続して変化させて、同期電動機１
１の界磁極数に対応した周期の正弦波の波形信号
を得ることができる。
曲線で示した一周期分の正弦波の波形信号をそ
れぞれ記憶しておき、第２のラツチ回路LA２の
出力信号ｄ２に応じて、同期電動機１１の界磁極
数が２極のときには曲線で示した正弦波の波形
信号をメモリーME′から出力させ、同期電動機１
１の界磁極数が４極ののときには、曲線で示し
た正弦波の波形信号をメモリーME′から出力さ
せ、同期電動機１１の界磁極数が６極のときには
曲線で示した正弦波の波形信号をメモリー
ME′から出力させることにより、所定の周期のク
ロツクパルスCP′を用いて発生さたクロツクsgカ
ウンタ回路CTのカウント数を“０”から“1023”
まで一回だけ連続して変化させて、同期電動機１
１の界磁極数に対応した周期の正弦波の波形信号
を得ることができる。
また、速度による位相角の誤差は、ソフト処理
により、カウンタ回路CTのプリセツトするよう
にすればよい。
により、カウンタ回路CTのプリセツトするよう
にすればよい。
本発明は、上述のとおり構成されているので、
次に示す効果を奏する。
次に示す効果を奏する。
同期電動機のベクトル制御において、デジタル
式の界磁極位置検出ができ、マイコンを使用した
コントローラのデジタル化が可能となり、結果と
して高精度の同期電動機のベクトル制御が実現で
きる。
式の界磁極位置検出ができ、マイコンを使用した
コントローラのデジタル化が可能となり、結果と
して高精度の同期電動機のベクトル制御が実現で
きる。
また、２極のレゾルバを使用して、多極の同期
電動機の界磁極位置を検出することができるの
で、位置検出器としてのレゾルバは、２極のもの
１機種だけ準備すればよく、各種の極数をもつレ
ゾルバが不要になる。
電動機の界磁極位置を検出することができるの
で、位置検出器としてのレゾルバは、２極のもの
１機種だけ準備すればよく、各種の極数をもつレ
ゾルバが不要になる。
第１図は本発明のデジタル式界磁極位置検出装
置の一実施例を用いた同期電動機のベクトル制御
を説明するための図であり、ａはシステム全体の
概略ブロツク図、ｂは誘導起電力Eemfと電機子
電流基準信号波形Sθと第１の電機子指令信号Ｓ
１または第２の電機子指令信号Ｓ２との位相関係
を示すグラフである。第２図は第１図に示したデ
ジタル式界磁極位置検出装置の一構成例を示す概
略ブロツク図である。第３図は第２図に示したデ
ジタル式界磁極位置検出装置の動作を説明するた
めのタイミングチヤートである、第４図は第２図
に示した信号処理回路の具体的動作を説明するた
めの図であり、ａは概略ブロツク図、ｂはカウン
タ出力とレゾルバの位相差との関係を示すグラ
フ、ｃはＤ／Ａ出力の波形信号とのレゾルバの位
相差との関係を示すグラフである。 １０……インバータ、１１……同期電動機、１
２……レゾルバ、１３……レゾルバ位置検出回
路、１４……信号処理回路、１５……レゾルバ励
磁回路、１６ａ……第１の掛算器、１６ｂ……第
２の掛算器、１７……電流制御回路、１８……パ
ルス幅変調兼駆動回路（PWM及びベースドライ
バ）、２０……デジタル式界磁極位置検出装置、
Ｗ１……第１の波形整形回路、Ｗ２……第２の波
形整形回路、LA１……第１のラツチ回路、CPA
……クロツクパルス発生器、GT……ゲート回
路、CT……カウンタ回路、LA２……第２のラツ
チ回路、ME……メモリー、DA……Ｄ／Ａ（デジ
タルアナログ変換器）、IN……インバータ回路、
ｔ０……トルク指令信号、Ｓ１……第１の電機子
指令信号、Ｓ２……第２の電機子指令信号、
Eemf……誘導起電力、Vα……励磁電圧、Vθ…
…検出電圧、Sα……第１の矩形波、Sθ……第２
の矩形波、θ……位相差、Sθ……パルス信号、
CP……クロツクパルス、sg……クロツク、ｄ１，
ｄ２……出力信号。
置の一実施例を用いた同期電動機のベクトル制御
を説明するための図であり、ａはシステム全体の
概略ブロツク図、ｂは誘導起電力Eemfと電機子
電流基準信号波形Sθと第１の電機子指令信号Ｓ
１または第２の電機子指令信号Ｓ２との位相関係
を示すグラフである。第２図は第１図に示したデ
ジタル式界磁極位置検出装置の一構成例を示す概
略ブロツク図である。第３図は第２図に示したデ
ジタル式界磁極位置検出装置の動作を説明するた
めのタイミングチヤートである、第４図は第２図
に示した信号処理回路の具体的動作を説明するた
めの図であり、ａは概略ブロツク図、ｂはカウン
タ出力とレゾルバの位相差との関係を示すグラ
フ、ｃはＤ／Ａ出力の波形信号とのレゾルバの位
相差との関係を示すグラフである。 １０……インバータ、１１……同期電動機、１
２……レゾルバ、１３……レゾルバ位置検出回
路、１４……信号処理回路、１５……レゾルバ励
磁回路、１６ａ……第１の掛算器、１６ｂ……第
２の掛算器、１７……電流制御回路、１８……パ
ルス幅変調兼駆動回路（PWM及びベースドライ
バ）、２０……デジタル式界磁極位置検出装置、
Ｗ１……第１の波形整形回路、Ｗ２……第２の波
形整形回路、LA１……第１のラツチ回路、CPA
……クロツクパルス発生器、GT……ゲート回
路、CT……カウンタ回路、LA２……第２のラツ
チ回路、ME……メモリー、DA……Ｄ／Ａ（デジ
タルアナログ変換器）、IN……インバータ回路、
ｔ０……トルク指令信号、Ｓ１……第１の電機子
指令信号、Ｓ２……第２の電機子指令信号、
Eemf……誘導起電力、Vα……励磁電圧、Vθ…
…検出電圧、Sα……第１の矩形波、Sθ……第２
の矩形波、θ……位相差、Sθ……パルス信号、
CP……クロツクパルス、sg……クロツク、ｄ１，
ｄ２……出力信号。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 同期電動機の界磁極の位置を検出する２極の
レゾルバ１２と、 該レゾルバ１２の励磁電圧Vαと検出電圧Vθと
の位相差θに比例したパルス幅をもつパルス信号
Pθを発生するパルス発生手段Ｗ１，Ｗ２，LA１
と、 クロツクパルスCPを発生するクロツクパルス
発生手段CPAと、 前記パルス信号Pθおよび前記クロツクパルス
CPの論理積をとり、該パルス信号Pθのパルス幅
に比例したクロツクパルス数をもつクロツクsgを
発生するゲート手段GTと、 前記クロツクsgの前記クロツクパルス数をカウ
ントするカウント手段CTと、 該カウント手段CTのカウント数が１つずつ大
きくなつたときに、前記同期電動機の界磁極数に
対応した周期の正弦波の波形信号を出力する正弦
波波形発生手段とを備えたデジタル式界磁極位置
検出装置。 ２ 前記クロツクパルス発生手段CPAが、前記
同期電動機の界磁極数に対応した周期のクロツク
パルスを発生する可変クロツクパルス発生手段で
あり、 前記正弦波波形発生手段が、前記カウント手段
CTの出力信号ｄ１によりアドレス指定される、
所定の周期の正弦波の波形信号が一周期分記憶さ
れたメモリーMEと、該メモリーMEの出力信号
ｄ３をアナログ信号に変換するデジタルアナログ
変換手段DAとを含む特許請求の範囲第１項記載
のデジタル式界磁極位置検出装置。 ３ 前記クロツクパルス発生手段CPAが、所定
の周期のクロツクパルスを発生する固定クロツク
パルス発生手段であり、 前記正弦波波形発生手段が、前記カウント手段
CPの出力信号ｄ１によりアドレス指定される、
前記同期電動機の界磁極数に対応した周期の複数
個の正弦波の波形信号が一周期分ずつそれぞれ記
憶されたメモリーと、該メモリーの出力信号をア
ナログ信号に変換するデジタルアナログ変換手段
とを含む特許請求の範囲第１項記載のデジタル式
界磁極位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149229A JPS5941190A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | デジタル式界磁極位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149229A JPS5941190A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | デジタル式界磁極位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5941190A JPS5941190A (ja) | 1984-03-07 |
| JPH0480637B2 true JPH0480637B2 (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=15470687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57149229A Granted JPS5941190A (ja) | 1982-08-30 | 1982-08-30 | デジタル式界磁極位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5941190A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6162390A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-31 | Sanyo Denki Kk | ブラシレス電動機の制御装置 |
| JPS6162391A (ja) * | 1984-09-03 | 1986-03-31 | Sanyo Denki Kk | ブラシレス電動機の制御装置 |
| JPS6166583A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-05 | Sanyo Denki Kk | ブラシレス電動機の制御装置 |
| JPS61161983A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-07-22 | コルモーゲン コーポレイション | サ−ボモ−タ制御システム |
| JPS62284639A (ja) * | 1986-06-02 | 1987-12-10 | 株式会社 日立メデイコ | 核磁気共鳴装置の周波数発生源 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5217179A (en) * | 1975-07-31 | 1977-02-08 | Toyoda Mach Works Ltd | Servo motor control device |
| JPS52113486A (en) * | 1976-03-19 | 1977-09-22 | Nec Corp | Phase discrimination circuit |
| JPS5923198B2 (ja) * | 1978-03-03 | 1984-05-31 | 株式会社安川電機 | 同期電動機の制御方式 |
| JPS5541122A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-22 | Shuichi Takahashi | Controller for synchronous motor |
-
1982
- 1982-08-30 JP JP57149229A patent/JPS5941190A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5941190A (ja) | 1984-03-07 |
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