JPH0781879B2 - 回転検出装置 - Google Patents
回転検出装置Info
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- JPH0781879B2 JPH0781879B2 JP6121887A JP6121887A JPH0781879B2 JP H0781879 B2 JPH0781879 B2 JP H0781879B2 JP 6121887 A JP6121887 A JP 6121887A JP 6121887 A JP6121887 A JP 6121887A JP H0781879 B2 JPH0781879 B2 JP H0781879B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電動機などの回転体の位置や速度を検出する回
転検出装置に関する。
転検出装置に関する。
（従来の技術） レゾルバやセルシンなどと呼ばれているシンクロ電機は
電動機と同様な構造を持ち、信頼性も高いことから、広
く電動機の回転検出に用いられている。一般にシンクロ
電機を用いて回転検出装置を構成するにはシンクロ／デ
ジタルコンバータ（S/Dコンバータ），レゾルバ／デジ
タルコンバータ（R/Dコンバータ）などの変換器と組み
合わせる必要がある。
電動機と同様な構造を持ち、信頼性も高いことから、広
く電動機の回転検出に用いられている。一般にシンクロ
電機を用いて回転検出装置を構成するにはシンクロ／デ
ジタルコンバータ（S/Dコンバータ），レゾルバ／デジ
タルコンバータ（R/Dコンバータ）などの変換器と組み
合わせる必要がある。
これらの変換器の代表的な方式には２種類ある。１つは
トラッキング形コンバータと呼ばれる方式で、たとえば
アナログデバイセズ社の1S14,1S24,1S44,1S64等であ
る。シンクロ電機の１次巻線を単相励磁すると、２相の
２次巻線には回転位置に応じた正弦波および余弦波関数
で定まる振幅の誘起電圧信号が発生する。コンバータで
は、回転位置の変化によって正弦波状に変化する誘起電
圧信号の振幅に対して、アップダウンカウンタの計数値
から作られた正弦波，余弦波信号が追従するように、一
種のフェーズロックドループが構成されている。アップ
ダウンカウンタの計数値が回転位置に追従するように動
作し、この計数値を読み出すことによって、回転位置を
デジタル値に変換した値として得ることができる。この
方式は回転位置をいつでも読み出すことが可能である
が、構成が複雑でコストがかかり、アナログ部分が多く
集積回路化が難しい。
トラッキング形コンバータと呼ばれる方式で、たとえば
アナログデバイセズ社の1S14,1S24,1S44,1S64等であ
る。シンクロ電機の１次巻線を単相励磁すると、２相の
２次巻線には回転位置に応じた正弦波および余弦波関数
で定まる振幅の誘起電圧信号が発生する。コンバータで
は、回転位置の変化によって正弦波状に変化する誘起電
圧信号の振幅に対して、アップダウンカウンタの計数値
から作られた正弦波，余弦波信号が追従するように、一
種のフェーズロックドループが構成されている。アップ
ダウンカウンタの計数値が回転位置に追従するように動
作し、この計数値を読み出すことによって、回転位置を
デジタル値に変換した値として得ることができる。この
方式は回転位置をいつでも読み出すことが可能である
が、構成が複雑でコストがかかり、アナログ部分が多く
集積回路化が難しい。
他の１つは位相検出形コンバータと呼ばれる方式であ
る。シンクロ電機の２相の１次巻線を２相の正弦波信号
で励磁すると２次巻線には回転位置に応じて位相が変化
する正弦波の誘起電圧信号が発生する。この励磁正弦波
信号に対する誘起電圧信号の位相変化を検出して回転位
置を検出方式である。
る。シンクロ電機の２相の１次巻線を２相の正弦波信号
で励磁すると２次巻線には回転位置に応じて位相が変化
する正弦波の誘起電圧信号が発生する。この励磁正弦波
信号に対する誘起電圧信号の位相変化を検出して回転位
置を検出方式である。
基本構成を第３図に示す。１はクロック発生回路、２は
カウンタ回路、３は関数回路、４はシンクロ電機（レゾ
ルバ）、５はフィルタ回路、６はコンパレータ回路、７
はフリップフロップ回路、８はラッチ回路である。
カウンタ回路、３は関数回路、４はシンクロ電機（レゾ
ルバ）、５はフィルタ回路、６はコンパレータ回路、７
はフリップフロップ回路、８はラッチ回路である。
クロック発生回路１の出力のクロックパルスはカウンタ
回路２により計数され、その計数値θｏは時間とともに
増加する。この計数値θｏは関数回路３に入力され、計
数値θｏに応じた２相正弦波信号SINθo,COSθｏが出力
される。この関数回路３は例えば正弦波および余弦波関
数が書き込まれたリートオンリメモリ（ROM）とデジタ
ル／アナログ変換器で構成することができる。シンクロ
電機４は関数回路３の出力の正弦波信号により励磁さ
れ、２次巻線からは励磁正弦波信号に対しての位相が回
転位置θｒに応じて変化する誘起電圧信号SIN（θｏ−
θｒ）が出力される。このシンクロ電機４からの出力は
フィルタ回路５によりノイズや歪成分が除去され、コン
パレータ回路６に入力される。コンパレータ回路６から
は誘起電圧信号の正弦波の零点で変化する方形波が出力
され、その立ち上がり時点において（１）式の関係が成
り立つ。
回路２により計数され、その計数値θｏは時間とともに
増加する。この計数値θｏは関数回路３に入力され、計
数値θｏに応じた２相正弦波信号SINθo,COSθｏが出力
される。この関数回路３は例えば正弦波および余弦波関
数が書き込まれたリートオンリメモリ（ROM）とデジタ
ル／アナログ変換器で構成することができる。シンクロ
電機４は関数回路３の出力の正弦波信号により励磁さ
れ、２次巻線からは励磁正弦波信号に対しての位相が回
転位置θｒに応じて変化する誘起電圧信号SIN（θｏ−
θｒ）が出力される。このシンクロ電機４からの出力は
フィルタ回路５によりノイズや歪成分が除去され、コン
パレータ回路６に入力される。コンパレータ回路６から
は誘起電圧信号の正弦波の零点で変化する方形波が出力
され、その立ち上がり時点において（１）式の関係が成
り立つ。
θｏ−θｒ＝2nπ ただしｎは整数 （１） したがって、コンパーレータ回路６の立上りにおいて、
カウンタ回路２の計数値θｏをラッチすれば（２）式の
関係が成り立つ。
カウンタ回路２の計数値θｏをラッチすれば（２）式の
関係が成り立つ。
θｏ＝2nπ＋θｒ （２） カウンタ回路２の計数値θｏの２π以上の値をオーバフ
ローとして無視すれば、結局、（３）式の関係が成り立
つ。
ローとして無視すれば、結局、（３）式の関係が成り立
つ。
θｏ＝θｒ （３） 常に計数を続けているカウンタ回路２の計数値θｏをタ
イミング良くラッチするために立ち下がりトリガのＤ形
フリップフロップ回路７を用いる。フリップフロップ回
路７のデータ入力Ｄにはコンパレータ回路６の出力が接
続され、クロック入力CKにはクロック発生回路１の出力
が接続される。データ入力Ｄがクロックパルスの立ち下
がり時点でサンプリングされることになり、フリップフ
ロップ回路７からは変化時点がクロックパルスの立ち下
がり時点に同期化した方形波が出力される。このフリッ
プフロップ回路７の出力をラッチ回路７のクロック入力
とすれば、カウンタ回路２の計数値θｏはクロックパル
スの立ち上がり時点で変化するので、計数値θｏを正し
くラッチできる。
イミング良くラッチするために立ち下がりトリガのＤ形
フリップフロップ回路７を用いる。フリップフロップ回
路７のデータ入力Ｄにはコンパレータ回路６の出力が接
続され、クロック入力CKにはクロック発生回路１の出力
が接続される。データ入力Ｄがクロックパルスの立ち下
がり時点でサンプリングされることになり、フリップフ
ロップ回路７からは変化時点がクロックパルスの立ち下
がり時点に同期化した方形波が出力される。このフリッ
プフロップ回路７の出力をラッチ回路７のクロック入力
とすれば、カウンタ回路２の計数値θｏはクロックパル
スの立ち上がり時点で変化するので、計数値θｏを正し
くラッチできる。
このようにして回転位置θｒは、ラッチ回路８によりラ
ッチされた値によってデジタル値として検出することが
できる。
ッチされた値によってデジタル値として検出することが
できる。
（発明が解決しようとする問題点） 位相検出形コンバータは回路構成が簡単で、大部分がデ
ジタル回路であり、安価にできる。しかし、検出値がシ
ンクロ電機の２次誘起電圧の零点ごとにしか更新され
ず、トラッキング形コンバータのように任意の時刻にお
ける回転位置を検出することができない。交流電動機の
制御では、電動機の回転に応じて時時刻刻と交流電圧や
電流を制御する必要があり、このような用途に位相検出
形コンバータを適用できない。また回転位置が変化して
いる場合、回転速度によって検出周期が変動することに
なる。したがって、デジタル制御のサンプリングとの同
期がとれないため、この方式を電動機のデジタル制御に
適用することも難しい。
ジタル回路であり、安価にできる。しかし、検出値がシ
ンクロ電機の２次誘起電圧の零点ごとにしか更新され
ず、トラッキング形コンバータのように任意の時刻にお
ける回転位置を検出することができない。交流電動機の
制御では、電動機の回転に応じて時時刻刻と交流電圧や
電流を制御する必要があり、このような用途に位相検出
形コンバータを適用できない。また回転位置が変化して
いる場合、回転速度によって検出周期が変動することに
なる。したがって、デジタル制御のサンプリングとの同
期がとれないため、この方式を電動機のデジタル制御に
適用することも難しい。
本発明は上記事情に鑑みでなされ、位相検出形コンバー
タの回路構成上の利点を生かしつつ、間欠的な検出しか
できない欠点を解決し、交流電動機の制御やデジタル制
御に適したシンクロ電機を用いた回転検出装置を得るこ
とを目的とする。
タの回路構成上の利点を生かしつつ、間欠的な検出しか
できない欠点を解決し、交流電動機の制御やデジタル制
御に適したシンクロ電機を用いた回転検出装置を得るこ
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 本発明の概要を第１図により説明する。クロック発生回
路１、カウンタ回路２、関数回路３からなる交流励磁信
号を発生する励磁回路と、多相の１次巻線と２次巻線を
有し回転体に結合されたシンクロ電機４と、フィルタ回
路５、コンパレータ回路６、フリップフリップ回路７、
ラッチ回路９、カウンタ回路10からなる位相差およびそ
の検出時刻を検出する位相差検出回路と、ラッチ回路1
2,13,14,16、フリップフロップ回路７および演算器15か
らなる予測演算回路と、レートマルチプライヤ回路17
と、アップダウンカウンタ回路18で構成される。
路１、カウンタ回路２、関数回路３からなる交流励磁信
号を発生する励磁回路と、多相の１次巻線と２次巻線を
有し回転体に結合されたシンクロ電機４と、フィルタ回
路５、コンパレータ回路６、フリップフリップ回路７、
ラッチ回路９、カウンタ回路10からなる位相差およびそ
の検出時刻を検出する位相差検出回路と、ラッチ回路1
2,13,14,16、フリップフロップ回路７および演算器15か
らなる予測演算回路と、レートマルチプライヤ回路17
と、アップダウンカウンタ回路18で構成される。
（作用） シンクロ電機の多相１次巻線を励磁回路の出力の交流励
磁信号により励磁すると、２次巻線には回転位置に応じ
て位相が変化する誘起電圧信号が発生する。誘起電圧信
号の零点をフィルタ回路５、コンパレータ回路６、フリ
ップフロップ回路７によって検出し、その時点で交流励
磁信号の位相を示すカウンタ回路２の計数値をラッチ回
路９によってラッチすることによって、位相変化を交流
励磁信号と誘起電圧信号との位相差として位相差検出回
路によって検出する。この時、カウンタ回路２の上位の
カウンタ回路10の計数値もラッチすることにより、ラッ
チ回路９で位相差だけでなく、その時刻も検出する。こ
れと同時に予測演算回路のラッチ回路11にそれ以前の位
相差およびその検出時刻が転送される、予測演算回路で
は、これらのデータを用いて一定周期ごとの時刻におけ
る予測回転位置を演算し、さらにこの予測回転位置の変
化分を演算して、レートマルチプライヤ回路17のレート
入力をセットする。レートマルチプライヤ回路17からは
レート入力に応じた周波数のパルスが出力され、このパ
ルスがアップダウンカウンタ回路18により計数される。
アップダウンカウンタ回路18の計数値は予測回転位置に
追従し、この追従遅れの時間と予測演算による進み時間
が相殺され、回転位置はアップダウンカウンタ回路18の
計数値によってほとんど遅れなくデジタル値として検出
できる。
磁信号により励磁すると、２次巻線には回転位置に応じ
て位相が変化する誘起電圧信号が発生する。誘起電圧信
号の零点をフィルタ回路５、コンパレータ回路６、フリ
ップフロップ回路７によって検出し、その時点で交流励
磁信号の位相を示すカウンタ回路２の計数値をラッチ回
路９によってラッチすることによって、位相変化を交流
励磁信号と誘起電圧信号との位相差として位相差検出回
路によって検出する。この時、カウンタ回路２の上位の
カウンタ回路10の計数値もラッチすることにより、ラッ
チ回路９で位相差だけでなく、その時刻も検出する。こ
れと同時に予測演算回路のラッチ回路11にそれ以前の位
相差およびその検出時刻が転送される、予測演算回路で
は、これらのデータを用いて一定周期ごとの時刻におけ
る予測回転位置を演算し、さらにこの予測回転位置の変
化分を演算して、レートマルチプライヤ回路17のレート
入力をセットする。レートマルチプライヤ回路17からは
レート入力に応じた周波数のパルスが出力され、このパ
ルスがアップダウンカウンタ回路18により計数される。
アップダウンカウンタ回路18の計数値は予測回転位置に
追従し、この追従遅れの時間と予測演算による進み時間
が相殺され、回転位置はアップダウンカウンタ回路18の
計数値によってほとんど遅れなくデジタル値として検出
できる。
（実施例） （実施例の構成） 第１図の本発明の実施例を説明する。１はクロック発生
回路、２はカウンタ回路、３は関数回路、４はシンクロ
電機（レゾルバ）、５はフィルタ回路、６はコンパレー
タ回路、７はフリップフロップ回路であり、従来例と同
一である。9,11,12,13,14,16はラッチ回路で、12,13,1
4,16のラッチ回路は出力の制御ができる３ステート出力
形である。10はカウンタ回路、15は演算器としてマイク
ロコンピュータで、17はレートマルチプライヤ回路、18
はアップダウンカウンタ回路である。
回路、２はカウンタ回路、３は関数回路、４はシンクロ
電機（レゾルバ）、５はフィルタ回路、６はコンパレー
タ回路、７はフリップフロップ回路であり、従来例と同
一である。9,11,12,13,14,16はラッチ回路で、12,13,1
4,16のラッチ回路は出力の制御ができる３ステート出力
形である。10はカウンタ回路、15は演算器としてマイク
ロコンピュータで、17はレートマルチプライヤ回路、18
はアップダウンカウンタ回路である。
（実施例の作用） クロック発生回路１の出力のクロックパルスはカウンタ
回路２により計数され、その計数値θｏは時間とともに
増加する。この計数値θｏは関数回路３に入力され、計
計数値θｏに応じた２相正弦波信号SINθo,COSθｏが出
力される。シンクロ電機（レゾルバ）４は関数回路３の
出力の２相正弦波信号によって励磁され、２次巻線から
は励磁正弦波信号に対しての位相が回転位置θｒに応じ
て変化する誘起電圧信号SIN（θｏ−θｒ）が出力され
る。このシンクロ電機４からの出力は、従来例と同様に
フィルタ回路６によりノイズや歪成分が除去され、コン
パレータ回路６、フリップフロップ回路７を介して誘起
電圧信号の零点で変化する方形波に変換される。この方
形波の立ち上がり時点でカウンタ回路２の計数値θｏを
ラッチ回路９でラッチし、励磁信号と誘起電圧信号との
位相差として回転位置θｒを検出する。この時、カウン
タ回路２の上位カウンタ10の計数値θｈも同じラッチ回
路９にthとしてラッチする。ラッチ回路９でラッチされ
た上位のデータthと下位のデータθｒの結合したデータ
ｔ（＝th・θｒ）は回転位置θｒが検出された時刻を示
すことになる。これと同時にラッチ回路９にラッチされ
ていたそれ以前の回転位置およびその検出時刻データが
転送される。したがって常にラッチ回路９には最新の回
転位置およびその検出時刻データtNEW（＝thNEW・θ
rNEW）がラッチされ、ラッチ回路11には１回前の回転位
置およびその検出時刻データtOLD（＝thOLD・θrOLD）
がラッチされている。励磁周期の同じ周期ごとに出力さ
れるカウンタ回路２の桁上げ出力Ｃの立ち上がりで、そ
の時の最新の回転位置およびその検出時刻データt
NEW（＝thNEW・θrNEW）がラッチ回路９からラッチ回路
13に転送され、１回前の回転位置およびその検出時刻デ
ータtOLD（＝thOLD・θrOLD）がラッチ回路11からラッ
チ回路14に転送される。またその時のカウンタ回路10の
計数値θｈがラッチ回路12に同時に時刻データthSYNと
してラッチされる。時刻データthSYNの下位データとし
て、カウンタ回路２の計数値θｏも同時にラッチする必
要があるが、桁上げ出力を出した直後で計数値θｏは０
となっているため、省略している。これらのラッチ回路
はマイクロコンピュータ15が同時にデータを読み込むこ
とができないために設けている。
回路２により計数され、その計数値θｏは時間とともに
増加する。この計数値θｏは関数回路３に入力され、計
計数値θｏに応じた２相正弦波信号SINθo,COSθｏが出
力される。シンクロ電機（レゾルバ）４は関数回路３の
出力の２相正弦波信号によって励磁され、２次巻線から
は励磁正弦波信号に対しての位相が回転位置θｒに応じ
て変化する誘起電圧信号SIN（θｏ−θｒ）が出力され
る。このシンクロ電機４からの出力は、従来例と同様に
フィルタ回路６によりノイズや歪成分が除去され、コン
パレータ回路６、フリップフロップ回路７を介して誘起
電圧信号の零点で変化する方形波に変換される。この方
形波の立ち上がり時点でカウンタ回路２の計数値θｏを
ラッチ回路９でラッチし、励磁信号と誘起電圧信号との
位相差として回転位置θｒを検出する。この時、カウン
タ回路２の上位カウンタ10の計数値θｈも同じラッチ回
路９にthとしてラッチする。ラッチ回路９でラッチされ
た上位のデータthと下位のデータθｒの結合したデータ
ｔ（＝th・θｒ）は回転位置θｒが検出された時刻を示
すことになる。これと同時にラッチ回路９にラッチされ
ていたそれ以前の回転位置およびその検出時刻データが
転送される。したがって常にラッチ回路９には最新の回
転位置およびその検出時刻データtNEW（＝thNEW・θ
rNEW）がラッチされ、ラッチ回路11には１回前の回転位
置およびその検出時刻データtOLD（＝thOLD・θrOLD）
がラッチされている。励磁周期の同じ周期ごとに出力さ
れるカウンタ回路２の桁上げ出力Ｃの立ち上がりで、そ
の時の最新の回転位置およびその検出時刻データt
NEW（＝thNEW・θrNEW）がラッチ回路９からラッチ回路
13に転送され、１回前の回転位置およびその検出時刻デ
ータtOLD（＝thOLD・θrOLD）がラッチ回路11からラッ
チ回路14に転送される。またその時のカウンタ回路10の
計数値θｈがラッチ回路12に同時に時刻データthSYNと
してラッチされる。時刻データthSYNの下位データとし
て、カウンタ回路２の計数値θｏも同時にラッチする必
要があるが、桁上げ出力を出した直後で計数値θｏは０
となっているため、省略している。これらのラッチ回路
はマイクロコンピュータ15が同時にデータを読み込むこ
とができないために設けている。
マイクロコンピュータ15はラッチ回路12のデータ変化を
調べ、変化があれば、これらのデータを順次読み込んで
予測演算を行う。第２図に回転位置の予測演算の原理を
示す。横軸は時刻t,縦軸は回転位置θｒである。ラッチ
回路13にラッチされた最新の回転位置データをθrNEW,
その検出時刻データをtNEW,ラッチ回路14にラッチされ
た１回前の回転位置データをθrOLD,その検出時刻デー
タをtOLD,ラッチ回路12にラッチされた時刻データthSYN
の下位データtISYNを０として結合した時刻データをt
SYN（＝thSYN・０）で示した。時刻tDにおける予測回転
位置θrDを予測演算する場合、図示のように、１回前の
回転位置θrOLDおよびその検出時刻tOLDと、最新の回転
位置θrNEWおよびその検出時刻tNEWから、直線近似によ
って求める。この予測演算を式で示すと（４）式とな
る。
調べ、変化があれば、これらのデータを順次読み込んで
予測演算を行う。第２図に回転位置の予測演算の原理を
示す。横軸は時刻t,縦軸は回転位置θｒである。ラッチ
回路13にラッチされた最新の回転位置データをθrNEW,
その検出時刻データをtNEW,ラッチ回路14にラッチされ
た１回前の回転位置データをθrOLD,その検出時刻デー
タをtOLD,ラッチ回路12にラッチされた時刻データthSYN
の下位データtISYNを０として結合した時刻データをt
SYN（＝thSYN・０）で示した。時刻tDにおける予測回転
位置θrDを予測演算する場合、図示のように、１回前の
回転位置θrOLDおよびその検出時刻tOLDと、最新の回転
位置θrNEWおよびその検出時刻tNEWから、直線近似によ
って求める。この予測演算を式で示すと（４）式とな
る。
θrD＝｛（θrNEW−θrOLD） ×（tD−tNEW）／（tNEW−tOLD）｝＋θrNEW （４） 時刻tOUTはマイクロコンピュータ15の予測演算に必要な
時間τCPUおよびアップダウンカウンタ回路18の追従遅
れ時間τDLYを考慮して（５）式とする。
時間τCPUおよびアップダウンカウンタ回路18の追従遅
れ時間τDLYを考慮して（５）式とする。
tD＝tSYN＋τCPU＋τDLY （５） これらの予測演算は、ラッチ回路12のデータが変化する
ごとに、すなわち励磁周期に同期して、繰り返し実行さ
れる、前回の予測演算においては、さらに１回前の回転
位置θrOLD2およびその検出時刻tOLD2と、１回前の回転
位置θrOODおよびその検出時刻tOLDから、時刻t
C（tD2）における予測回転位置θrD2が同様に求められ
ている。したがって時刻tCから時刻tDまでの時間τDLY
は励磁周期に等しく、この間の予測回転位置の変化Δθ
rDは（６）式となる。
ごとに、すなわち励磁周期に同期して、繰り返し実行さ
れる、前回の予測演算においては、さらに１回前の回転
位置θrOLD2およびその検出時刻tOLD2と、１回前の回転
位置θrOODおよびその検出時刻tOLDから、時刻t
C（tD2）における予測回転位置θrD2が同様に求められ
ている。したがって時刻tCから時刻tDまでの時間τDLY
は励磁周期に等しく、この間の予測回転位置の変化Δθ
rDは（６）式となる。
ΔθrD＝θrD−θrD2 （６） マイクロコンピュータ15は（５）式，（４）式の予測演
算および（６）式の予測回転位置変化演算を実行して、
時刻tCにおいて予測回転位置変化ΔθrDの絶対値｜Δθ
rD|をレートマルチプライヤ回路17のレート入力に対し
て出力し、その符号SIGNをアップダウンカウンタ回路18
のアップダウン入力U/Dに対して出力する。レートマル
チプライヤ回路17からは、レート入力として与えられた
絶対値｜ΔθrD|に等しい数のパルスが、時間τDLYの間
にほぼ等間隔で出力される。このパルスがアップダウン
カウンタ回路18のクロックに入力され、その計数値θrC
は、アップダウン入力U/Dに与えられた符号SIGNに応じ
て増減する。時刻tCにおいて計数値θrCが１回前の予測
回転位置θrD2に等しければ、計数値θrCは時刻tDにお
いて予測回転位置θrDに一致する。
算および（６）式の予測回転位置変化演算を実行して、
時刻tCにおいて予測回転位置変化ΔθrDの絶対値｜Δθ
rD|をレートマルチプライヤ回路17のレート入力に対し
て出力し、その符号SIGNをアップダウンカウンタ回路18
のアップダウン入力U/Dに対して出力する。レートマル
チプライヤ回路17からは、レート入力として与えられた
絶対値｜ΔθrD|に等しい数のパルスが、時間τDLYの間
にほぼ等間隔で出力される。このパルスがアップダウン
カウンタ回路18のクロックに入力され、その計数値θrC
は、アップダウン入力U/Dに与えられた符号SIGNに応じ
て増減する。時刻tCにおいて計数値θrCが１回前の予測
回転位置θrD2に等しければ、計数値θrCは時刻tDにお
いて予測回転位置θrDに一致する。
以後、同様な動作によって、予測回転位置とアップダウ
ンカウンタ回路18の計数値θrCは、励磁周期に等しい周
期ごとに一致し、その間は第２図に示したように、ほぼ
直線的に変化する。ラッチ回路16はアップダウンカウン
タ回路18の計数値θrCの初期値に合わせるために設けら
れている。初期状態において、マイクロコンピュータ15
はアップダウンカウンタ回路18の計数値θrCをこのラッ
チ回路16を介して読み込み、回転位置の検出値の一致す
るようにレートマルチプライヤ回路17のレート入力を操
作する。
ンカウンタ回路18の計数値θrCは、励磁周期に等しい周
期ごとに一致し、その間は第２図に示したように、ほぼ
直線的に変化する。ラッチ回路16はアップダウンカウン
タ回路18の計数値θrCの初期値に合わせるために設けら
れている。初期状態において、マイクロコンピュータ15
はアップダウンカウンタ回路18の計数値θrCをこのラッ
チ回路16を介して読み込み、回転位置の検出値の一致す
るようにレートマルチプライヤ回路17のレート入力を操
作する。
以上述べた本発明の実施例によれば、アップダウンカウ
ンタ回路18の計数値は、回転位置に対してほぼ遅れなく
追従することになり、連続的に回転位置をデジタル値と
して得ることができる。
ンタ回路18の計数値は、回転位置に対してほぼ遅れなく
追従することになり、連続的に回転位置をデジタル値と
して得ることができる。
実施例では、予測演算は２回の回転位置およびその検出
時刻から直線近似によって求めたが、３回以上の回転位
置およびその検出時刻から曲線近似によって求めてもよ
い。また演算回路が演算周期は励磁周期と一致させる必
要はなく、任意の周期とした構成も可能である。
時刻から直線近似によって求めたが、３回以上の回転位
置およびその検出時刻から曲線近似によって求めてもよ
い。また演算回路が演算周期は励磁周期と一致させる必
要はなく、任意の周期とした構成も可能である。
なお、リニア形シンクロ電機に本発明を適用しても、直
線検出装置として同様な効果を得ることができることは
言うまでもない。
線検出装置として同様な効果を得ることができることは
言うまでもない。
本発明によれば、従来のシンクロ電機と位相検出形コン
バータを組み合わせた回転検出装置の欠点であった検出
周期の制約が無くなり、連続的な検出が可能となる。任
意の時刻における検出や、一定周期の検出も可能とな
る。したがって、本発明の回転検出装置で検出された回
転位置に基づいて、交流電動機の制御における交流電圧
や電流の連続的な指令値を発生することが容易にでき
る。また電動機のデジタル制御に本発明の回転検出装置
を用いる場合でも、容易に制御のサンプリング周期と検
出周期との同期をとることができる。また回路構成の大
部分はデジタル回路であり、集積回路化することが可能
で、小形で安価に作ることができる。
バータを組み合わせた回転検出装置の欠点であった検出
周期の制約が無くなり、連続的な検出が可能となる。任
意の時刻における検出や、一定周期の検出も可能とな
る。したがって、本発明の回転検出装置で検出された回
転位置に基づいて、交流電動機の制御における交流電圧
や電流の連続的な指令値を発生することが容易にでき
る。また電動機のデジタル制御に本発明の回転検出装置
を用いる場合でも、容易に制御のサンプリング周期と検
出周期との同期をとることができる。また回路構成の大
部分はデジタル回路であり、集積回路化することが可能
で、小形で安価に作ることができる。
第１図は本発明のブロック図、第２図は本発明を説明す
るための図、第３図は従来装置を示すブロック図であ
る。 １……クロック発生回路 2,10……カウンタ回路、３……関数発生回路 ４……シンクロ電機（レゾルバ） ５……フィルタ回路、６……コンパレータ回路 ７……フリップフロップ回路 8,9,10,11,12,13,14,16……ラッチ回路 15……演算器（マイクロコンピュータ） 17……レートマルチプライヤ回路 18……アップダウンカウンタ回路
るための図、第３図は従来装置を示すブロック図であ
る。 １……クロック発生回路 2,10……カウンタ回路、３……関数発生回路 ４……シンクロ電機（レゾルバ） ５……フィルタ回路、６……コンパレータ回路 ７……フリップフロップ回路 8,9,10,11,12,13,14,16……ラッチ回路 15……演算器（マイクロコンピュータ） 17……レートマルチプライヤ回路 18……アップダウンカウンタ回路
Claims (1)
- 【請求項１】多相の交流励磁信号を発生する励磁回路
と、回転体に結合され、多相の１次巻線が前記交流励磁
信号により励磁され、前記回転体の回転位置に比例した
角度だけ位相が変化する誘起電圧信号を２次巻線に発生
するシンクロ電機と、前記交流励磁信号と前記誘起電圧
信号との位相差およびその検出時刻を検出する位相差検
出回路と、前記位相差検出回路によって検出された２回
以上の位相差およびその検出時刻から一定周期の時刻に
おける回転体の回転位置を予測する予測演算回路と、前
記予測演算回路によって予測された回転位置の変化分が
設定されるレートマルチプライヤ回路と、前記レートマ
ルチプライヤ回路の出力を計数するアップダウンカウン
タ回路とから構成され、前記アップダウンカウンタ回路
の出力が回転位置にほぼ等しくなるように、前記予測演
算回路における回転位置を予測する時刻を前記アップダ
ウンカウンタ回路の出力が追従する時間を考慮した時刻
とすることを特徴とするシンクロ電機を用いた回転検出
装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6121887A JPH0781879B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | 回転検出装置 |
| EP88104278A EP0285878B1 (en) | 1987-03-18 | 1988-03-17 | Apparatus for detecting revolution using a synchro |
| DE8888104278T DE3860375D1 (de) | 1987-03-18 | 1988-03-17 | Drehbewegungsdetektor mit einem synchro. |
| US07/169,977 US4837492A (en) | 1987-03-18 | 1988-03-18 | Apparatus for detecting revolution using a synchro |
| KR1019880002865A KR910003518B1 (ko) | 1987-03-18 | 1988-03-18 | 싱크로 전기기계를 이용한 회전검출장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6121887A JPH0781879B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | 回転検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63229321A JPS63229321A (ja) | 1988-09-26 |
| JPH0781879B2 true JPH0781879B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=13164842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6121887A Expired - Lifetime JPH0781879B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | 回転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781879B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4240195B2 (ja) * | 2002-07-03 | 2009-03-18 | 株式会社安川電機 | エンコーダ検出位置データのビット誤り検出・推定方法およびエンコーダビット誤り検出・推定機能付ａｃサーボドライバ並びにモータ |
| JP4533430B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2010-09-01 | 株式会社エー・アンド・デイ | 基準信号発生装置及び方法 |
| JP4823021B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2011-11-24 | Ｎｔｎ株式会社 | 回転検出装置および回転検出装置付き軸受 |
| JP4925789B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2012-05-09 | Ｎｔｎ株式会社 | 回転検出装置および回転検出装置付き軸受 |
| WO2008053582A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Ntn Corporation | Rotation detecting device, and bearing having rotation detecting device |
| JP5758140B2 (ja) * | 2011-02-03 | 2015-08-05 | 三菱重工業株式会社 | モータ制御装置、モータ制御方法 |
-
1987
- 1987-03-18 JP JP6121887A patent/JPH0781879B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63229321A (ja) | 1988-09-26 |
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