JPS5958314A - Digital rotation detector - Google Patents
Digital rotation detectorInfo
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- JPS5958314A JPS5958314A JP57168882A JP16888282A JPS5958314A JP S5958314 A JPS5958314 A JP S5958314A JP 57168882 A JP57168882 A JP 57168882A JP 16888282 A JP16888282 A JP 16888282A JP S5958314 A JPS5958314 A JP S5958314A
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- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明t」2、無整流子電動機の回転位置を高精度で検
出しイ!Iるようにしたデジタル回転検出器に関するも
のである。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention t"2. Detects the rotational position of a commutatorless motor with high accuracy. This invention relates to a digital rotation detector designed to
電子整流形(ブラシレス) ’?I’i、動槻ν」2、
永久磁石形シンクロナスモータに位置検出器(ps )
と、半導体スイッチインパ〜りを組み合わせてイh間成
したものが一般的である。Electronic rectifier type (brushless)'? I'i, Dotsuki ν'' 2,
Position detector (ps) on permanent magnet type synchronous motor
It is common to use a combination of a semiconductor switch impeller and a semiconductor switch impeller.
第1図は、この無整流子電動機の原理を示すものであり
、2極シンクロナスモータと3相半彼氏インバータから
構成している。また第2図は該インバータのタイムヂャ
ート図を示すものである。第1図において、直流電臨I
Cのプラス側(よ半導体スイッチであるトランジスタQ
llQ2 、Q3のコレクタ側にそれぞれ接続され、
トランジスタQI P Q2 + Q3のエミッタ
側は、それぞれ120°の位相差を設けて配置された電
機j′−巻純WI r w、、、W3の−)’1i、
jにそれぞれ接IrA;され、且つこの電機子巻線W
H+ W 2 + W 3の他端は全て共通に直流電
源Eのマーイナス側に接続されている。また、トランジ
スタQ+ rQ2 、Q3のベース側は、図示の如
く着磁した永久磁石回転子Rの位置を検出するために、
それぞれ120°の位相差を有して配置されプと磁束検
出器としてのホールICH,、H2,■■3の出力ψi
’s K ta続されている。これらのンjニールIC
H,。FIG. 1 shows the principle of this commutatorless motor, which is composed of a two-pole synchronous motor and a three-phase half-boyfriend inverter. Further, FIG. 2 shows a time diagram of the inverter. In Figure 1, the direct current voltage I
The positive side of C (transistor Q, which is a semiconductor switch)
ll Connected to the collector side of Q2 and Q3, respectively,
The emitter side of the transistor QI P Q2 + Q3 is an electric machine j'-winding net WI r w, , W3's -)'1i, which is arranged with a phase difference of 120°, respectively.
j respectively connected IrA; and this armature winding W
The other ends of H+W2+W3 are all commonly connected to the negative side of the DC power supply E. In addition, the base sides of the transistors Q+ rQ2 and Q3 are connected to each other in order to detect the position of the magnetized permanent magnet rotor R as shown in the figure.
The output ψi of Hall ICH, H2, ■■3, which are arranged with a phase difference of 120°, respectively
's Kta continues. these nj neil ic
H.
H2、H,の出力波形は、それぞれ第2図の81 t
82 + 83のようになる。The output waveforms of H2 and H, respectively, are 81 t in Fig. 2.
It will be like 82 + 83.
かかも構成において、回転子Rが第1図の位It?にあ
るときホールICl−11の出力化、、i9. slは
第2図の如くトランジスタQ1省−オンし、トランジス
タQ3をメツにする。したがって、電4(、″、子巻線
W、 K′Tf、流が流れ、これに」、って電機子起磁
力が第10對)−■の如く発生ずる。そして、この起イ
1」力(ハ)J−■と回転−J)(の界イ献起イ1攻力
N−8の相互作用により、回Qi+; −T +c p
よ図示矢印の方向に回転する。このようにして、111
、気相で2π/3ジノアン回転したときに、ホール■C
lI2の出力4−を号52Ii、第2図の如くトランジ
スタQ2をオンしトランジスタQ l をオフにする。In the duck configuration, the rotor R is at the position It? shown in FIG. , i9. As shown in FIG. 2, sl turns on the transistor Q1 and turns off the transistor Q3. Therefore, a current flows through the child windings W and K'Tf, and the armature magnetomotive force is generated as shown in the 10th diagram. Then, due to the interaction of this force (c) J-■ and the rotation -J)
Rotate in the direction of the arrow shown. In this way, 111
, when rotated by 2π/3 dinoan in the gas phase, Hall ■C
The output 4- of lI2 is applied to signal 52Ii, which turns on transistor Q2 and turns off transistor Q l as shown in FIG.
この結果、今1更は11−1、様子を約W2に霜、流が
流れ、これによって電機子起磁力が電機子巻線W2に発
生し、回転子Rはさらに図示矢印方向に回転する。ぞし
て、尚初の位1首から電気角で4πハラジアン回転し7
た位置では、ホールIC,の出力化′+jS 3 ti
t:第2図の如くトランジスタQ3をオンし、l・ラン
ノスクQ2をオフにする。したがって、’rf、i:
l表子イ≦、線W3に↑11.流が流れて電機子起磁力
A力が電機子巻線W3に発生し、回転子Rは図示矢印の
方向・\回転を続は第1図に示す位置に1回転して戻る
ことになる。以下同様にして回転子Rは回転を継わ11
する。As a result, frost and current flow to approximately W2 in 11-1, thereby generating an armature magnetomotive force in the armature winding W2, and the rotor R further rotates in the direction of the arrow shown in the figure. Then, from the first digit, it is rotated by 4π Harajian in electrical angles to obtain 7.
At the position where the output of the Hall IC is +jS 3 ti
t: As shown in FIG. 2, transistor Q3 is turned on and L-Rannosk Q2 is turned off. Therefore, 'rf,i:
↑11. As the current flows, an armature magnetomotive force A is generated in the armature winding W3, and the rotor R rotates in the direction of the arrow shown in the figure, and then returns to the position shown in FIG. 1 by one rotation. The rotor R continues to rotate in the same manner 11
do.
ところで、このような無整流子電動機において、位置決
め制御あるいは速度制御を精度よく行なうためには、一
般に電jliII機の回転子Rの位置を常時検出するこ
とが必要である。そして、この回転子Rの回転位置を検
1]旨するものとしては、フォトセンサや磁気センサを
用いた回転検出器が使用されている。第3図は、フォト
センサを使用した回転検出器の構成を示すものである。By the way, in order to accurately perform positioning control or speed control in such a commutatorless motor, it is generally necessary to constantly detect the position of the rotor R of the electric motor. A rotation detector using a photosensor or a magnetic sensor is used to detect the rotational position of the rotor R. FIG. 3 shows the configuration of a rotation detector using a photosensor.
つまり、電動機1の反直結側シャフト2に固着され、円
周上に刻まれプζスリット3を有する回転円板4が電動
機1の回転により回転すると、回転円板4をはさんで設
けられた発光素子5と受光素子6を支持体7で支F+’
L、 7’ζフオトセンザは、スリット3を通過して
くる発光素子5からの光を受光素子6が受けて回転パル
スを出力するものである。一方、磁気センサを使用した
回転検出器も略同様の構成であり、いずれも回転円板4
に刻まれたスリット3に対向してセンサが設けられてい
る。ぞの/こめ、1回転当りの分W(fil ’<c高
くするためにシー1、センタ感度を上げてスリットの幅
を狭くシ/、−リ、あるいは回転円板4の外径を太きく
する必場jがある。In other words, when the rotating disk 4, which is fixed to the shaft 2 on the opposite side of the electric motor 1 and has the ζ slits 3 carved on the circumference, rotates due to the rotation of the electric motor 1, The light emitting element 5 and the light receiving element 6 are supported by the support 7 F+'
In the L, 7'ζ photo sensor, a light receiving element 6 receives light from a light emitting element 5 passing through a slit 3 and outputs a rotation pulse. On the other hand, rotation detectors using magnetic sensors have almost the same configuration, and both have rotating disks 4
A sensor is provided opposite the slit 3 cut in the slit 3 . In order to increase the amount W (fil '<c) per rotation, increase the center sensitivity and narrow the slit width. There is a must-do.
〔背景技術の間lI″()点〕
この結果、高分JW能で小ノ1つ形状の回転検出器は必
然的に高価であり、ま/、:、商分力’(能て安価な回
転イ6ミ出器C1、)「状の人きど1ものとイLっでお
シ、小形の届I Di′J機(・(′大きな回転検出器
が増刊けもれたり、1(:j、 !’+r’J Jib
、 J、りも回転検出器の方が高価なものとなったりし
ており、実用上人きな制約となっている。すなわち、小
形の装怖”に内蔵する等−=1法的に制約がある場合に
Q」高価な回転検出器の使用が必lルであり、τJ法的
、価格的に制約がある場合に6」、?11:勤イメ、(
そのfllJ削1イ’I: r71でつ1シ位置検出性
能を情fl:’I i=ζ−しなけれd;ならないとい
うような問題がある。[I''() point in the background art] As a result, a rotation detector with high JW performance and a small one-piece shape is necessarily expensive; Rotating detector C1,) "There is a large rotating detector missing an extra issue, 1 (: j, !'+r'J Jib
, J. Rotation detectors are more expensive, which is a practical limitation. In other words, it is necessary to use an expensive rotation detector when there are legal restrictions, such as when it is built into a small sensor, and when there are legal and price restrictions. 6",? 11: Work, (
There is a problem in that the position detection performance must be determined by r71.
本発明は上記のような従)(・二技術のイ]する問題点
を解決するために成されたもので、その目的は無!i+
4流子電動機の回転位置を高′Ai’?度にて検出する
ことができる小形で軽量しかも安価な無整流子電動機の
デジタル回転検出器を提イ11、することにある。The present invention was made in order to solve the problems mentioned above.
Is the rotational position of the four-flow electric motor high 'Ai'? An object of the present invention is to provide a small, lightweight, and inexpensive digital rotation detector for a commutatorless motor that can detect the rotation of a commutatorless motor.
−に記[1的を達成するだめに本発明で(弓2、前81
2ホールICH1+ )12 r H3とは別に互い
にπ/2位相差でホール素子を取付け、夫々のホール素
子の電流、7jAj子にπ/2位相差の正弦波tiiL
流を流すSll+発生器および蔚発生器と、夫々のホー
ル素子の出力値を入力[2て減nすると共にこの減算値
を零となるように制御する制御回路と、この制御回路の
出力値に応じた周波数のパルスを出力する電圧制御発振
器と、この出力・千ルスを計数して上記sin発生器、
μs発生器」?よび回転位IK六出力端へ出力するカウ
ンタとから構成し、高精度なデジタル回転位置信号を得
ることを!トチ徴とする。- In order to achieve target 1, the present invention (bow 2, front 81
2 Hall ICH1+ ) 12 r Apart from H3, Hall elements are installed with a phase difference of π/2, and the current of each Hall element, 7jAj, is a sine wave with a phase difference of π/2, tiiL.
The output value of each Hall element is inputted to the Sll+ generator and the sludge generator that flow the current, and a control circuit that subtracts n by 2 and controls the subtracted value to become zero, and the output value of this control circuit is a voltage-controlled oscillator that outputs pulses of a corresponding frequency, and a sine generator that counts this output/thousands.
μs generator”? and a counter that outputs to the rotational position IK6 output terminal to obtain a highly accurate digital rotational position signal! It is considered a conker sign.
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説、明
する。第4図は、本発明によるデジタル回転検出器の構
成例をブロック的に示したものである。図において、R
H1図示の如く着磁した無整流子電動機の永久磁石回転
子、10゜1ノは互いにπ々間隔の位相差で回転子Rに
対向して?111機子に配置され、電流端子1θ♂。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described and explained with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a digital rotation detector according to the present invention. In the figure, R
H1 As shown in the diagram, the permanent magnet rotor of the non-commutator motor is magnetized, and the 10°1 angle faces the rotor R with a phase difference of π intervals. Located on the 111 machine, current terminal 1θ♂.
11iと電圧端子10υ、11vを有するホール素子、
12はホール素子10.11の電圧端子10υ、11υ
からの出力値を入力しでこの差の値を比例積分して出力
するオペアンプ等で構成した制御回路である。また、1
3は制御回路12の出カイ1f1に応じた周波数の・や
ルスを出力する電圧制御発振器、14は制御回路12の
出力値が正のときレベル゛1”を2負のときレベル°゛
0#を出力する極性判別回路、15は電圧制御発振器1
3の出力パルス数を極性判別回路14の出力レベルが°
゛1”のときアップカウントし。11i and a Hall element having voltage terminals 10υ and 11v,
12 is the voltage terminal 10υ, 11υ of the Hall element 10.11
This is a control circuit made up of an operational amplifier, etc., which inputs the output value from the controller, performs proportional integration on the difference value, and outputs the result. Also, 1
3 is a voltage controlled oscillator that outputs a signal with a frequency corresponding to the output 1f1 of the control circuit 12; 14 is a level "1" when the output value of the control circuit 12 is positive; 2 a level "0" when it is negative; 15 is a voltage controlled oscillator 1
The output level of the polarity discrimination circuit 14 is determined by the number of output pulses of 3.
Count up when it is 1.
出力レベルが°゛0”のときダウンカウントしこの計数
値θ′を回転位置信号として出力するカウンタである。This counter counts down when the output level is 0'' and outputs this counted value θ' as a rotational position signal.
さらに、16および17は夫々カウンタ15の割数値θ
′を入力して匪θ′の値およびslnθ′の値を出力す
るリードオンリーメモリ(ROM)等で(ν■成した郭
発生器およびsin発生器、18および19&ま夫々弼
発生器16およびsin発生器17からのデジタル出力
値を入力し2てアナログ値に変換し、夫々ホール素子1
0.11の電流端子1θi、11iに出力するプ′ノタ
ルアナログ(D/A )変換器を示すものである。Furthermore, 16 and 17 are the divisor values θ of the counter 15, respectively.
A read-only memory (ROM) or the like that inputs the value of θ' and outputs the value of θ' and the value of slnθ', The digital output value from the generator 17 is inputted 2 and converted into an analog value, and the respective Hall elements 1
This figure shows a digital analog (D/A) converter that outputs 0.11 current to terminals 1θi and 11i.
次に、上記の如く+1q成したデジタル回転検出器の作
用について述べる。Next, the operation of the +1q digital rotation detector as described above will be described.
い憾、回転子Rが回転角度θだり回転すると、ホール素
子10.11にかかる磁束密度B1 。Unfortunately, when the rotor R rotates by a rotation angle θ, the magnetic flux density B1 applied to the Hall element 10.11.
B2は次式で表わされる。B2 is expressed by the following formula.
n 1 = B sinθ
・・(1,)B2=B弼θ
・・・(2)ここで、Bは定数である。n 1 = B sinθ
...(1,)B2=B2θ
...(2) Here, B is a constant.
このホール素子10.11の電流端子10i。Current terminal 10i of this Hall element 10.11.
jJl、に夫々電流’I+’2を印加すると、ホール素
子は乗算機能を有しているので、その電圧端子10v、
l1j)には夫々B■×i1 。When a current 'I+'2 is applied to each jJl, since the Hall element has a multiplication function, its voltage terminal 10v,
l1j) respectively B■×i1.
B2×♂2に比例した市、圧が発生する。例えば、”
1 = A c+1<θ′、フ’、 2 = A 5i
11θ′なる正弦波型11c(Aは定数)を流すと、j
Jl、圧)゛ベニトj′10 v 、 11vにdl、
1) l = n l X Z H”
” A B sin θ・(シロr; θ’
−1:1)vl?−112X Z 2
= AI(cryθ・<il+θ′ ゛(4)なる出
力11j、 II:が発生する。A pressure proportional to B2×♂2 is generated. for example,"
1 = A c+1<θ', F', 2 = A 5i
When a sinusoidal waveform 11c (A is a constant) of 11θ' is applied, j
Jl, pressure) Benito j'10 v, dl to 11v, 1) l = n l X Z H”
” A B sin θ・(shiro r; θ'
-1:1)vl? -112X Z 2
= AI(cryθ・<il+θ′ ゛(4) An output 11j, II: is generated.
これらの出力電圧v1.uzは、制御i′lIj回路1
2にお・いて差分をとりこの値を比例積分して出力する
。すなわち、
υ=υ、 −?J 2 : A IS siq (θ−
θ’) −(5)の如く、差分V、l、角度差(θ
−θ′)のIE弦吉しで求する。:If制御回路I2の
出力値t=11、電圧制御発振器13においてその値に
応じた周波数に変換されたパルスとしてカウンタ15に
出力される。These output voltages v1. uz is control i′lIj circuit 1
2, the difference is taken, and this value is proportionally integrated and output. That is, υ=υ, −? J2: A IS siq (θ-
θ') - (5), the difference V, l, the angle difference (θ
-θ′) is determined by IE Genkichi. :The output value t=11 of the If control circuit I2 is output to the counter 15 as a pulse converted into a frequency according to the value in the voltage controlled oscillator 13.
また、制御回路I2のvi力値は極性判別回路14にお
いて止、負の判別が行なわれ、正のとき正転信シ)のレ
ベル“1”を、負のとき逆転信号のレベル°°0”をカ
ウンタ15に出力する。電圧制御発振i!:y 、7
sからの出力パルスシ」2、カウンタ15において極性
判別回路14の出力レベルが1”のときアップカウント
され、出力レベルが°゛0”のときダウンカウントされ
る。この割数値θ′は、回転位置信号として出力される
と共に、ROMで構成しだ房発生器16とsln ”’
+’i生器17のアドレス信号となり、該当するアトl
メスに記憶したデータ四〇′およびsinθ′が夫々D
/A変換器18および19に出力される。このD/A変
換器18および19で定数へ倍したアナログ値に変換さ
れたAcosθ′の値C」:ホール素子10の電流ψ;
14子1oiに、A sinθ′の値はホール素子1ノ
の電流端子11iに夫々入力され、夫々ホール素子10
および11において磁束密度B、およびB2と乗算され
、(3)式および(4)式が得られる。In addition, the polarity determining circuit 14 determines whether the vi force value of the control circuit I2 is negative or not, and when it is positive, the level of the forward rotation signal is set to "1", and when it is negative, the level of the reverse rotation signal is set to "0". is output to the counter 15. Voltage controlled oscillation i!:y, 7
The counter 15 counts up when the output level of the polarity determining circuit 14 is 1'', and counts down when the output level is 0''. This division value θ' is output as a rotational position signal, and is also outputted as a rotational position signal.
+'i becomes the address signal of the generator 17, and the corresponding atl
The data 40′ and sinθ′ stored in the scalpel are respectively D
/A converters 18 and 19. Value C of Acos θ′ converted into an analog value multiplied by a constant by the D/A converters 18 and 19: current ψ of Hall element 10;
The value of A sin θ' is input to the current terminal 11i of the Hall element 1 to the 14 children 1oi, respectively, and the value of A sin θ' is input to the current terminal 11i of the Hall element 1
and 11, the magnetic flux densities B and B2 are multiplied to obtain equations (3) and (4).
このように制御ルーズを構成することは、一般にフユー
ズ・ロック・ルーf (PLL)制御と称されており、
回転角度差(θ−θ′)の値が零となるように制御され
る。この結果、回転子Rの回転角度θの値fd: ツノ
ランク15の出力値θ′と略等しくなり、回転位置信号
が容易に得られることになる。(シ11えば、カウンタ
15に10ビツトのアップダウンカウンタを使用すると
、回転子Rの1回転を1024分割す2.ことができる
。この時、無整111孔子電動機の回転数が150 O
r、p、m、であるとすると、電圧制御発Jル器13の
出力周波数d、25. (i kl17.となるように
、制御1回路12の出力電圧を比例積分定数を調整し7
て設定すればよい。Configuring loose control in this way is generally referred to as fuse-lock-loop (PLL) control.
The rotation angle difference (θ-θ') is controlled to be zero. As a result, the value fd of the rotation angle θ of the rotor R becomes approximately equal to the output value θ' of the horn rank 15, and a rotational position signal can be easily obtained. (For example, if a 10-bit up/down counter is used as the counter 15, one rotation of the rotor R can be divided into 1024. At this time, the number of revolutions of the uncontrolled 111 Confucius motor is 150 O.
r, p, m, the output frequency of the voltage controlled generator 13 is d, 25. (Adjust the proportional integral constant of the output voltage of control 1 circuit 12 so that i kl17.
Just set it.
なお、回転子Rの停止位置の検出は回転角度差(θ−θ
′)の値が零となる甘で、電圧制御発振器13が・やル
スを出力してカウンタ15のn1数値を進めるか戻すか
することに」:り容易に行なうことができる。Note that the detection of the stop position of the rotor R is based on the rotation angle difference (θ - θ
If the value of n1 becomes zero, the voltage controlled oscillator 13 can easily output a pulse to advance or reverse the n1 value of the counter 15.
尚、本発明は上記実Mlj例に限定されるものではなく
、次のようにしても実施することができるものである。Note that the present invention is not limited to the above-mentioned actual Mlj example, but can also be implemented as follows.
(’) J、−、、il、では、ホール素子10.1
1を無整流子電動機の電機子巻線の磁束の影響の少ない
部所に配置1〆Cして、永久磁石回転子R5の磁束を検
出するようにしたが、第5図に示す如く電動機1の反1
α結側のシーヤフト2に1ツ1示の如< X2磁した永
久磁石の円板L)を固’I′j L、この円板りに対向
してホール素子10.11を金Jl、9を用いて配置す
るようにしてもよい。(') In J,−,,il,, Hall element 10.1
1 is placed at a location where the magnetic flux of the armature winding of the non-commutator motor is less affected, and the magnetic flux of the permanent magnet rotor R5 is detected. However, as shown in FIG. anti-1
On the shaft 2 on the α-connection side, place a disk L of a permanent magnet magnetized by <X2 as shown in FIG. It may also be arranged using
かようにすれば、磁束密度の検11015度が向上する
だめ、回転位置の検出Tl1i度の向」二がし1れるこ
とになる。なお、回転円板りおよびホール素子10.1
1は小形なものであり、電動機1全体の外形寸法にさほ
どの増大を招かないものである。In this way, the detection of the magnetic flux density by 11015 degrees is improved, and the direction of the detection of the rotational position Tl1i degrees is reduced. Note that the rotating disk and Hall element 10.1
1 is small and does not cause a significant increase in the external dimensions of the motor 1 as a whole.
(1)) また、ホール素子10.11の出力!侍性
に温度依看性が問題となる場合には、電動機に温度検出
器を設けその出力信号に基づき、制御回路12内におい
て、1チツプマイコン幻・で構成した図示しない温度補
正回路を1−1・用して、ホール素子10.11の出力
電圧υl+’・2の差分(t’+−υ2)の値を補正す
るようにすればよく、温度変化に対しても十分に対応す
ることができるものである。(1)) Also, the output of Hall elements 10 and 11! If temperature dependence is a problem for samurai characteristics, a temperature sensor is installed in the motor, and based on the output signal, a temperature correction circuit (not shown) consisting of a one-chip microcomputer is installed in the control circuit 12. 1 and correct the value of the difference (t'+-υ2) between the output voltages υl+' and 2 of the Hall element 10.11, and it is sufficient to cope with temperature changes. It is possible.
(c)さらに、回転子Rの1回転当りの分割数を決定す
るカウンタ15は10ビツトのアップダウンカウンタと
して述べたが、これに限られるものではなくデジタル回
転検出器として要求される分解能に適合するビット数の
カウンタを選定すればよい。但し、このとき電圧制御発
振器13の出力周波数、および亦発生器16+ sin
発生器17を構成するROMの容Fjl−は、このカウ
ンタ15のビット数に適合するものを選定する必要があ
る。(c) Furthermore, although the counter 15 that determines the number of divisions per rotation of the rotor R has been described as a 10-bit up/down counter, it is not limited to this and is compatible with the resolution required for a digital rotation detector. It is only necessary to select a counter with the number of bits to be used. However, at this time, the output frequency of the voltage controlled oscillator 13 and the generator 16 + sin
The capacity Fjl- of the ROM constituting the generator 17 must be selected to match the number of bits of the counter 15.
(d) 無整流子1[を動機の3相半波インバータを
構成するトランジスタQ1 r Q2 t Q3のベ
ース化+」を、カウンタ15の割数値に応じて形成する
ようにすれば、前述したホールICHl+ H2r11
3を省略することができると共に、電動機の制御精度を
向」ニさせることができる。(d) If the non-commutator 1 [base of the transistor Q1 r Q2 t Q3 constituting the three-phase half-wave inverter with the motive] is formed according to the divisor value of the counter 15, the above-mentioned hole ICHL+ H2r11
3 can be omitted, and the control accuracy of the electric motor can be improved.
(e) 無整流子電動機は、2極シンクロナスモータ
と3相半波インバータの構成に限定されるものではなく
、壕だ半導体スイッチはトランジスタに限定されるもの
ではなく、第6図に示す如く4極シンクロナスモータと
3相全波インノ々−夕とダートターンオフサイリスク0
1〜G6の構成と、π/3位相差の3組のホール素子を
11「″1次切換るような構成のものとしても、種々に
変形して実施することが可能である。なお、第6図にお
いて20は切換スイッチ、2ノは本デジタル回転検出器
、22は速度制御回路を示すものである。(e) Commutatorless motors are not limited to the configuration of a two-pole synchronous motor and three-phase half-wave inverter, and trenchless semiconductor switches are not limited to transistors, as shown in Figure 6. 4-pole synchronous motor and 3-phase full-wave in-line motor with zero dirt turn-off risk
It is possible to implement various modifications such as a configuration of 1 to G6 and a configuration in which three sets of Hall elements with a phase difference of π/3 are switched to 11". In FIG. 6, 20 is a changeover switch, 2 is a digital rotation detector, and 22 is a speed control circuit.
(f) 電動機回転軸以外の回転軸においても回転位
ICイを検出する必要がある場合は、264図の如く永
久磁石の円板りを回転軸に固1’f L−1この円板に
対向してホール素子10.11を配置することにより、
電動機回転軸2と同様に高精度のデジタル回転検出を行
々うことか可能である。(f) If it is necessary to detect the rotational position IC on a rotating shaft other than the motor rotating shaft, attach a permanent magnet disc to the rotating shaft as shown in Figure 264. By arranging the Hall elements 10 and 11 facing each other,
It is possible to perform high-precision digital rotation detection similarly to the motor rotation shaft 2.
以上説明したように本発明によれば、無整流子電動機の
永久磁石回転子の磁束を検出する一対のホール素子を電
機子鉄心にπ々間隔の位相差で股部することのみで、高
精度にデジタル回転位置を検出することができ、小形、
軽量、安価なデ・ノタル回転検出器が提供できる。もっ
てhその結果無整流子■1動槻の回転子位1べの検出用
ポールICを不要とすると共に、辿度制御や位値決め制
御を高精度に行ないイ:、、 さらに電動機の取イ;
」けスペースに制約のある場合にはその効果は極め−ご
絶大なものとなる。才だ、市、圧制御発振器の入力′市
川tよ回転速度信号として、出力・やルスは回り(1、
パルス信号とし゛l使用できるものであり、σ(四1.
)i4j出ン::やノPルスソエネレータをも不」7つ
とする。イ」用件を有するものである。As explained above, according to the present invention, a pair of Hall elements for detecting the magnetic flux of a permanent magnet rotor of a non-commutated motor are mounted on the armature core with a phase difference of π, and high precision is achieved. Can detect digital rotational position, small size,
A lightweight and inexpensive De Notal rotation detector can be provided. As a result, it is possible to eliminate the need for a commutator-less detection pole IC for the rotor position of a single moving engine, and to perform highly accurate tracking control and position determination control. ;
If space is limited, the effect will be enormous. The input of the pressure-controlled oscillator is the rotational speed signal, and the output is the rotation (1,
It can be used as a pulse signal, and σ(41.
) i4j output:: and noPrussoenerator are also set to 7. A.
第1図&、t ;(1!l整流整流子機動/;1テ′す
原理図、第2図は第1図におけるインバータの一10作
を示すタイムチャート図、第3図は)Aトセンザを使用
した回転検出器を示す構成図、第4図は本発明の一実施
例を示すブロック図、第5図および第6図は本発明の他
の実施例を示す+111成図である。
10.11・・・ホール素子、12・・制御回路、13
・・・電圧開側1発揚器、14・・・極性判別回路、1
5・・・カウンタ、16・・・弼発振器、17・・・s
ln発振器、18.19・・・D/A変換器。
第1図
第2図
第4図Fig. 1 is a principle diagram of (1!l commutator movement/;1 te'), Fig. 2 is a time chart showing the 10 operations of the inverter in Fig. 1, Fig. 3 is) A sensor FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are +111 diagrams showing other embodiments of the present invention. 10.11... Hall element, 12... Control circuit, 13
...Voltage open side 1 lifter, 14...Polarity discrimination circuit, 1
5... Counter, 16... Oscillator, 17... s
ln oscillator, 18.19...D/A converter. Figure 1 Figure 2 Figure 4
Claims (4)
配置された一対のホール素子と、この各ホール素子の電
流端子にπ/2位相差の正弦波電流を流す5111発生
器およびμs発生器と、前記各ホール素子の電圧出力値
を入力して減算すると共にこの減算値を零となるように
制flillする制御回路と、この制御回路の出力値を
入力し7この値に応じた周波数のノ<’レスを出力する
電圧制御発振器と、この電圧制御発振器からの出カッ4
ルスをTfl数して前記sln発生器、羞発生器および
回転位置出力端へ出力するカウンタとを具媚1して成る
ことを特徴とするデジタル回転検出器。(1) A pair of Hall elements arranged with a phase difference of π/2 in response to the magnetic flux of the permanent magnet rotor, and a 5111 generator that flows a sine wave current with a phase difference of π/2 to the current terminal of each Hall element. and a μs generator, a control circuit that inputs and subtracts the voltage output value of each Hall element, and controls the subtracted value to zero, and inputs the output value of this control circuit, and inputs the output value of this control circuit, and A voltage controlled oscillator that outputs a response of the corresponding frequency, and an output of 4 from this voltage controlled oscillator.
1. A digital rotation detector comprising: a counter that outputs the sln generator, the shock generator, and a rotational position output terminal by converting the rotational speed into a Tfl number.
子の3組の電圧出力値をπ/3の位相差で順次切換えて
制御回路に入力するようにした特許請求の範囲第(1)
項記載のデジタル回転検出器。(2) Claim No. 1, wherein the voltage output values of three sets of a pair of Hall elements installed at an interval of 120° are sequentially switched with a phase difference of π/3 and inputted to the control circuit.
Digital rotation detector as described in section.
をπ/2の位相差で設置し、永久磁石回転子の位置に対
応した信号を出力するようにした特許請求の範囲第0)
Ji’I記載のプ′ジタル回転検出器。(3) None (1) A pair of Hall elements are installed in the armature of a ryuko motor with a phase difference of π/2, and a signal corresponding to the position of the permanent magnet rotor is output. 0)
A digital rotation detector described in Ji'I.
L検出器を設け、その出力(iN号により制御回路の出
力値を補正して温度袖イJ1を行なうようにした特許i
j’l’J求の範囲第(1)項記載のデジタル回転検出
器。(4) No 1 (Ryuko 11 presentation motive l'iii't IL
Patent i in which an L detector is provided and the output value of the control circuit is corrected using the output (iN) to perform temperature control J1.
The digital rotation detector according to item (1), in which the range of j'l'J is determined.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168882A JPS5958314A (en) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | Digital rotation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57168882A JPS5958314A (en) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | Digital rotation detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5958314A true JPS5958314A (en) | 1984-04-04 |
Family
ID=15876306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57168882A Pending JPS5958314A (en) | 1982-09-28 | 1982-09-28 | Digital rotation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5958314A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003043173A3 (en) * | 2001-11-16 | 2004-02-19 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Motor controller |
| CN102795301A (en) * | 2012-07-28 | 2012-11-28 | 成都宽和科技有限责任公司 | Power-assisted bicycle with magnetic flux sensor with uneven distribution of multi-magnetic blocks in housing |
| CN102795296A (en) * | 2012-07-28 | 2012-11-28 | 成都宽和科技有限责任公司 | Power-assisted bicycle with unevenly distributed sensors of multiple magnetic blocks in the housing |
| CN102826174A (en) * | 2012-07-28 | 2012-12-19 | 成都宽和科技有限责任公司 | Power-assisted bicycle with sensor for uneven distribution of magnetic block position on motor housing |
-
1982
- 1982-09-28 JP JP57168882A patent/JPS5958314A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003043173A3 (en) * | 2001-11-16 | 2004-02-19 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Motor controller |
| US6906494B2 (en) | 2001-11-16 | 2005-06-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor controller |
| CN102795301A (en) * | 2012-07-28 | 2012-11-28 | 成都宽和科技有限责任公司 | Power-assisted bicycle with magnetic flux sensor with uneven distribution of multi-magnetic blocks in housing |
| CN102795296A (en) * | 2012-07-28 | 2012-11-28 | 成都宽和科技有限责任公司 | Power-assisted bicycle with unevenly distributed sensors of multiple magnetic blocks in the housing |
| CN102826174A (en) * | 2012-07-28 | 2012-12-19 | 成都宽和科技有限责任公司 | Power-assisted bicycle with sensor for uneven distribution of magnetic block position on motor housing |
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