JP6349934B2 - 位置検出装置及びサーボモータ - Google Patents
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Description
上記特許文献1に記載の技術にあっては、RDCやA/D変換器によるデータ変換後の信号を用いないと異常を検出できない。すなわち、異常を検出するためには各変換器を介する必要がある。そのため、異常検出機能の信頼性を十分に確保することができないおそれがある。
そこで、本発明は、比較的簡易な回路構成で異常を検出することができる位置検出装置及びサーボモータを提供することを課題としている。
さらに、上記において、前記レゾルバは、120°の位相差を有するA相、B相及びC相の3相の電気信号を出力するものであって、前記断線検出回路は、前記電流検出回路で検出した励磁電流が、前記励磁回路が生成した励磁電流の定常状態での電流値の2/3に相当する断線検出閾値に満たないとき、前記レゾルバの少なくとも1相で断線が生じていると判断することが好ましい。また、前記レゾルバは、120°の位相差を有するA相、B相及びC相の3相の電気信号を出力するものであって、前記断線検出回路は、前記電流検出回路で検出した励磁電流が、前記励磁回路が生成した励磁電流の定常状態での電流値の1/3に相当する断線検出閾値に満たないとき、前記レゾルバの少なくとも2相で断線が生じていると判断することが好ましい。これにより、容易にレゾルバの3相の一部の相の断線を検出することができる。
このように、シャント抵抗1個と電圧/電流変換IC1個とを用いることで、励磁電流を検出することができる。したがって、部品点数を削減したシンプルな回路構成で、断線検出が可能となる。
さらに、本発明に係るサーボモータは、上記の何れかの位置検出装置を備えることを特徴としている。
図1は、本発明の位置検出装置の一実施形態を示す概略構成図である。
図中、符号1はモータ(回転体)、符号2はモータ1の回転位置を検出するためのレゾルバである。ここで、モータ1は、ダイレクトドライブモータである。また、モータ1、レゾルバ2及び後述するドライブユニット3によってサーボモータを構成している。
ドライブユニット3は、モータ1の回転位置(回転角度)を検出する位置検出機能と、レゾルバ2の断線を検出する断線検出機能とを備える。位置検出機能は、レゾルバ2から伝送されたレゾルバ信号をモータ1の回転位置情報として取得し、当該レゾルバ信号に基づいてモータ1の回転位置(回転角度)を検出する機能である。また、断線検出機能は、レゾルバ2に印加される励磁信号(励磁電流)に基づいて、レゾルバ2の断線、例えば励磁コイルの断線を検出する機能である。
励磁回路11は励磁信号を発生し、レゾルバ2に励磁電流を印加する。励磁電流は、入力線20を通って励磁回路11からレゾルバ2へ流れる。励磁電流が印加されることでレゾルバ2から出力されるレゾルバ信号A、B及びCは、それぞれ出力線21a、21b及び21cを通って位置検出器13に入力される。ここで、レゾルバ信号A、B及びCは、120°位相の異なるA相、B相、C相の3相のアナログ信号である。
ところで、レゾルバの断線検出方法としては、レゾルバが出力するレゾルバ信号を用いる方法がある。この場合、図3に示すように、レゾルバ102が出力するA相、B相、C相のレゾルバ信号A、B及びCを断線検出回路115に入力し、この断線検出回路115で断線を検出する。
さらに、検出した励磁電流を予め定めた断線検出閾値と比較するので、容易にレゾルバ2の断線を検出することができる。その際、断線検出閾値を0とすることでレゾルバ全相の断線を容易に検出することができる。また、断線検出閾値を励磁電流の定常状態での電流値の2/3に設定することで、レゾルバの少なくとも1相の断線を容易に検出することができる。また、断線検出閾値を励磁電流の定常状態での電流値の1/3に設定することで、レゾルバの少なくとも2相の断線を容易に検出することができる。このように、適切な断線検出が可能であるため、レゾルバ信号A、B及びCのばらつきを解消することが可能となる。
なお、上記実施形態においては、A相、B相及びC相のレゾルバ信号を出力するレゾルバを適用する場合について説明したが、4相以上のレゾルバ信号を出力するレゾルバにも適用可能である。
上記実施形態の断線検出回路15はレゾルバ2の断線を検出するが、断線検出回路15は、レゾルバ2、入力線20、並びに出力線21a、21b及び21cのいずれかが断線したことを検出してもよい。このとき、断線検出回路15は、検出電流値が0であるとき、レゾルバ2の全相が断線したか、入力線20が断線したと判断してよい。
Claims (8)
- 回転体の回転位置情報を、120°の位相差を有するA相、B相及びC相の3相の電気信号として出力するレゾルバと、
前記レゾルバへ励磁電流を供給する励磁回路と、
前記励磁回路から前記レゾルバへ流れる励磁電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路で検出した励磁電流に基づいて、前記レゾルバの断線を検出する断線検出回路と、を備え、
前記断線検出回路は、前記電流検出回路で検出した励磁電流が、前記励磁回路が生成した励磁電流の定常状態での電流値の2/3に相当する断線検出閾値に満たないとき、前記レゾルバの少なくとも1相で断線が生じていると判断することを特徴とする位置検出装置。 - 回転体の回転位置情報を、120°の位相差を有するA相、B相及びC相の3相の電気信号として出力するレゾルバと、
前記レゾルバへ励磁電流を供給する励磁回路と、
前記励磁回路から前記レゾルバへ流れる励磁電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路で検出した励磁電流に基づいて、前記レゾルバの断線を検出する断線検出回路と、を備え、
前記断線検出回路は、前記電流検出回路で検出した励磁電流が、前記励磁回路が生成した励磁電流の定常状態での電流値の1/3に相当する断線検出閾値に満たないとき、前記レゾルバの少なくとも2相で断線が生じていると判断することを特徴とする位置検出装置。 - 前記断線検出回路は、前記電流検出回路で検出した励磁電流が零であるとき、前記レゾルバの全相で断線が生じていると判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の位置検出装置。
- 前記電流検出回路は、前記励磁回路と前記レゾルバとの間を接続する配線に設けられた検出素子によって前記励磁電流を検出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の位置検出装置。
- 前記検出素子は、前記励磁回路と前記レゾルバとの間に設けられたシャント抵抗であり、
前記電流検出回路は、前記シャント抵抗の端子間電圧に基づいて前記励磁回路から前記レゾルバへ流れる励磁電流を検出することを特徴とする請求項4に記載の位置検出装置。 - 前記励磁回路と前記レゾルバとの間を接続する入力線と、
前記レゾルバから出力される前記電気信号を受信する検出器と、
前記レゾルバと前記検出器との間を接続する出力線と、を備え、
前記断線検出回路は、前記電流検出回路で検出した励磁電流に基づいて、前記レゾルバ、前記入力線及び前記出力線のいずれかが断線したことを検出する請求項1〜5の何れか一項に記載の位置検出装置。 - 前記レゾルバは、円筒状のステータと、ステータ内に回転自在に配設されたロータと、前記ロータのロータ鉄心又は前記ステータのステータ鉄心に巻き回された3相の励磁コイルと、を有し、
前記ロータの内径中心を前記ステータの内径中心と一致させ、前記ロータの外形中心をその内径中心から一定の偏心量だけ偏心させるようにして前記ロータの肉厚を変化させてあることによって、前記ロータと前記ステータとの間のリラクタンスが前記ロータの位置により変化する、ことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の位置検出装置。 - 前記請求項1〜7の何れか一項に記載の位置検出装置を備えることを特徴とするサーボモータ。
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