JPH0266407A - 磁気レゾルバの制御回路 - Google Patents
磁気レゾルバの制御回路Info
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- JPH0266407A JPH0266407A JP21889288A JP21889288A JPH0266407A JP H0266407 A JPH0266407 A JP H0266407A JP 21889288 A JP21889288 A JP 21889288A JP 21889288 A JP21889288 A JP 21889288A JP H0266407 A JPH0266407 A JP H0266407A
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- JP
- Japan
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- signal
- phase
- period
- stator
- magnetic resolver
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- 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のインタフェイス（以下、１／Ｆ
とする）となる磁気レゾルバの制御回路に関するもので
ある。
とする）となる磁気レゾルバの制御回路に関するもので
ある。
［従来の技術］
従来の磁気レゾルバのＩ／Ｆとしては、Ｒ／Ｄコンバー
タ（レゾルバ／デジタル コンバータ）がある。
タ（レゾルバ／デジタル コンバータ）がある。
「発明が解決しようとする課題］
しかし、Ｒ／Ｄコンバータは複雑なアナログＩＣとデジ
タルＩＣが混載されているため、非常に高価になるとい
う問題点かある０例えば、Ｒ／Ｄコンバータは１ビツト
あたり約３０００円かかるため、１２ビツトのＲ／Ｄコ
ンバータを構成するには３６０００円もかかることにな
る。
タルＩＣが混載されているため、非常に高価になるとい
う問題点かある０例えば、Ｒ／Ｄコンバータは１ビツト
あたり約３０００円かかるため、１２ビツトのＲ／Ｄコ
ンバータを構成するには３６０００円もかかることにな
る。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、低コストで磁気レゾルバのインタフェイスを
構成できる磁気レゾルバの制御回路を実現することを目
的とする。
のであり、低コストで磁気レゾルバのインタフェイスを
構成できる磁気レゾルバの制御回路を実現することを目
的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は、
ロータとステータにパルスモータと同様な歯を有し、ス
テータの各突極にはコイルが巻かれた磁気レゾルバと、 前記ステータの一部の突極に巻かれたコイルを正弦波の
交流電圧で励磁する信号源と、この正弦波の交流電圧の
振幅と位相を調整して余弦波の交流電圧を生成するとと
もに前記突極間の取り付け位置の誤差を電気的に除去し
、生成した余弦波の交流電圧で前記ステータの他の突極
に巻かれたコイルを励磁する第１の調整手段と、正弦波
で励磁されたコイルに流れる電流に比例した電圧どうし
と余弦波で励磁されたコイルに流れる電流に比例した電
圧どうしを減算する減算手段と、 前記正弦波の交流電圧の振幅と位相を調整する第２の調
整手段と、 前記減算手段でとった減算信号どうしを加算して前記ロ
ータの回転角で位相が変調される検出信号を算出し、こ
の検出信号に前記第２の調整手段で調整した信号を加算
して検出信号を補正する加算手段と、 補正後の検出信号と前記信号源の発生信号の位相差をと
って前記磁気レゾルバの１歯内における回転位置を検出
する位相差カウンタと、前記補正後の検出信号の周期を
計測する周期カウンタと、 この周期カウンタの計測周期と前記信号源の発生信号の
周期の差を一定周期ごとに算出し、この差を積算して磁
気レゾルバの回転位置を算出する位置算出手段、 を具備した磁気レゾルバの制御回路である。
テータの各突極にはコイルが巻かれた磁気レゾルバと、 前記ステータの一部の突極に巻かれたコイルを正弦波の
交流電圧で励磁する信号源と、この正弦波の交流電圧の
振幅と位相を調整して余弦波の交流電圧を生成するとと
もに前記突極間の取り付け位置の誤差を電気的に除去し
、生成した余弦波の交流電圧で前記ステータの他の突極
に巻かれたコイルを励磁する第１の調整手段と、正弦波
で励磁されたコイルに流れる電流に比例した電圧どうし
と余弦波で励磁されたコイルに流れる電流に比例した電
圧どうしを減算する減算手段と、 前記正弦波の交流電圧の振幅と位相を調整する第２の調
整手段と、 前記減算手段でとった減算信号どうしを加算して前記ロ
ータの回転角で位相が変調される検出信号を算出し、こ
の検出信号に前記第２の調整手段で調整した信号を加算
して検出信号を補正する加算手段と、 補正後の検出信号と前記信号源の発生信号の位相差をと
って前記磁気レゾルバの１歯内における回転位置を検出
する位相差カウンタと、前記補正後の検出信号の周期を
計測する周期カウンタと、 この周期カウンタの計測周期と前記信号源の発生信号の
周期の差を一定周期ごとに算出し、この差を積算して磁
気レゾルバの回転位置を算出する位置算出手段、 を具備した磁気レゾルバの制御回路である。
［実施例］
以下、図面を用いて本発明を説明する。
まず、磁気レゾルバ部分の構成を説明する。
第１図は本発明にかかる制御回路に用いる磁気レゾルバ
の構成例を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は
＜ａ＞図のＺｌ−２１部分の断面図である。
の構成例を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は
＜ａ＞図のＺｌ−２１部分の断面図である。
図で、９０１，９０２は磁性体材料で構成された２枚の
円板状のステータ部材である。ステータ部材９０１と９
０２には、９０゛の回転角を隔てた位置ごとに突＃１９
０３ 〜９０３４と９０４１〜９０４４が形成されてい
る。これらの突極の先端には一定ビッチｐｂで歯９０５
が形成されている。
円板状のステータ部材である。ステータ部材９０１と９
０２には、９０゛の回転角を隔てた位置ごとに突＃１９
０３ 〜９０３４と９０４１〜９０４４が形成されてい
る。これらの突極の先端には一定ビッチｐｂで歯９０５
が形成されている。
同一ステータ部材で、隣り合う突極の歯の位相は（１／
２ ） ｐ ｂずつずれている。
２ ） ｐ ｂずつずれている。
ステータ部材９０１と９０２は非磁性体部材９０６を挿
入して積み重ねられてステータ９０７を構成している。
入して積み重ねられてステータ９０７を構成している。
このとき、ステータの隣り合う突極の歯の位相が（１／
４ ） Ｐ ｂだけずれるように積み重ねられている
０例えば、突［！９０３１と９０４１の歯の位相は（１
／ ４ ） ｐ ｂずれている。
４ ） Ｐ ｂだけずれるように積み重ねられている
０例えば、突［！９０３１と９０４１の歯の位相は（１
／ ４ ） ｐ ｂずれている。
９０８１は突極９０３１と９０３３に巻かれたコイル、
９０８２は突極９０３２と９０３４に巻かれたコイルで
ある。コイル９０８１と９０８２により、１相のコイル
を構成している。ステータ部材９０２にも同様にコイル
９０９１と９０９２が巻かれている。
９０８２は突極９０３２と９０３４に巻かれたコイルで
ある。コイル９０８１と９０８２により、１相のコイル
を構成している。ステータ部材９０２にも同様にコイル
９０９１と９０９２が巻かれている。
９１０はステータ部材９０１，９０２の外側に配置され
たロータである。ロータ９１０には、歯９０５と対向し
ていて、この歯とほぼ同一ピッチの歯９１１か形成され
ている。
たロータである。ロータ９１０には、歯９０５と対向し
ていて、この歯とほぼ同一ピッチの歯９１１か形成され
ている。
第２図は本発明にかかる磁気レゾルバの制御回路の一実
施例の構成図である。
施例の構成図である。
図で、９００は第１図に示した磁気レゾルバ部分である
。
。
１０は磁気レゾルバのコイルの駆動信号源となっている
タロツク発生器、１１はクロック発生器１０の発生タロ
ツクを分周する分周器、１２は分周したクロックの低周
波成分を抽出するローパスフィルタ（以下、ＬＰＦとす
る）、１３は抽出した信号を波形整形するコンパレータ
である。整形された信号はＥｓ１ｎωｔなる交流電圧（
Ｅ：電圧の振幅、ω：角速度、ｔ：時間）となってコイ
ル９０８ と９０８２を駆動する。
タロツク発生器、１１はクロック発生器１０の発生タロ
ツクを分周する分周器、１２は分周したクロックの低周
波成分を抽出するローパスフィルタ（以下、ＬＰＦとす
る）、１３は抽出した信号を波形整形するコンパレータ
である。整形された信号はＥｓ１ｎωｔなる交流電圧（
Ｅ：電圧の振幅、ω：角速度、ｔ：時間）となってコイ
ル９０８ と９０８２を駆動する。
１４は位相調整手段であり、交流電圧
Ｅｓ１ｎωｔの位相を９０°ずらして
Ｅｃｏｓωｔなる交流電圧にするとともに、ステータ部
材９０１と９０２（ｓｉｎコアとｃｏｓコア）の取り付
け位置の機械的誤差を電気的に補正する。交流電圧Ｅｃ
ｏｓωｔによりコイル９０９１と９０９２が励磁される
。
材９０１と９０２（ｓｉｎコアとｃｏｓコア）の取り付
け位置の機械的誤差を電気的に補正する。交流電圧Ｅｃ
ｏｓωｔによりコイル９０９１と９０９２が励磁される
。
１５と１６は交流電圧Ｅｓ１ｎ６Ｊｔの振幅と位相を調
整する振幅調整手段と位相調整手段である。
整する振幅調整手段と位相調整手段である。
このような調整により、交流電圧Ｅｓ１ｎωｔのキャリ
ア成分がキャンセルされる。
ア成分がキャンセルされる。
１７はコイル９０８ と９０８２に流れる電流の差をと
り差に比例した電圧を出力する減算器、１８はコイル９
０９ と９０９２に流れる電流の差をとり差に比例した
電圧を出力する減算器である。
り差に比例した電圧を出力する減算器、１８はコイル９
０９ と９０９２に流れる電流の差をとり差に比例した
電圧を出力する減算器である。
１９は減算器１７と１８でとった減算値を加え、この加
算信号に位相調整手段１６を通過した信号を加算して加
算信号を補正する加算器である。ここで、補正した加算
信号は位相が磁気レゾルバのロータの回転角度θで変調
される信号 Ｋｓｉｎ（ωｔ＋θ）であるくに：定数）。
算信号に位相調整手段１６を通過した信号を加算して加
算信号を補正する加算器である。ここで、補正した加算
信号は位相が磁気レゾルバのロータの回転角度θで変調
される信号 Ｋｓｉｎ（ωｔ＋θ）であるくに：定数）。
２０は加算器１９の補正信号の特定周波数成分を取り出
すバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦとする）、２１．
２２は分周器１１とＢＰＦ２０の出力を波形整形するコ
ンパレータである。
すバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦとする）、２１．
２２は分周器１１とＢＰＦ２０の出力を波形整形するコ
ンパレータである。
２３はコンパレータ２１と２２で整形した信号の位相差
をタロツク発生器１０のクロックでカウントする位相差
カウンタである。
をタロツク発生器１０のクロックでカウントする位相差
カウンタである。
２４はコンパレータ２２による整形信号の周期をクロッ
ク発生器１０のクロックで計測する周期カウンタである
。
ク発生器１０のクロックで計測する周期カウンタである
。
２５は位置算出手段であり、周期カウンタ２４で計測し
た周期をもとにロータ９１０の１回転中の回転位置を算
出する。
た周期をもとにロータ９１０の１回転中の回転位置を算
出する。
このような実施例の動作を説明する。
交流信号Ｅｓ１ｎωｔとＥｃｏｓωｔの間には相対的な
電気角の誤差が含まれているため、コイル９０８ ．９
０８ と９０９ ．９０９２は交流電圧Ｅｓ１ｎ（ω
ｔ＋ΔＡ）とＥｃｏｓωｔで駆動される（八〇は電気角
の誤差）。
電気角の誤差が含まれているため、コイル９０８ ．９
０８ と９０９ ．９０９２は交流電圧Ｅｓ１ｎ（ω
ｔ＋ΔＡ）とＥｃｏｓωｔで駆動される（八〇は電気角
の誤差）。
ロータ９１０がθだけ回転したときは、コイル９０８
．９０８ ．９０９ ．９０９２に流れ１ ２
す る電流Ｉ 、Ｉ 、Ｉ 、Ｉ は次のとおりに
なる。
．９０８ ．９０９ ．９０９２に流れ１ ２
す る電流Ｉ 、Ｉ 、Ｉ 、Ｉ は次のとおりに
なる。
１８１＝１□ （１＋ｍｃｏｓ （θ＋δＡ））ｘｓ
ｉ ｎ （ωｔ＋ΔＡ ） ０１ｇ２＝ Ｉ
□ （１ｍｃ ｏ ｓ （θ十δＡ））ｘｓｉｎ（ω
ｔ＋Δ＾） ■ １９１＝ＩＯ（１＋ｍｓ ｉ ｎθ）ｃｏｓωｔ ■
１９２＝Ｉｏ （１−ｍ５ ｉ ｎθ）ｃｏｓωｔ
■ｍ：定数 ここで、δＡはｓｉｎコアとＣＯＳコアの取り付け位置
の相対的な機械誤差である。
ｉ ｎ （ωｔ＋ΔＡ ） ０１ｇ２＝ Ｉ
□ （１ｍｃ ｏ ｓ （θ十δＡ））ｘｓｉｎ（ω
ｔ＋Δ＾） ■ １９１＝ＩＯ（１＋ｍｓ ｉ ｎθ）ｃｏｓωｔ ■
１９２＝Ｉｏ （１−ｍ５ ｉ ｎθ）ｃｏｓωｔ
■ｍ：定数 ここで、δＡはｓｉｎコアとＣＯＳコアの取り付け位置
の相対的な機械誤差である。
減算器１７．１８と加算器１９により、■式−■式＋■
式−■式の演算を行って次式に示す演算値ｖ１を算出す
る。
式−■式の演算を行って次式に示す演算値ｖ１を算出す
る。
含まれたキャリア成分である。
位相調整手段１４は、０式の電気角を調整して、Δ＾＝
δＡ にすることにより、０式の右辺第２項を０にする。
δＡ にすることにより、０式の右辺第２項を０にする。
更に、この信号に交流電圧Ｅｓ１ｎωを振幅と位相を調
整した信号−ｅｓｉｎωｔを加算することにより、残留
キャリア成分を打ち消す。
整した信号−ｅｓｉｎωｔを加算することにより、残留
キャリア成分を打ち消す。
位相差カウンタ２３は、キャリア成分を打ち消した信号
θ と励磁信号θ１の位相差をタロツク発生器１０の発
生タロツクで計測する。励磁信号θ１の３６０°の電気
角はロータ９１０の１歯ピッチ分に相当するため、位相
差カウンタ２３で計測した位相差はロータ９１０の１歯
ピツチ内の回転位置に相当する。計測した位相差をアド
レスポインタとしてｓ ｔ ｎ（１ｉが格納されたＲＯ
Ｍの値を読み出し、読み出しデータにより磁気レゾルバ
が回転を検出しているモータの転流制御を行う。
θ と励磁信号θ１の位相差をタロツク発生器１０の発
生タロツクで計測する。励磁信号θ１の３６０°の電気
角はロータ９１０の１歯ピッチ分に相当するため、位相
差カウンタ２３で計測した位相差はロータ９１０の１歯
ピツチ内の回転位置に相当する。計測した位相差をアド
レスポインタとしてｓ ｔ ｎ（１ｉが格納されたＲＯ
Ｍの値を読み出し、読み出しデータにより磁気レゾルバ
が回転を検出しているモータの転流制御を行う。
周期カウンタ２４は、信号θ。の周期をクロック発生器
１０の発生クロックで計測する。
１０の発生クロックで計測する。
位置算出手段２５は、周期カウンタ２４の計測周期をも
とに、位相が変調された信号θ。と励磁信号θ１の周期
の差を一定周期ごとにとる。
とに、位相が変調された信号θ。と励磁信号θ１の周期
の差を一定周期ごとにとる。
ロータ９１０の回転角θはｖｔになるため（ｖ：定数）
、変調された信号は Ｅｓ１ｎ（ω十ｖ）ｔの形になる。このため、変調され
た信号の周期は回転角θによって変わる。
、変調された信号は Ｅｓ１ｎ（ω十ｖ）ｔの形になる。このため、変調され
た信号の周期は回転角θによって変わる。
従って、変調された信号Ｅｓ１ｎ（ω＋ｖ）ｔと励磁信
号Ｅｓ１ｎωｔの周期の差をとって積算するとロータ９
１０の１回転中の回転位置が求められる。
号Ｅｓ１ｎωｔの周期の差をとって積算するとロータ９
１０の１回転中の回転位置が求められる。
例えば、励磁信号θ１の１周期の計測カウントに要する
クロツク数が４０９６、磁気レゾルバのロータの歯数が
１２４の場合は、位置算出手段２５は、次式から回転位
置を算出する。
クロツク数が４０９６、磁気レゾルバのロータの歯数が
１２４の場合は、位置算出手段２５は、次式から回転位
置を算出する。
Ｐ二Σ （ｐ△丁Ａイ − ４ｏｑｂ）Ｐ： 回申艮イ
九士、 しＡ−′ｒＡｉ：尤１ト目うＪむ月夙基弓この
場合は、ロータが１回転すると、 １２４ｘ４０９６＝５０７９０４ の個数のクロックが検出される。
九士、 しＡ−′ｒＡｉ：尤１ト目うＪむ月夙基弓この
場合は、ロータが１回転すると、 １２４ｘ４０９６＝５０７９０４ の個数のクロックが検出される。
［効果］
本発明によれば次の効果が得られる。
■ＯＰアンプを複数個設けた回路構成であるなめ、Ｒ／
Ｄコンバータに比べて低コストになる。
Ｄコンバータに比べて低コストになる。
■信号検出力感が位相変調方式であるため、容易にデジ
タル・′インタフェイスを構成でき、また位置検出と磁
気レゾルバが回転を検出するモータの転流制御も可能に
なる。
タル・′インタフェイスを構成でき、また位置検出と磁
気レゾルバが回転を検出するモータの転流制御も可能に
なる。
第１図は本発明にかかる回路に用い、る磁気レゾルバの
構成例を示した図、第２図は本発明にかかる回路の一実
施例の構成図である。 １０・・・クロック発生器、１４．１６・・・位相調整
手段、１５・・・振幅調整手段、１７．１８・・・減算
器、１９・・・加算器、２３・・・位相差カウンタ、２
４・・・周期カウンタ、２５・・・位置算出手段。
構成例を示した図、第２図は本発明にかかる回路の一実
施例の構成図である。 １０・・・クロック発生器、１４．１６・・・位相調整
手段、１５・・・振幅調整手段、１７．１８・・・減算
器、１９・・・加算器、２３・・・位相差カウンタ、２
４・・・周期カウンタ、２５・・・位置算出手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ロータとステータにパルスモータと同様な歯を有し、ス
テータの各突極にはコイルが巻かれた磁気レゾルバと、 前記ステータの一部の突極に巻かれたコイルを正弦波の
交流電圧で励磁する信号源と、 この正弦波の交流電圧の振幅と位相を調整して余弦波の
交流電圧を生成するとともに前記突極間の取り付け位置
の誤差を電気的に除去し、生成した余弦波の交流電圧で
前記ステータの他の突極に巻かれたコイルを励磁する第
１の調整手段と、正弦波で励磁されたコイルに流れる電
流に比例した電圧どうしと余弦波で励磁されたコイルに
流れる電流に比例した電圧どうしを減算する減算手段と
、 前記正弦波の交流電圧の振幅と位相を調整する第２の調
整手段と、 前記減算手段でとつた減算信号どうしを加算して前記ロ
ータの回転角で位相が変調される検出信号を算出し、こ
の検出信号に前記第２の調整手段で調整した信号を加算
して検出信号を補正する加算手段と、 補正後の検出信号と前記信号源の発生信号の位相差をと
って前記磁気レゾルバの１歯内における回転位置を検出
する位相差カウンタと、 前記補正後の検出信号の周期を計測する周期カウンタと
、 この周期カウンタの計測周期と前記信号源の発生信号の
周期の差を一定周期ごとに算出し、この差を積算して磁
気レゾルバの回転位置を算出する位置算出手段、 を具備した磁気レゾルバの制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21889288A JPH0643901B2 (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 磁気レゾルバの制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21889288A JPH0643901B2 (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 磁気レゾルバの制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266407A true JPH0266407A (ja) | 1990-03-06 |
| JPH0643901B2 JPH0643901B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=16726940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21889288A Expired - Fee Related JPH0643901B2 (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 磁気レゾルバの制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643901B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04127891A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-28 | Yokogawa Electric Corp | モータ・ドライブ・システム |
| JP2001114116A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-24 | Alps Electric Co Ltd | 回転角検出装置 |
| JP2017201292A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-09 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 制御装置 |
-
1988
- 1988-09-01 JP JP21889288A patent/JPH0643901B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04127891A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-28 | Yokogawa Electric Corp | モータ・ドライブ・システム |
| JP2001114116A (ja) * | 1999-10-19 | 2001-04-24 | Alps Electric Co Ltd | 回転角検出装置 |
| JP2017201292A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-09 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0643901B2 (ja) | 1994-06-08 |
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