JPH0551087B2 - - Google Patents
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- JPH0551087B2 JPH0551087B2 JP60285125A JP28512585A JPH0551087B2 JP H0551087 B2 JPH0551087 B2 JP H0551087B2 JP 60285125 A JP60285125 A JP 60285125A JP 28512585 A JP28512585 A JP 28512585A JP H0551087 B2 JPH0551087 B2 JP H0551087B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、パルスモータのサーボ制御等に使
用して好適な磁極位置検出器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic pole position detector suitable for use in servo control of pulse motors, etc.
［従来の技術］
パルスモータのサーボ制御を行うには、モータ
の磁極位置と同期させて、モータ電流を供給する
必要がある。このため、磁極位置、あるいはモー
タの回転位置を正確に検出する検出器が必須とな
る。[Prior Art] To perform servo control of a pulse motor, it is necessary to supply motor current in synchronization with the magnetic pole position of the motor. Therefore, a detector that accurately detects the magnetic pole position or the rotational position of the motor is essential.
この種の検出器としては、従来、レゾルバと呼
ばれる角度検出器が広く用いられている。これ
は、直交する二つの励磁巻線を有する固定子と、
回転子の磁極に巻回された検出巻線とからなるも
ので、回転子の回転角度をθ、励磁巻線に供給さ
れる２相の直交励磁信号（すなわち、正弦波と余
弦波）の周波数をｆ、検出巻線の出力をＸとする
と、
Ｘ＝Asin（2πft＋θ） ……(1)
となることが知られている。 As this type of detector, an angle detector called a resolver has conventionally been widely used. This consists of a stator with two orthogonal excitation windings,
It consists of a detection winding wound around the magnetic poles of the rotor, the rotation angle of the rotor is θ, and the frequency of the two-phase orthogonal excitation signal (i.e., sine wave and cosine wave) supplied to the excitation winding. It is known that, where f is the output of the detection winding and X is the output of the detection winding, then X=Asin(2πft+θ)...(1).
従つて、2πft＝2π毎にサンプリングすれば、Ｘ
＝Asinθがえられ、2πft＝（2π＋π／２）毎に出
力Ｘをサンプリングすれば、Ｘ＝Acosθが得ら
れ、回転子の回転角度が検出できる。 Therefore, if we sample every 2πft=2π,
= Asinθ is obtained, and if the output X is sampled every 2πft=(2π+π/2), X=Acosθ is obtained, and the rotation angle of the rotor can be detected.
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上述した従来のレゾルバでは、２相
の直交励磁信号（正弦波）を必要とする。このた
め、これら２相の正弦波の振幅誤差による誤差の
他、２相の位相差（位相差90°からのずれ）によ
る誤差が避けられない。また、位相差が90°の、
極めて精度の高い２相の正弦波を発生する回路
は、必然的に高価となる。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the conventional resolver described above requires two-phase orthogonal excitation signals (sine waves). Therefore, in addition to errors due to amplitude errors of these two-phase sine waves, errors due to a phase difference between the two phases (deviation from a phase difference of 90°) are unavoidable. In addition, with a phase difference of 90°,
A circuit that generates two-phase sine waves with extremely high precision is inevitably expensive.
一方、２相の矩形波で励磁する方式も考えられ
るが、この場合は、励磁信号の高調波成分を除去
するためのフイルタが必要となり、その出力Xa
は、
Xa＝Asin（2πft＋θ＋φ） ……(2)
という形になり、出力Xaには、フイルタによる
遅れ分φが含まれてしまう。よつて、上と同様の
手法では、実際の回転角θからφだけずれた信
号、Xa＝Asin（θ＋φ）、またはXa＝Acos（θ＋
φ）しか得られず、位相ずれが生じてしまう不都
合があつた。 On the other hand, a method of excitation using a two-phase rectangular wave can also be considered, but in this case, a filter is required to remove harmonic components of the excitation signal, and its output Xa
is in the form Xa = Asin (2πft + θ + φ) ... (2), and the output Xa includes the delay φ due to the filter. Therefore, using the same method as above, a signal deviated by φ from the actual rotation angle θ, Xa = Asin (θ + φ), or Xa = Acos (θ +
φ), resulting in a phase shift.
この発明は、このような背景の下になされたも
ので、精度の高い２相励磁信号が要らず、かつ、
サンプリング等の二次的な検出回路も不要で、直
接的に磁極位置を検出できる磁極位置検出器を提
供することを目的とする。 This invention was made against this background, and does not require a highly accurate two-phase excitation signal, and
It is an object of the present invention to provide a magnetic pole position detector that can directly detect the magnetic pole position without requiring a secondary detection circuit such as sampling.
［問題点を解決するための手段］
上記問題点を解決するために、第１の発明は、
微小空〓を隔てて対向する固定子と移動子であつ
て、その一方には極歯が連続的に形成されるとと
もに、その他方には一定の間隔で磁極が形成さ
れ、かつこれらの磁極には前記極歯に対向する極
歯が前記磁極毎に一定位相ずつずらして形成され
たものと、前記磁極に巻回された励磁コイルと、
前記励磁コイルに矩形波状のキヤリア信号を供給
する信号発生手段と、前記各励磁コイルに流れる
電流を検出する検出手段と、該検出手段の出力を
整流する整流手段と、前記整流手段の出力端に接
続されたローパスフイルタと、該ローパスフイル
タの出力の内、一対の逆位相の出力の一方から他
方を減算する減算手段とを具備することを特徴と
する。[Means for solving the problems] In order to solve the above problems, the first invention includes the following:
A stator and a mover face each other across a microscopic space. Pole teeth are continuously formed on one side, and magnetic poles are formed at regular intervals on the other side. is one in which pole teeth opposite to the pole teeth are formed with a fixed phase shift for each of the magnetic poles, and an excitation coil wound around the magnetic poles;
a signal generation means for supplying a rectangular wave carrier signal to the excitation coil; a detection means for detecting the current flowing through each of the excitation coils; a rectification means for rectifying the output of the detection means; It is characterized by comprising a connected low-pass filter and subtracting means for subtracting one of the outputs of a pair of opposite phases from the other of the outputs of the low-pass filter.
また、第２の発明は、微小空〓を隔てて対向す
る固定子と移動子であつて、その一方には極歯が
連続的に形成されるとともに、その他方には一定
の間隔で磁極が形成され、かつこれらの磁極には
前記極歯に対向する極歯が前記磁極毎に一定位相
ずつずらして形成されたものと、前記磁極に巻回
された励磁コイルと、前記励磁コイルに矩形波形
のキヤリア信号を供給する信号発生手段と、前記
各励磁コイルに流れる電流を検出する検出手段
と、該検出手段の出力の内、一対の逆位相の出力
の一方から他方を減算する減算手段と、該減算手
段の出力を前記キヤリア信号によつて同期整流す
る同期整流手段と、該同期整流手段の出力端に接
続されたローパスフイルタとを具備することを特
徴とする。 Further, the second invention is a stator and a mover that face each other across a microscopic space, one of which has continuous pole teeth, and the other of which has magnetic poles at regular intervals. and these magnetic poles have pole teeth opposite to the pole teeth formed with a fixed phase shift for each magnetic pole, an excitation coil wound around the magnetic pole, and a rectangular waveform on the excitation coil. a signal generating means for supplying a carrier signal; a detecting means for detecting the current flowing through each of the excitation coils; and a subtracting means for subtracting one of the outputs of a pair of opposite phase outputs from the other of the outputs of the detecting means; It is characterized by comprising: synchronous rectification means for synchronously rectifying the output of the subtraction means using the carrier signal; and a low-pass filter connected to the output end of the synchronous rectification means.
［作用］
上記構成において、各磁極に形成された極歯
と、これらに対向する極歯とが相対的に移動する
と、これらの極歯間の磁気抵抗が変化し、励磁コ
イルのインピーダンスが極歯ピツチに応じて変化
する。従つて、励磁コイルに供給されるキヤリア
信号はインピーダンス変化に応じて変調され、励
磁コイルには、この変調されたキヤリア信号に対
応する電流が流れることになる。この場合、極歯
の位相は、磁極毎に一定位相ずつずれているた
め、各磁極に巻回された励磁コイルのインピーダ
ンス変化、つまり上記変調波に一定の位相ずれが
ある。よつて、励磁コイルに流れる電流を検出
し、整流手段、ローパスフイルタおよび減算手段
によつて、あるいは、減算手段、同期整流手段お
よびローパスフイルタによつて、励磁コイルに流
れる電流の基本波成分（これは上記インピーダン
ス変化に対応する）を抽出すれば、これらの基本
波成分の位相差から、磁極位置を検出できる。[Function] In the above configuration, when the pole teeth formed on each magnetic pole and the pole teeth opposing them move relative to each other, the magnetic resistance between these pole teeth changes, and the impedance of the excitation coil changes to that of the pole teeth. Changes depending on pitch. Therefore, the carrier signal supplied to the excitation coil is modulated according to the change in impedance, and a current corresponding to this modulated carrier signal flows through the excitation coil. In this case, since the phases of the pole teeth are shifted by a fixed phase for each magnetic pole, there is a fixed phase shift in the impedance change of the excitation coil wound around each magnetic pole, that is, in the modulated wave. Therefore, the current flowing through the excitation coil is detected, and the fundamental wave component (this corresponds to the above-mentioned impedance change), the magnetic pole position can be detected from the phase difference between these fundamental wave components.
この場合、励磁コイルには、１系統のキヤリア
信号（矩形波信号）を同時に供給すれば足りるか
ら、２相の正弦波信号が不要となる。また、励磁
コイルに流れる電流の基本波成分は簡単な回路で
抽出できるから、構成の簡単化を図ることができ
る。 In this case, since it is sufficient to simultaneously supply one system of carrier signals (rectangular wave signals) to the excitation coil, two-phase sine wave signals are not required. Furthermore, since the fundamental wave component of the current flowing through the excitation coil can be extracted with a simple circuit, the configuration can be simplified.
［実施例］
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明
する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、この発明の一実施例による、アウタ
ロータ型の磁極位置検出器の内部構成を示す側面
図である。図において、１は突極形のステータで
あり、ステータ１の外周には、円筒状のロータ２
が回転自在に配設されている。 FIG. 1 is a side view showing the internal structure of an outer rotor type magnetic pole position detector according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a salient pole-shaped stator, and a cylindrical rotor 2 is attached to the outer periphery of the stator 1.
is rotatably arranged.
上記ロータ２の内周には、一定のピツチＰ（ラ
ジアンまたは度）で多数の極歯２ａが形成されて
いる。一方、ステータ１は８極の磁極１１〜１８
からなり、各磁極１１〜１８の先端には、ロータ
２の極歯２ａと微小な空〓を隔てて、上記ピツチ
Ｐで極歯１ａが形成されている。 A large number of pole teeth 2a are formed on the inner periphery of the rotor 2 at a constant pitch P (radians or degrees). On the other hand, the stator 1 has eight magnetic poles 11 to 18.
At the tip of each of the magnetic poles 11 to 18, a pole tooth 1a is formed at the pitch P, with a small air space separating the pole tooth 2a of the rotor 2.
ここで、第１図に示すように、磁極１１の極歯
１ａとロータ２の極歯２ａとを同相の位置にそろ
えた場合、磁極１２の極歯１ａと極歯２ａとは位
相が90°ずれ、磁極１３の極歯１ａと極歯２ａと
は位相が180°ずれ、磁極１４の極歯１ａと極歯２
ａとは位相が270°ずれるようになつている。ま
た、磁極１１〜１４と各々180°ずれた位置にある
磁極１５，１６，１７，１８の各極歯１ａは、極
歯２ａと、0°、90°、180°、270°位相がずれてい
る。つまり、180°ずれた位置にある磁極１１と１
５，１２と１６，１３と１７，１４と１８の各極
歯１ａは、極歯２ａに対して同一位相となる。 Here, as shown in FIG. 1, when the pole teeth 1a of the magnetic pole 11 and the pole teeth 2a of the rotor 2 are aligned in the same phase, the phases of the pole teeth 1a and 2a of the magnetic pole 12 are 90°. The phase difference between the pole tooth 1a and the pole tooth 2a of the magnetic pole 13 is 180°, and the pole tooth 1a and the pole tooth 2 of the magnetic pole 14 are out of phase.
The phase is shifted by 270 degrees from that of a. In addition, each pole tooth 1a of the magnetic poles 15, 16, 17, and 18, which is located 180 degrees out of phase with the magnetic poles 11 to 14, is out of phase with the pole tooth 2a by 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees. There is. In other words, magnetic poles 11 and 1 are located 180° apart.
Each of the pole teeth 1a of 5, 12 and 16, 13 and 17, and 14 and 18 has the same phase with respect to the pole tooth 2a.
上記磁極１１〜１８には、励磁コイル１１ａ〜
１８ａが巻回され、励磁コイル１１ａと１５ａ，
１２ａと１６ａ，１３ａと１７ａ，１４ａと１８
ａが各々直列に接続され、第２図に示す励磁コイ
ル２１〜２４を形成している。 The magnetic poles 11 to 18 include excitation coils 11a to 18.
18a is wound, and the excitation coils 11a and 15a,
12a and 16a, 13a and 17a, 14a and 18
a are connected in series to form excitation coils 21 to 24 shown in FIG.
第２図は、上記励磁コイル２１〜２４の接続状
態を示す図である。図において、各々の励磁コイ
ル２１〜２４には、４つのシヤント抵抗Ｒ（検出
手段）が直列接続され、４つの直列接続回路の各
端が各々共通接続され、一方の共通接続端にキヤ
リア信号Scが供給され、他方の共通接続端が接
地されている。このキヤリア信号Scは、例えば、
周波数ｆ＝5kHzの交流矩形波であり、信号発生
器３１から供給されている。 FIG. 2 is a diagram showing the connection state of the excitation coils 21 to 24. In the figure, four shunt resistors R (detection means) are connected in series to each of the excitation coils 21 to 24, each end of the four series connected circuits are connected in common, and a carrier signal Sc is connected to one common connection end. is supplied, and the other common connection end is grounded. This carrier signal Sc is, for example,
It is an AC rectangular wave with a frequency f=5 kHz, and is supplied from the signal generator 31.
また、励磁コイル２１〜２４とシヤント抵抗Ｒ
との接続部からは、励磁コイル２１〜２４に流れ
る電流に比例する電圧（シヤント電圧）Ｖ１〜Ｖ
４が取り出される。シヤント電圧Ｖ１〜Ｖ４は、
ロータ２が回転するとき、極歯１ａ，２ａ間の磁
気抵抗変化によつて生じるものである。すなわ
ち、この磁気抵抗変化によつて励磁コイル２１〜
２４のインピーダンスが変化し、これによつてキ
ヤリア信号Scが変調される。このため、シヤン
ト抵抗Ｒには、ピツチＰに対応して周期的に変化
する、周波数Ｆが100Hz程度の変調波によつて変
調されたキヤリア信号が得られ、これがシヤント
電圧Ｖ１〜Ｖ４として出力される。 In addition, the excitation coils 21 to 24 and the shunt resistance R
A voltage (shunt voltage) V1 to V proportional to the current flowing through the excitation coils 21 to 24
4 is taken out. The shunt voltages V1 to V4 are
This is caused by a change in magnetic resistance between the pole teeth 1a and 2a when the rotor 2 rotates. That is, due to this change in magnetic resistance, the excitation coils 21 to
The impedance of 24 changes, thereby modulating the carrier signal Sc. Therefore, a carrier signal modulated by a modulated wave with a frequency F of about 100 Hz, which changes periodically in accordance with the pitch P, is obtained at the shunt resistor R, and this is output as shunt voltages V1 to V4. Ru.
次に、上記シヤント電圧Ｖ１〜Ｖ４を処理して
磁極位置信号Saを生成する回路の第１および第
２の実施例の構成をそれぞれ第３図および第４図
を参照して説明する。 Next, the configurations of the first and second embodiments of the circuit for processing the shunt voltages V1 to V4 to generate the magnetic pole position signal Sa will be explained with reference to FIGS. 3 and 4, respectively.
まず、第１の実施例においては、上記シヤント
電圧Ｖ１〜Ｖ４の内、一対の逆位相のシヤント電
圧Ｖ１とＶ３とは、第３図に示すように、絶対値
回路３２，３３に供給され、全波整流される。こ
こで、絶対値回路３２，３３の出力は、周波数が
上記変調波の２倍、つまり周波数2Fの全波整流
波形となる。絶対値回路３２，３３の出力は、ロ
ーパスフイルタ３４，３５に供給され、キヤリア
信号Sc等、前記出力に含まれる高周波成分が除
去され、ピツチＰに対応する基本波（周波数2F）
と直流分とが重畳された信号が出力される。そし
て、ローパスフイルタ３４，３５の出力が減算器
３６に供給され、上記直流分が減算によつて除か
れるとともに、逆位相の基本波が加算され、周波
数が2Fの正弦波Saとして出力される。この場合、
ローパスフイルタ３４，３５は、周波数5KHzの
キヤリア信号Scを遮断できればよく、従つて、
その遮断周波数は上記基本波の周波数である100
Hz程度よりはるかに高いので、この基本波の位相
が遅れることはない。 First, in the first embodiment, a pair of shunt voltages V1 and V3 having opposite phases among the shunt voltages V1 to V4 are supplied to absolute value circuits 32 and 33, as shown in FIG. Full wave rectified. Here, the outputs of the absolute value circuits 32 and 33 are full-wave rectified waveforms with a frequency twice that of the modulated wave, that is, a frequency of 2F. The outputs of the absolute value circuits 32 and 33 are supplied to low-pass filters 34 and 35, where high frequency components included in the outputs, such as the carrier signal Sc, are removed, and the fundamental wave (frequency 2F) corresponding to the pitch P is obtained.
A signal in which the and the DC component are superimposed is output. The outputs of the low-pass filters 34 and 35 are then supplied to a subtracter 36, where the DC component is removed by subtraction, and a fundamental wave with an opposite phase is added thereto, which is output as a sine wave Sa with a frequency of 2F. in this case,
The low-pass filters 34 and 35 only need to be able to block the carrier signal Sc with a frequency of 5KHz, and therefore,
Its cutoff frequency is 100, which is the frequency of the fundamental wave above.
Since it is much higher than about Hz, the phase of this fundamental wave will not be delayed.
なお、シヤント電圧Ｖ２，Ｖ４についても同様
の回路構成により、同様の処理が行なわれ、上記
正弦波Saと90°位相がずれた正弦波Sbが出力され
る。 Note that the same processing is performed for the shunt voltages V2 and V4 using the same circuit configuration, and a sine wave Sb whose phase is shifted by 90 degrees from the above-mentioned sine wave Sa is output.
次に、第２の実施例においては、上記シヤント
電圧Ｖ１〜Ｖ４の内、第５図ａおよびｂに示す一
対の逆位相のシヤント電圧Ｖ１とＶ３とは、減算
器３７に供給され、それぞれ含まれる直流分が減
算によつて除かれるとともに、逆位相の基本波が
加算され、減算器３７からは第５図ｃに示す信号
が出力される。そして、減算器３７の出力信号
は、同期整流回路３８に供給され、第５図ｄに示
すキヤリア信号Scによつて同期整流され、同期
整流回路３８からは第５図ｅに示す信号が出力さ
れる。さらに、同期整流回路３８の出力信号は、
ローパスフイルタ３９に供給され、キヤリア信号
Sc等、前記出力信号に含まれる高周波成分が除
去され、周波数が2Fの正弦波Saとして出力され
る。この場合、ローパスフイルタ３９は、周波数
5KHzのキヤリア信号Scを遮断できればよく、従
つて、その遮断周波数波は上記基本波の周波数で
ある100Hz程度よりはるかに高いので、この基本
波の位相が遅れることはない。 Next, in the second embodiment, among the shunt voltages V1 to V4, a pair of shunt voltages V1 and V3 having opposite phases shown in FIG. The direct current component generated by the subtractor 37 is removed by subtraction, and the fundamental wave having the opposite phase is added, and the subtracter 37 outputs the signal shown in FIG. 5c. The output signal of the subtracter 37 is then supplied to the synchronous rectifier circuit 38, where it is synchronously rectified by the carrier signal Sc shown in FIG. 5d, and the synchronous rectifier circuit 38 outputs the signal shown in FIG. 5e. Ru. Furthermore, the output signal of the synchronous rectifier circuit 38 is
The carrier signal is supplied to the low-pass filter 39.
High frequency components such as Sc included in the output signal are removed, and the signal is output as a sine wave Sa with a frequency of 2F. In this case, the low-pass filter 39
It is only necessary to cut off the 5KHz carrier signal Sc, and since the cutoff frequency wave is much higher than the frequency of the fundamental wave, which is about 100Hz, the phase of this fundamental wave will not be delayed.
なお、シヤント電圧Ｖ２，Ｖ４についても同様
の回路構成により、同様の処理が行なわれ、上記
正弦波Saと90°位相がずれた正弦波Sbが出力され
る。 Note that the same processing is performed for the shunt voltages V2 and V4 using the same circuit configuration, and a sine wave Sb whose phase is shifted by 90 degrees from the above-mentioned sine wave Sa is output.
このような構成において、ロータ２が別の回転
体（例えば、パルスモータ）に連結されて回転さ
れると、この回転体の回転角度が、本磁極位置検
出器によつて検出される。 In such a configuration, when the rotor 2 is connected to another rotating body (for example, a pulse motor) and rotated, the rotation angle of this rotating body is detected by the present magnetic pole position detector.
すなわち、ロータ２が回転すると、ステータ１
の極歯１ａとロータ２の極歯２ａとの対向面積
が、極歯１ａ，２ａのピツチＰに対応して周期的
に変化し、各磁極１１〜１８の極歯１ａとロータ
２の極歯２ａとの間の磁気抵抗が、90°ずつ位相
のずれた形で変化する。このため、磁極１１〜１
８に巻回された励磁コイル１１ａ〜１８ａのイン
ピーダンスが変化し、各々の励磁コイル１１ａ〜
１８ａに、位相が90°ずれた電流変化が生じ、こ
の電流変化によつてキヤリア信号Scが変調され
る。変調されたキヤリア信号は、励磁コイル２１
〜２４と直列に接続されたシヤント抵抗Ｒの一端
から、シヤント電圧Ｖ１〜Ｖ４として取り出され
る。つまり、シヤント電圧Ｖ１〜Ｖ４は、周期が
ピツチＰに対応し、かつ、位相が90°ずつずれた
変調信号によつてキヤリア信号Scを変調した形
となつている。 That is, when the rotor 2 rotates, the stator 1
The opposing area between the pole teeth 1a of the magnetic poles 1a and the pole teeth 2a of the rotor 2 changes periodically in accordance with the pitch P of the pole teeth 1a and 2a, 2a changes in phase with a phase difference of 90°. For this reason, magnetic poles 11-1
The impedance of the excitation coils 11a to 18a wound around the
A current change with a phase shift of 90° occurs at 18a, and the carrier signal Sc is modulated by this current change. The modulated carrier signal is sent to the excitation coil 21
The shunt voltages V1 to V4 are extracted from one end of the shunt resistor R connected in series with the shunt voltages V1 to V4. In other words, the shunt voltages V1 to V4 are obtained by modulating the carrier signal Sc with a modulation signal whose period corresponds to the pitch P and whose phase is shifted by 90 degrees.
次に、上記シヤント電圧Ｖ１〜Ｖ４を処理して
磁極位置信号Saを生成する回路の第１および第
２の実施例の動作をそれぞれ第３図および第４図
を参照して説明する。 Next, the operation of the first and second embodiments of the circuit for processing the shunt voltages V1 to V4 to generate the magnetic pole position signal Sa will be explained with reference to FIGS. 3 and 4, respectively.
まず、第１の実施例においては、上記シヤント
電圧Ｖ１〜Ｖ４の内、逆位相のシヤント電圧Ｖ
１，Ｖ３は、第３図に示すように、絶対値回路３
２，３３およびローパスフイルタ３４，３５を通
し、整流されて高周波成分を除去された後、減算
器３６で直流分を除かれ、極歯２ａが１ピツチＰ
移動する毎に振動を２回繰り返す正弦波Saとな
ることは既に述べた。また、逆位相のシヤント電
圧Ｖ２，Ｖ４についても同様の処理がなされ、上
記正弦波Saと、位相が90°異なる正弦波Sbが得ら
れる。 First, in the first embodiment, among the shunt voltages V1 to V4, a shunt voltage V having an opposite phase is used.
1, V3 is the absolute value circuit 3 as shown in FIG.
2, 33 and low-pass filters 34, 35 to remove high frequency components by rectification, a subtracter 36 removes the DC component, and the pole teeth 2a are reduced to 1 pitch P.
It has already been mentioned that the sine wave Sa repeats the vibration twice each time it moves. Further, similar processing is performed for the shunt voltages V2 and V4 having opposite phases, and a sine wave Sb having a phase difference of 90° from the sine wave Sa is obtained.
次に、第２の実施例においては、上記シヤント
電圧Ｖ１〜Ｖ４の内、第５図ａおよびｂに示す一
対の逆位相のシヤント電圧Ｖ１とＶ３とは、第４
図に示すように、減算器３７および同期整流回路
３８を通り、直流分を除去されて整流された後、
ローパスフイルタ３９で高周波成分を除かれ、極
歯２ａが１ピツチＰ移動する毎に振動を２回繰り
返す正弦波Saとなることは既に述べた。また、
逆位相のシヤント電圧Ｖ２，Ｖ４についても同様
の処理がなされ、上記正弦波Saと、位相が90°異
る正弦波Sbが得られる。 Next, in the second embodiment, among the shunt voltages V1 to V4, a pair of shunt voltages V1 and V3 having opposite phases shown in FIGS.
As shown in the figure, after passing through a subtracter 37 and a synchronous rectifier circuit 38 and having the DC component removed and rectified,
As already mentioned, high frequency components are removed by the low-pass filter 39, resulting in a sine wave Sa that repeats vibration twice every time the pole tooth 2a moves by one pitch P. Also,
Similar processing is performed for shunt voltages V2 and V4 having opposite phases, and a sine wave Sb whose phase differs by 90 degrees from the sine wave Sa is obtained.
これら２相の正弦波Sa、Sbは、第１図と同様
の極構造を持つ２相パルスモータの磁極位置信号
として用いることができる。 These two-phase sine waves Sa and Sb can be used as magnetic pole position signals of a two-phase pulse motor having a pole structure similar to that shown in FIG.
なお、上記実施例は、アウタロータ型のものに
ついて説明したが、インナロータ型についても同
様に適用することが可能である。この場合、巻線
は、外側のステータ内に設けるようにする。ま
た、リニアパルスモータにも適用できる。この場
合は、スライダ（移動子）側に磁極を設け、この
磁極に巻線を巻回すようにすればよい。 In addition, although the above embodiment has been described with respect to an outer rotor type, it is also possible to apply the same to an inner rotor type. In this case, the windings are provided within the outer stator. It can also be applied to linear pulse motors. In this case, a magnetic pole may be provided on the slider (mover) side, and a winding wire may be wound around this magnetic pole.
更に、３相の場合は、各磁極の極歯が60°ずつ
ずれたものを用いればよい。 Furthermore, in the case of three phases, the pole teeth of each magnetic pole may be shifted by 60 degrees.
［発明の効果］
以上説明したように、第１の発明および第２の
発明によれば、構造が簡単になる利点が得られ
る。すなわち、従来のレゾルバのような２相正弦
波励磁信号が不要となり、簡単な矩形波状の励磁
信号と簡単な信号処理回路とによつて、磁極位置
に対応した信号を直接的に得ることができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the first invention and the second invention, the advantage that the structure is simplified can be obtained. In other words, there is no need for a two-phase sinusoidal excitation signal like in conventional resolvers, and a signal corresponding to the magnetic pole position can be directly obtained using a simple rectangular wave excitation signal and a simple signal processing circuit. .
第１図はこの発明の一実施例による磁極位置検
出器の内部構造を示す側面図、第２図は同実施例
の励磁コイル２１〜２４の接続状態を示す回路
図、第３図および第４図はそれぞれシヤント電圧
Ｖ１，Ｖ３を処理して磁極位置検出信号Saを生
成する回路の第１および第２の実施例の構成を示
すブロツク図、第５図はシヤント電圧Ｖ１，Ｖ３
の波形および第４図の各部から出力される信号の
波形図である。
１……ステータ（固定子）、１ａ……ステータ
側極歯、２……ロータ（移動子）、２ａ……ロー
タ側極歯、１１〜１８……磁極、１１ａ〜１８ａ
……励磁コイル、２１〜２４……励磁コイル、３
１……信号発生器、３２，３３……絶対値回路、
３４，３５，３９……ローパスフイルタ、３８…
…同期整流回路、Ｒ……シヤント抵抗（検出手
段）、Ｖ１〜Ｖ４……シヤント電圧。
FIG. 1 is a side view showing the internal structure of a magnetic pole position detector according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing the connection state of excitation coils 21 to 24 of the same embodiment, and FIGS. The figures are block diagrams showing the configurations of the first and second embodiments of the circuit that processes the shunt voltages V1 and V3 to generate the magnetic pole position detection signal Sa, respectively, and FIG.
FIG. 5 is a waveform diagram of the waveforms of FIG. 4 and signals output from each part of FIG. 1... Stator (stator), 1a... Stator side pole teeth, 2... Rotor (mover), 2a... Rotor side pole teeth, 11-18... Magnetic poles, 11a-18a
... Excitation coil, 21-24 ... Excitation coil, 3
1... Signal generator, 32, 33... Absolute value circuit,
34, 35, 39...low pass filter, 38...
...Synchronous rectification circuit, R...Shunt resistance (detection means), V1 to V4...Shunt voltage.
Claims (1)
あつて、その一方には極歯が連続的に形成される
とともに、その他方には一定の間隔で磁極が形成
され、かつこれらの磁極には前記極歯に対向する
極歯が前記磁極毎に一定位相ずつずらして形成さ
れたものと、 前記磁極に巻回された励磁コイルと、 前記励磁コイルに矩形波状のキヤリア信号を供
給する信号発生手段と、 前記各励磁コイルに流れる電流を検出する検出
手段と、 該検出手段の出力を整流する整流手段と、 前記整流手段の出力端に接続されたローパスフ
イルタと、 該ローパスフイルタの出力の内、一対の逆位相
の出力の一方から他方を減算する減算手段と を具備することを特徴とする磁極位置検出器。 ２ 微小空〓を隔てて対向する固定子と移動子で
あつて、その一方には極歯が連続的に形成される
とともに、その他方には一定の間隔で磁極が形成
され、かつこれらの磁極には前記極歯に対向する
極歯が前記磁極毎に一定位相ずつずらして形成さ
れたものと、 前記磁極に巻回された励磁コイルと、 前記励磁コイルに矩形波状のキヤリア信号を供
給する信号発生手段と、 前記各励磁コイルに流れる電流を検出する検出
手段と、 該検出手段の出力の内、一対の逆位相の出力の
一方から他方を減算する減算手段と、 該減算手段の出力を前記キヤリア信号によつて
同期整流する同期整流手段と、 該同期整流手段の出力端に接続されたローパス
フイルタと を具備することを特徴とする磁極位置検出器。[Claims] 1. A stator and a mover that face each other across a microscopic space, one of which has continuous pole teeth, and the other of which has magnetic poles formed at regular intervals. and these magnetic poles have pole teeth opposite to the pole teeth formed with a fixed phase shift for each magnetic pole, an excitation coil wound around the magnetic pole, and a rectangular wave shaped a signal generating means for supplying a carrier signal; a detecting means for detecting the current flowing through each of the excitation coils; a rectifying means for rectifying the output of the detecting means; a low-pass filter connected to an output end of the rectifying means; A magnetic pole position detector comprising subtracting means for subtracting one of a pair of opposite phase outputs from the other of the outputs of the low-pass filter. 2 A stator and a mover that face each other across a microscopic space, one of which has continuous pole teeth, and the other has magnetic poles formed at regular intervals, and these magnetic poles includes: a pair of pole teeth opposing the pole teeth formed with a fixed phase shift for each magnetic pole; an excitation coil wound around the magnetic pole; and a signal for supplying a rectangular wave carrier signal to the excitation coil. a generating means; a detecting means for detecting the current flowing through each of the excitation coils; a subtracting means for subtracting one of a pair of opposite phase outputs from the other of the outputs of the detecting means; A magnetic pole position detector comprising: synchronous rectification means that performs synchronous rectification using a carrier signal; and a low-pass filter connected to an output end of the synchronous rectification means.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60285125A JPS62144017A (en) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Magnetic pole position detector |
| US06/940,625 US4837493A (en) | 1985-12-18 | 1986-12-11 | System for driving drum |
| CA000525384A CA1283442C (en) | 1985-12-18 | 1986-12-15 | System for driving drum |
| DE8686309924T DE3684690D1 (en) | 1985-12-18 | 1986-12-18 | SYSTEM FOR A DRIVE DRUM. |
| EP86309924A EP0230134B1 (en) | 1985-12-18 | 1986-12-18 | System for driving drum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60285125A JPS62144017A (en) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Magnetic pole position detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62144017A JPS62144017A (en) | 1987-06-27 |
| JPH0551087B2 true JPH0551087B2 (en) | 1993-07-30 |
Family
ID=17687436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60285125A Granted JPS62144017A (en) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Magnetic pole position detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPS62144017A (en) |
Families Citing this family (8)
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| JPS5549799A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-10 | Tokyo Shibaura Electric Co | Digital position detector |
| JPS55152413A (en) * | 1979-05-16 | 1980-11-27 | Ricoh Co Ltd | Position detector |
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1985
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62144017A (en) | 1987-06-27 |
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