JP2001208565A - モータ回転軸の絶対位置検出方法 - Google Patents

モータ回転軸の絶対位置検出方法

Info

Publication number
JP2001208565A
JP2001208565A JP2000015441A JP2000015441A JP2001208565A JP 2001208565 A JP2001208565 A JP 2001208565A JP 2000015441 A JP2000015441 A JP 2000015441A JP 2000015441 A JP2000015441 A JP 2000015441A JP 2001208565 A JP2001208565 A JP 2001208565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sensor
rotation
motor
magnetic
absolute
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000015441A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4375638B2 (ja
Inventor
Yoshinori Ito
善規 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harmonic Drive Systems Inc
Original Assignee
Harmonic Drive Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harmonic Drive Systems Inc filed Critical Harmonic Drive Systems Inc
Priority to JP2000015441A priority Critical patent/JP4375638B2/ja
Priority to DE10135961.6A priority patent/DE10135961B4/de
Priority to US09/912,924 priority patent/US20020030488A1/en
Publication of JP2001208565A publication Critical patent/JP2001208565A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4375638B2 publication Critical patent/JP4375638B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • 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】 【課題】 磁気誘導型センサのみを用いて、高分解能で
モータ回転軸の絶対回転位置を検出可能なモータ回転軸
の絶対位置検出方法を提案すること。 【解決手段】 N極のACサーボモータの絶対位置検出
方法では、モータ駆動制御に採用されている磁極位置検
出用の自動力率検知方式によりるモータ1回転当たりN
/2個発生する磁極原点を求める。また、モータ回転軸
に取り付けた磁気誘導型センサからはモータ1回転当た
りn周期の検出信号を得る。この検出信号におけるn周
期分の信号波形のそれぞれが、モータ1回転当たり何番
めに現れるものであるのかを、N/2個の磁極位置に基
づき特定する。高分解能化するために複数のセンサを用
いる必要が無いので、コスト高および寸法増加を招くこ
となく、高分解能のアブソリュートセンサを実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気誘導型センサ
を用いて、モータ回転軸の絶対回転位置を高分解能で検
出可能なモータ回転軸の絶対位置検出方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】磁気誘導型センサは、そのセンサ出力信
号波形の1周期内において、絶対回転角度位置を検出可
能である。これは、2相のセンサ出力信号から合成され
る位相信号と、センサ励磁信号との位相差から角度を検
出する原理に基づいている。また、信号1周期内の位置
の分解能は、信号検出回路の分解能に依存している。
【0003】例えば、信号検出回路の分解能が12ビッ
トであるとすると、検出対象の回転軸1回転で、センサ
出力信号周期が1周期となる磁気誘導型センサ(以下、
このセンサを1Xセンサと呼ぶ。)の場合には、回転軸
1回転内での絶対角度位置を検出することができるの
で、12ビットのアブソリュートセンサを実現できる。
このセンサを高分解能化するためには、回転軸1回転当
たりのセンサ検出信号周期を増やせばよい。
【0004】例えば、回転軸1回転当たり16周期のセ
ンサ検出信号を発生させると、分解能は、12ビットの
16倍(2の4乗倍)、すなわち16ビットになる。し
かしながら、このように分解能を高めると、回転軸1回
転当たりに発生するセンサ出力信号の各周期が16周期
分のうちの何番目のものであるのかを特定できないの
で、絶対回転位置検出ができない。
【0005】そこで、アブソリュートセンサを高分解能
化するために、複数のセンサを組み合わせて用いる方法
が採用されている。例えば、1Xセンサと多極センサの
組み合わせや、n極および(n+1)極の多極センサの
組み合わせ等が知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法は、2つ以上のセンサが必要となるとと
もに、各センサの信号検出回路も必要となるので、コス
ト高となり、また寸法も大型化してしまう。
【0007】本発明の課題は、かかる従来の問題点に鑑
みて、コスト高および寸法増加を招くことなく高分解能
化を達成可能なモータ回転軸の絶対位置検出方法を提案
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明では、ACサーボ
モータにおける磁極位置検出方法の一つである自動力率
検出方式に着目し、当該方式により検出される磁極原点
と、磁気誘導型センサによる検出信号とを組み合わせる
ことにより、高分解能で絶対回転位置を検出できるよう
にしている。
【0009】すなわち、本発明のモータ回転軸の絶対位
置検出方法では、ACサーボモータの極数をN(N:正
の偶数)とし、当該ACサーボモータの回転軸に取り付
けた磁気誘導型センサの出力信号における回転軸1回転
当たりの周期をn(n:2以上の整数)とし、a(N/
2)≠bn(a,bは整数)の関係を満たすようにNお
よびnを設定する。
【0010】そして、前記ACサーボモータの1回転毎
に現れる(N/2)個の磁極原点を、自動力率検知方式
により求め、前記磁気誘導型センサから得られる前記回
転軸1回転毎に現れるn周期分の検出信号波形の各波形
が何番目のものであるのかを、前記(N/2)個の磁極
原点位置に基づき特定し、これにより、前記磁気誘導型
センサの検出信号に基づき、前記回転軸の絶対位置を検
出することを特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
によるモータ回転軸の絶対位置検出方法を更に詳しく説
明する。
【0012】ACサーボモータでは、ロータの磁極と回
転励磁磁界を同期させるために、磁極位置を検出する必
要があり、そのために、一般的にはCSセンサと呼ばれ
る磁極センサが取り付けられるが、磁極センサを用いる
ことなく磁極位置を検出するための方法として自動力率
検知方式が知られている。この方式は、モータコイルに
流す電流と、それによって発生する回転トルクとからロ
ータの回転位置を検出するものであり、この方式を採用
することにより、励磁原点を検出することができる。
【0013】励磁原点は、モータの極数に応じて存在す
るので、磁気誘導型センサと組み合わせることにより、
絶対回転位置を検出可能になる。一例として、8極のA
Cサーボモータと、3Xセンサ(回転軸1回転当たり3
周期の検出信号が得られる磁気誘導型センサ)とを組み
合わせた場合を例に挙げて検出原理を説明する。
【0014】図1(a)に示すように、8極のACサー
ボモータのコイル誘起電圧にはロータ1回転当たり励磁
原点が4回現れる。すなわち、機械角で90度毎に励磁
原点が現れる。これに対して、図1(b)に示すよう
に、3Xセンサの検出信号はロータ1回転当たり3周期
の検出信号であるので、機械角120度内において絶対
回転角度位置を検出可能である。
【0015】従って、図2に示すように、3Xセンサの
側から見た励磁原点1、2、3、4は、その場所毎に位
置を特定できる。すなわち、3Xセンサにおける回転軸
1回転毎に発生する3周期分の検出信号波形のぞれぞれ
が、3周期のうちの何番めのものであるかを特定でき
る。よって、励磁原点を利用することにより、磁気誘導
型センサのみを用いて高分解能のアブソリュートセンサ
を実現できる。
【0016】ここで、本発明のアブソリュートセンサを
実現可能な条件は、ACサーボモータの極数をN、磁気
誘導型センサの回転軸1回転当たりの信号周期をnとす
ると、 a(N/2)≠bn (a,b:整数) である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のモータ回
転軸の絶対位置検出方法では、ACサーボモータの自動
力率検知方式により検出される励磁原点を利用すること
により、モータ回転軸1回転当たり多周期の検出信号を
発生する磁気誘導型センサのみを用いて、高分解能でモ
ータ回転軸の絶対位置を検出できる。よって、コスト
高、寸法の増加を招くことなく、高分解能のアブソリュ
ートセンサを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ACサーボモータの励磁原点と、3Xセンサの
検出信号との関係を示す信号波形図である。
【図2】本発明による絶対位置検出方法による検出原理
を示すためのグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F063 AA35 CA09 EA03 GA33 GA36 LA03 2F077 AA25 CC07 FF03 FF39 JJ01 JJ06 JJ23 NN17 PP06 PP21 QQ02 QQ12 QQ15 TT59 TT81

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ACサーボモータの極数をN(N:正の
    偶数)とし、当該ACサーボモータの回転軸に取り付け
    た磁気誘導型センサの出力信号における回転軸1回転当
    たりの周期をn(n:2以上の整数)とし、a(N/
    2)≠bn(a,bは整数)の関係を満たすようにNお
    よびnを設定し、 前記ACサーボモータの1回転毎に現れる(N/2)個
    の磁極原点を、自動力率検知方式により求め、 前記磁気誘導型センサから得られる前記回転軸1回転毎
    に現れるn周期分の検出信号波形の各波形が何番目のも
    のであるのかを、前記(N/2)個の磁極原点位置に基
    づき特定し、 前記磁気誘導型センサの検出信号に基づき、前記回転軸
    の絶対位置を検出することを特徴とするモータ回転軸の
    絶対位置検出方法。
JP2000015441A 2000-01-25 2000-01-25 モータ回転軸の絶対位置検出方法 Expired - Fee Related JP4375638B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000015441A JP4375638B2 (ja) 2000-01-25 2000-01-25 モータ回転軸の絶対位置検出方法
DE10135961.6A DE10135961B4 (de) 2000-01-25 2001-07-24 Verfahren zum Ermitteln einer Absolut-Drehstellung einer Motorwelle
US09/912,924 US20020030488A1 (en) 2000-01-25 2001-07-25 Method of detecting an absolute rotational position of a motor shaft

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000015441A JP4375638B2 (ja) 2000-01-25 2000-01-25 モータ回転軸の絶対位置検出方法
DE10135961.6A DE10135961B4 (de) 2000-01-25 2001-07-24 Verfahren zum Ermitteln einer Absolut-Drehstellung einer Motorwelle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001208565A true JP2001208565A (ja) 2001-08-03
JP4375638B2 JP4375638B2 (ja) 2009-12-02

Family

ID=26009766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000015441A Expired - Fee Related JP4375638B2 (ja) 2000-01-25 2000-01-25 モータ回転軸の絶対位置検出方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20020030488A1 (ja)
JP (1) JP4375638B2 (ja)
DE (1) DE10135961B4 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006180587A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Yaskawa Electric Corp サーボモータの制御方法
KR101602444B1 (ko) * 2009-12-10 2016-03-16 한화테크윈 주식회사 개선된 호밍 구조를 갖는 전동 피더

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7191754B2 (en) * 2002-03-06 2007-03-20 Borgwarner Inc. Position sensor apparatus and method
DE60309361T2 (de) * 2002-03-06 2007-02-08 Borgwarner Inc., Auburn Hills Elektronische Drosselklappensteuerung mit berührlosem Positionsgeber
US7638963B2 (en) * 2005-09-26 2009-12-29 Centricity Corporation Rotary indexing table driven by an induction motor
US8390240B2 (en) * 2007-08-06 2013-03-05 GM Global Technology Operations LLC Absolute position sensor for field-oriented control of an induction motor
DE102011086368A1 (de) * 2011-11-15 2013-05-16 Robert Bosch Gmbh Positionserkennung für einen Läufer eines Antriebsmotors
DE102012204917A1 (de) * 2012-03-27 2013-10-02 Beckhoff Automation Gmbh Positionserfassungsvorrichtung und Verfahren zum Erfassen einer Position eines beweglichen Elements einer Antriebsvorrichtung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5546862A (en) 1978-09-25 1980-04-02 Okuma Mach Works Ltd Multipolar resolver
JPS5928603A (ja) 1982-08-11 1984-02-15 Okuma Mach Works Ltd 位置検出装置
JP3410801B2 (ja) * 1994-03-29 2003-05-26 多摩川精機株式会社 アブソリュート信号検出方法及びアブソリュートエンコーダ
JP4002308B2 (ja) 1995-08-10 2007-10-31 株式会社アミテック 誘導型回転位置検出装置
JP3281561B2 (ja) * 1996-12-25 2002-05-13 シャープ株式会社 モータ速度制御装置
US6252367B1 (en) * 1999-01-11 2001-06-26 Fanuc Ltd. Servo controller

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006180587A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Yaskawa Electric Corp サーボモータの制御方法
JP4600748B2 (ja) * 2004-12-21 2010-12-15 株式会社安川電機 サーボモータの制御方法
KR101602444B1 (ko) * 2009-12-10 2016-03-16 한화테크윈 주식회사 개선된 호밍 구조를 갖는 전동 피더

Also Published As

Publication number Publication date
US20020030488A1 (en) 2002-03-14
DE10135961B4 (de) 2019-02-07
JP4375638B2 (ja) 2009-12-02
DE10135961A1 (de) 2003-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4874993A (en) Sensorless brushless motor
US7049776B2 (en) Rotor-position sensor assembly and method for detecting a rotor position
JPS5953503B2 (ja) 回転検出装置
CN103322896B (zh) 一种无刷直流电机霍尔传感器安装位置检测方法及系统
JPWO2008120734A1 (ja) ブラシレスモータ制御装置、およびブラシレスモータ制御方法
JP2002034278A (ja) 電動機の磁極位置検出装置
JP4845704B2 (ja) ホール素子レゾルバ
JP2001119914A (ja) 電動機の回転子位置検出装置
JP4375638B2 (ja) モータ回転軸の絶対位置検出方法
US7915888B2 (en) Systems and methods for detecting angular position
JP6406114B2 (ja) ブラシレスモータ
JP2001050774A (ja) サインコサイン出力センサおよびこれを用いたサーボモータ
JPS62184362A (ja) 回転方向検出装置
JP2010098887A (ja) ブラシレスモータ
KR101731499B1 (ko) 단상 및 3상 겸용 모터 구동장치
JPH0854205A (ja) 回転電機の回転位置検出装置
Sun et al. New variable-reluctance resolver for rotor-position sensing
KR100816372B1 (ko) 이피에스 브러시리스 모터의 위치 센서
KR100284496B1 (ko) 동기 리럭턴스모터의 회전자 위치 검출 방법
JPH01122388A (ja) ブラシレスモータのセンサレス駆動装置
KR200262804Y1 (ko) 로터의 위치확인이 용이한 에스알 모터
JP2605552B2 (ja) モータの位相信号発生装置
JP4166332B2 (ja) 可変磁気抵抗形位置検出器と感温スイッチを用いるモータ制御装置
JPH0819238A (ja) モータの位置検出装置
KR0182012B1 (ko) 브러시리스 직류 모터의 전류 회로

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061010

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090903

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090903

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120918

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120918

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130918

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees