JP2014224716A - 回転角度検出システム、回転角度検出方法、回転角度検出ユニット及び同期電動機制御システム - Google Patents
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Abstract
Description
3 モータカバー
5 ステッピングモータ
6a 固定子
6b 回転子
6c モータシャフト
7 ジョイント部材
8 軸受部材
9 ボールねじ
10 軸受部材
11 ボールナット
13 中空ロッド
15 ロッド
21 アブソリュートユニット
23 ステッピングモータ制御装置
50 ユニットカバー
60 インクリメンタルエンコーダ
61 主動歯車
62 第1従動歯車
63 第2従動歯車
64、65 軸受
66、67 歯車保持用プレート
71、72、73 磁石
100 アクチュエータシステム
101 基板
102 制御部
104 メモリ
106 モータドライバ回路
108 電流センサ
110 I/F部
122 回転角度取得部
124 位置取得部
151 第1磁気センサ
152 第2磁気センサ
153 第3磁気センサ
Claims (14)
- 回転子と固定子巻線とを含む同期電動機における前記回転子の回転角度を検出する回転角度検出システムであって、
前記回転子の機械角360°に対して前記同期電動機の極対数以上の分解能を有し、前記回転子の回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記回転子の回転角度に応じて複数の種別の信号を周期的に出力する信号出力手段と、
前記回転角度検出手段により検出された前記回転子の回転角度と、前記信号出力手段により出力された信号の種別とに基づいて、前記回転子の絶対回転角度を取得する絶対回転角度取得手段と、
を備えることを特徴とする回転角度検出システム。 - 前記分解能は、前記同期電動機の極対数と、前記回転子が前記同期電動機の1極対に対応する角度を回転する間に前記信号出力手段によって出力される信号の種別の組み合わせの周期の回数とを乗じた数以上であることを特徴とする請求項1に記載の回転角度検出システム。
- 前記固定子巻線に複数の種別の電流を供給する制御を行う電流供給制御手段を備え、
前記分解能は、前記同期電動機の極対数以上であり、
前記絶対回転角度取得手段は、前記回転角度検出手段により検出された前記回転子の回転角度と、前記信号出力手段により出力された信号の種別とに加え、前記電流供給制御手段により供給される電流の種別に基づいて、前記回転子の絶対回転角度を取得することを特徴とする請求項1に記載の回転角度検出システム。 - 前記回転子の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記絶対回転角度取得手段により取得された前記回転子の回転角度と、前記回転数検出手段により検出された前記回転子の回転数とに基づいて、前記同期電動機の駆動によって直線上を移動する移動体の位置を取得する移動体位置取得手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の回転角度検出システム。 - 前記同期電動機は、ステッピングモータであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の回転角度検出システム。
- 回転子と固定子巻線とを含む同期電動機における前記回転子の回転角度を検出する回転角度検出システムによる回転角度検出方法であって、
前記回転子の機械角360°に対して前記同期電動機の極対数以上の分解能を有し、前記回転子の回転角度を検出する回転角度検出ステップと、
前記回転子の回転角度に応じて複数の種別の信号を周期的に出力する信号出力ステップと、
前記回転角度検出ステップにおいて検出された前記回転子の回転角度と、前記信号出力ステップにおいて出力された信号の種別とに基づいて、前記回転子の絶対回転角度を取得する絶対回転角度取得ステップと、
を含むことを特徴とする回転角度検出方法。 - 前記分解能は、前記同期電動機の極対数と、前記回転子が前記同期電動機の1極対に対応する角度を回転する間に前記信号出力ステップにおいて出力される信号の種別の組み合わせの周期の回数とを乗じた数以上であることを特徴とする請求項6に記載の回転角度検出方法。
- 前記固定子巻線に複数の種別の電流を供給する制御を行う電流供給制御ステップを含み、
前記分解能は、前記同期電動機の極対数以上であり、
前記絶対回転角度取得ステップでは、前記回転角度検出ステップにおいて検出された前記回転子の回転角度と、前記信号出力ステップにおいて出力された信号の種別とに加え、前記電流供給制御ステップにおいて供給される電流の種別に基づいて、前記回転子の絶対回転角度を取得することを特徴とする請求項6に記載の回転角度検出方法。 - 前記回転子の回転数を検出する回転数検出ステップと、
前記絶対回転角度取得ステップにおいて取得された前記回転子の回転角度と、前記回転数検出ステップにおいて検出された前記回転子の回転数とに基づいて、前記同期電動機の駆動によって直線上を移動する移動体の位置を取得する移動体位置取得ステップと、
を含むことを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載の回転角度検出方法。 - 前記同期電動機は、ステッピングモータであることを特徴とする請求項6乃至請求項9の何れか1項に記載の回転角度検出方法。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の回転角度検出システムと、
前記回転角度検出手段により検出された前記回転子の回転角度を示す信号に基づいて、前記同期電動機の駆動を制御する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする同期電動機制御システム。 - 請求項1乃至5の何れか1項に記載の回転角度検出システムと、
前記信号出力手段により出力された信号の種別に基づいて、前記同期電動機の駆動を制御する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする同期電動機制御システム。 - 回転子と固定子巻線とを含む同期電動機における前記回転子の回転角度を検出する回転角度検出ユニットであって、
前記同期電動機のシャフトに前記シャフトと同軸となるように取り付けられた円盤と、
前記円盤の回転角度に応じて複数の種別の信号を周期的に出力する信号出力部と、
前記シャフトと同一の回転角度で回転する第1の磁石と、
前記第1の磁石に対して所定間隔を空けて対向して配置され、磁束を検出する第1の磁気センサと、
を備えることを特徴とする回転角度検出ユニット。 - 前記同期電動機のシャフトに前記シャフトと同軸となるように取り付けられた主動歯車と、
前記主動歯車と連動して回転し、前記主動歯車とは異なる歯数を有する第1の従動歯車と、
前記主動歯車と連動して回転し、前記主動歯車及び前記第1の従動歯車とは異なる歯数を有する第2の従動歯車と、
前記第1の従動歯車の回転軸と同一の回転角度で回転する第2の磁石と、
前記第2の磁石に対して所定間隔を空けて対向して配置され、磁束を検出する第2の磁気センサと、
前記第2の従動歯車の回転軸と同一の回転角度で回転する第3の磁石と、
前記第3の磁石に対して所定間隔を空けて対向して配置され、磁束を検出する第3の磁気センサと、
を備えることを特徴とする請求項13に記載の回転角度検出ユニット。
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