JP2015117959A - シンクロ信号のデジタル変換方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、スコットトランスを用いることなく、3相のうちの2相のシンクロ信号をフィードバックループを介して簡単にデジタル角度出力信号を得ることである。【解決手段】本発明によるシンクロ信号のデジタル変換方法及び装置は、シンクロ信号(S1〜S3)をS/D変換器(3)でデジタル角度出力信号(φ)に変換する方法と装置において、3相のシンクロ信号(S1〜S3)のうち2相のシンクロ信号(S1,S2)をスコットトランスを用いることなくS/D変換器(3)に入力し、デジタル角度出力信号(φ)に基づくフィードバックループ(22)により、制御偏差(ε)を零にする方法と構成である。【選択図】図1
Description
本発明は、シンクロ信号のデジタル変換方法及び装置に関し、特に、スコットトランスを用いることなく、シンクロ信号をフィードバックループ構成のシンクロ/デジタル変換器を介してデジタル角度出力信号として得るための新規な改良に関する。
従来、用いられていたこの種のシンクロ信号のデジタル変換器としては、例えば、特許文献1に示される構成を挙げることができる。
すなわち、図4において1はスコットトランス、2はリファレンストランス、3はレゾルバ/デジタル変換器、4はリファレンス異常検出回路、5はバッファ回路であり、これらは従来技術と同様であり6A,6Bの位相検波回路はスコットトランス1の出力であるSIN,COS信号を入力しリファレンストランス2から出力されるリファレンス信号で位相検波し、その出力を7A,7Bの2乗回路によってSIN2θ,COS2θの信号を出力する。さらに2乗回路7A,7Bから出力された信号を8の加算器によって加算し、加算器8の出力を9の電圧比較回路のスレショルド値と比較し、スレショルド値以上の値が入力された場合は、異常信号としてデジタルデータを5のバッファ回路に出力する。
すなわち、図4において1はスコットトランス、2はリファレンストランス、3はレゾルバ/デジタル変換器、4はリファレンス異常検出回路、5はバッファ回路であり、これらは従来技術と同様であり6A,6Bの位相検波回路はスコットトランス1の出力であるSIN,COS信号を入力しリファレンストランス2から出力されるリファレンス信号で位相検波し、その出力を7A,7Bの2乗回路によってSIN2θ,COS2θの信号を出力する。さらに2乗回路7A,7Bから出力された信号を8の加算器によって加算し、加算器8の出力を9の電圧比較回路のスレショルド値と比較し、スレショルド値以上の値が入力された場合は、異常信号としてデジタルデータを5のバッファ回路に出力する。
従来のシンクロ信号のデジタル変換器は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、シンクロから出力される3相のシンクロ信号S1,S2及びS3はスコットトランスに入力された後に、2相の第1、第2レゾルバ信号としてレゾルバデジタル変換器に入力されて処理しなければならず、さらに、リファレンス信号もリファレンストランスを用いて、リファレンス信号としてレゾルバデジタル変換器に入力されなければならず、何れも、スコットトランスとリファレンストランスを用いるか、又は、各トランスに相当するアナログ信号処理が必要となるため、回路が大型化し、かつ、各トランス又はアナログ信号処理回路のばらつきによって、最終のシンクロデータの精度劣化を招くことになっていた。
すなわち、シンクロから出力される3相のシンクロ信号S1,S2及びS3はスコットトランスに入力された後に、2相の第1、第2レゾルバ信号としてレゾルバデジタル変換器に入力されて処理しなければならず、さらに、リファレンス信号もリファレンストランスを用いて、リファレンス信号としてレゾルバデジタル変換器に入力されなければならず、何れも、スコットトランスとリファレンストランスを用いるか、又は、各トランスに相当するアナログ信号処理が必要となるため、回路が大型化し、かつ、各トランス又はアナログ信号処理回路のばらつきによって、最終のシンクロデータの精度劣化を招くことになっていた。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、スコットトランスを用いることなく、3相のシンクロ信号をフィードバックループ構成のシンクロ/デジタル変換器を介してデジタル角度出力信号を得るようにしたシンクロ信号のデジタル変換方法を提供することを目的とする。
本発明によるシンクロ信号のデジタル変換方法は、シンクロから出力される互いに120°の位相差を有する3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの何れか2相のシンクロ信号をシンクロ/デジタル変換器を用いてデジタル角度出力信号に変換するようにしたシンクロ信号のデジタル変換方法において、
前記2相のシンクロ信号は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器からのデジタル角度出力信号に基づくフィードバックループにより前記2相のシンクロ信号を前記デジタル角度出力信号に変換する方法であり、また、前記フィードバックループに用いられるフィードバック信号は前記デジタル角度出力信号を基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号を用いる方法であり、また、前記2相のシンクロ信号をマルチプライヤに入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第1出力信号を得た後、前記第1出力信号を同期検波し励磁成分を除去して第2出力信号を制御偏差として求める方法であり、また、前記2相のシンクロ信号を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分を除去した後、マルチプライヤに入力し、前記デジタル角度出力信号より得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第2出力信号を制御偏差として求める方法であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、
sin(φ−120°)とsin(φ)である方法であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)である方法であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)である方法であり、また、シンクロから出力される互いに120°の位相差を有する3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの何れか2相のシンクロ信号をシンクロ/デジタル変換器を用いてデジタル角度出力信号に変換するようにしたシンクロ信号のデジタル変換装置において、
前記2相のシンクロ信号は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器からのデジタル角度出力信号に基づくフィードバックループにより前記2相のシンクロ信号を前記デジタル角度出力信号に変換する構成であり、また、前記フィードバックループに用いられるフィードバック信号は、前記デジタル角度出力信号を基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号を用いる方法であり、また、前記2相のシンクロ信号をマルチプライヤに入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第1出力信号を得た後、前記第1出力信号を同期検波し励磁成分を除去して第2出力信号を制御偏差として求める構成であり、また、前記2相のシンクロ信号を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分を除去した後、マルチプライヤに入力し、前記デジタル角度出力信号より得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第2出力信号を制御偏差として求める構成であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−120°)とsin(φ)である構成であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)である構成であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)である構成である。
前記2相のシンクロ信号は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器からのデジタル角度出力信号に基づくフィードバックループにより前記2相のシンクロ信号を前記デジタル角度出力信号に変換する方法であり、また、前記フィードバックループに用いられるフィードバック信号は前記デジタル角度出力信号を基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号を用いる方法であり、また、前記2相のシンクロ信号をマルチプライヤに入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第1出力信号を得た後、前記第1出力信号を同期検波し励磁成分を除去して第2出力信号を制御偏差として求める方法であり、また、前記2相のシンクロ信号を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分を除去した後、マルチプライヤに入力し、前記デジタル角度出力信号より得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第2出力信号を制御偏差として求める方法であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、
sin(φ−120°)とsin(φ)である方法であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)である方法であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)である方法であり、また、シンクロから出力される互いに120°の位相差を有する3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの何れか2相のシンクロ信号をシンクロ/デジタル変換器を用いてデジタル角度出力信号に変換するようにしたシンクロ信号のデジタル変換装置において、
前記2相のシンクロ信号は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器からのデジタル角度出力信号に基づくフィードバックループにより前記2相のシンクロ信号を前記デジタル角度出力信号に変換する構成であり、また、前記フィードバックループに用いられるフィードバック信号は、前記デジタル角度出力信号を基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号を用いる方法であり、また、前記2相のシンクロ信号をマルチプライヤに入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第1出力信号を得た後、前記第1出力信号を同期検波し励磁成分を除去して第2出力信号を制御偏差として求める構成であり、また、前記2相のシンクロ信号を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分を除去した後、マルチプライヤに入力し、前記デジタル角度出力信号より得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第2出力信号を制御偏差として求める構成であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−120°)とsin(φ)である構成であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)である構成であり、また、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)である構成である。
本発明によるシンクロ信号のデジタル変換方法及び装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、シンクロから出力される互いに120°の位相差を有する3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの何れか2相のシンクロ信号をシンクロ/デジタル変換器を用いてデジタル角度出力信号に変換するようにしたシンクロ信号のデジタル変換方法及び装置において、
前記2相のシンクロ信号は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器からのデジタル角度出力信号に基づくフィードバックループにより前記2相のシンクロ信号を前記デジタル角度出力信号に変換することにより、回路構成が容易で、かつ、スコットトランス及びスコットトランスに相当するアナログ信号処理の回路のばらつきにより生じていた精度劣化を回避することができる。
また、前記フィードバックループに用いられるフィードバック信号は、前記デジタル角度出力信号を基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号を用いることにより、従来より回路構成が容易となる。
また、前記2相のシンクロ信号をマルチプライヤに入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第1出力信号を得た後、前記第1出力信号を同期検波し励磁成分を除去して第2出力信号を制御偏差として求めること、又は、前記2相のシンクロ信号を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分を除去した後、マルチプライヤに入力し、前記デジタル角度出力信号より得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第2出力信号を制御偏差として求めること、又は、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−120°)とsin(φ)であること又は、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)であること又は、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)であることにより、従来よりも回路構成を簡単にすることができる。
すなわち、シンクロから出力される互いに120°の位相差を有する3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの何れか2相のシンクロ信号をシンクロ/デジタル変換器を用いてデジタル角度出力信号に変換するようにしたシンクロ信号のデジタル変換方法及び装置において、
前記2相のシンクロ信号は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器からのデジタル角度出力信号に基づくフィードバックループにより前記2相のシンクロ信号を前記デジタル角度出力信号に変換することにより、回路構成が容易で、かつ、スコットトランス及びスコットトランスに相当するアナログ信号処理の回路のばらつきにより生じていた精度劣化を回避することができる。
また、前記フィードバックループに用いられるフィードバック信号は、前記デジタル角度出力信号を基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号を用いることにより、従来より回路構成が容易となる。
また、前記2相のシンクロ信号をマルチプライヤに入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第1出力信号を得た後、前記第1出力信号を同期検波し励磁成分を除去して第2出力信号を制御偏差として求めること、又は、前記2相のシンクロ信号を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分を除去した後、マルチプライヤに入力し、前記デジタル角度出力信号より得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号と相互演算して第2出力信号を制御偏差として求めること、又は、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−120°)とsin(φ)であること又は、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)であること又は、前記2相のシンクロ信号の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)であることにより、従来よりも回路構成を簡単にすることができる。
本発明によるシンクロ信号のデジタル変換方法及び装置は、スコットトランスを用いることなく、シンクロ信号をフィードバックループ構成のシンクロ/デジタル変換器を介してデジタル角度出力信号として得ることである。
以下、図面と共に本発明によるシンクロ信号のデジタル変換方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図1の本発明の第1形態において、符号10で示されるものはシンクロであり、このシンクロ10には励磁電源11からの励磁成分f(t)が供給され、出力側からは第1相シンクロ信号K・sinθ・f(t)(以下、S1と称す),第2相シンクロ信号K・sin(θ−120°)・f(t)(以下、S2と称す)及び第3相シンクロ信号K・sin(θ−240°)・f(t)(以下、S3と称す)が出力されるが、本発明においては、前述の3相のシンクロに信号S1,S2,S3のうち、何れか2相のシンクロ信号を用いてシンクロ/デジタル変換器3のマルチプライヤ30を構成する第1剰算部13、第2剰算部14に入力されている。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図1の本発明の第1形態において、符号10で示されるものはシンクロであり、このシンクロ10には励磁電源11からの励磁成分f(t)が供給され、出力側からは第1相シンクロ信号K・sinθ・f(t)(以下、S1と称す),第2相シンクロ信号K・sin(θ−120°)・f(t)(以下、S2と称す)及び第3相シンクロ信号K・sin(θ−240°)・f(t)(以下、S3と称す)が出力されるが、本発明においては、前述の3相のシンクロに信号S1,S2,S3のうち、何れか2相のシンクロ信号を用いてシンクロ/デジタル変換器3のマルチプライヤ30を構成する第1剰算部13、第2剰算部14に入力されている。
従って、ここでは、3相のシンクロ信号S1,S2,S3のうちの第1相シンクロ信号S1と第2相シンクロ信号S2を用いてデジタル角度出力信号φを得るようにした方法と装置の場合について説明する。
図1のフィードバックループ22による構成においては、制御偏差εを零にするように負帰還が働いており、本発明の特徴事項は、3相のシンクロ信号S1〜S3のうちの2相のシンクロ信号(図1では、第1相シンクロ信号S1と第2相シンクロ信号S2)と第1相差フィードバック信号sin(φ−120°)(以下、F1と称す)及び第2相差フィードバック信号sinφ(以下、F2と称す)との演算をマルチプライヤ30で行って制御偏差εを得る過程のことであり、前述の制御偏差εの演算以外の後工程である、周知の同期検波器17、補償器18、電圧制御発振器19及びカウンタ20からなる信号処理部21は、必ずしもこの構成に限らず、他の構成でも可能である。
図1のフィードバックループ22による構成においては、制御偏差εを零にするように負帰還が働いており、本発明の特徴事項は、3相のシンクロ信号S1〜S3のうちの2相のシンクロ信号(図1では、第1相シンクロ信号S1と第2相シンクロ信号S2)と第1相差フィードバック信号sin(φ−120°)(以下、F1と称す)及び第2相差フィードバック信号sinφ(以下、F2と称す)との演算をマルチプライヤ30で行って制御偏差εを得る過程のことであり、前述の制御偏差εの演算以外の後工程である、周知の同期検波器17、補償器18、電圧制御発振器19及びカウンタ20からなる信号処理部21は、必ずしもこの構成に限らず、他の構成でも可能である。
前記各乗算部13、14の出力は減算部8で減算された後に第1出力信号16として同期検波器17に入力され、前記同期検波器17からの検波出力17a補償器18に入力され、前記補償器18からの出力である第2出力信号18aは電圧制御発振器19に入力され、前記電圧制御発振器19からの出力信号19aはカウンタ20に入力されてデジタル化されたデジタル角度出力信号φが得られるように構成されている。
前記フィードバックループ22に用いられるフィードバック信号は、前記デジタル角度出力信号φを基準にした120°の角度位相差を有する正弦波状の第1位相差フィードバック信号sin(φ−120°)(以下、F1と称す)と第2位相差フィードバック信号sinφ(以下、F2と称す)とよりなり、前記各位相差フィードバック信号F1とF2は、前記各乗算部13、14において前記デジタル角度出力信号φを基準として作成し、前記各シンクロ信号S1、S2と各位相差フィードバック信号F1とF2とが各乗算部13、14で演算されるように構成されている。
以上の構成において、前記第1、第2相シンクロ信号S1、S2は、前記マルチプライヤ30の各乗算部13、14に入力されて前記各第1、第2位相差フィードバック信号F1、F2と相互演算して減算された後、第1出力信号16を得ると共に、前記第1出力信号16を同期検波し励磁成分f(t)を除去し、第2出力信号18aを制御偏差εとして求めることができる。
また、前記第2出力信号18aは速度として得ることもできる。
また、前記第2出力信号18aは速度として得ることもできる。
また、図1には開示していないが、前述の各シンクロ信号S1、S2を直接前記各乗算部13、14に入力するのではなく、図示しない他の手段によって励磁成分f(t)を除去した後、すわなち、間接的にマルチプライヤ30に入力し、前記デジタル角度出力信号φより得られる第1、第2フィードバック信号F1、F2と相互演算して第2出力信号18aを制御偏差εとして求め、この制御偏差εを零にするように負帰還が働いている。
次に、前記制御偏差εを求める実施例について述べる。
まず、図1の実施例1の場合、
3相のシンクロ信号S1〜S3の内、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)を用いるときの本発明の実施例1において、第1、第2シンクロ信号sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)にデジタル出力角度信号φより演算される第1フィードバック信号sin(φ−120°)と第2フィードバック信号sinφをそれぞれ乗算した後に、減算することで制御偏差εを得る。
式にて示すと下記の通りとなる。
まず、図1の実施例1の場合、
3相のシンクロ信号S1〜S3の内、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)を用いるときの本発明の実施例1において、第1、第2シンクロ信号sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)にデジタル出力角度信号φより演算される第1フィードバック信号sin(φ−120°)と第2フィードバック信号sinφをそれぞれ乗算した後に、減算することで制御偏差εを得る。
式にて示すと下記の通りとなる。
次に、図2の実施例2の場合、
3相のシンクロ信号S1〜S3の内、2相のsin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)を用いるときの本発明の実施例2において、第1、第2シンクロ信号sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)にデジタル出力角度信号φより演算される第1フィードバック信号sin(φ−240°)と第2フィードバック信号sin(φ−120°)をそれぞれ乗算した後に、減算することで制御偏差εを得る。
式にて示すと下記の通りとなる。
3相のシンクロ信号S1〜S3の内、2相のsin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)を用いるときの本発明の実施例2において、第1、第2シンクロ信号sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)にデジタル出力角度信号φより演算される第1フィードバック信号sin(φ−240°)と第2フィードバック信号sin(φ−120°)をそれぞれ乗算した後に、減算することで制御偏差εを得る。
式にて示すと下記の通りとなる。
次に、図3の実施例3の場合、
3相のシンクロ信号S1〜S3の内、2相のsin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)を用いるときの本発明の実施例3において第1、第2シンクロ信号sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)にデジタル出力角度信号φより演算される第1フォードバック信号sin(φ)と第2フィードバック信号sin(φ−240°)をそれぞれ乗算した後に、減算することで制御偏差εを得る。
式にて示すと下記の通りとなる。
3相のシンクロ信号S1〜S3の内、2相のsin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)を用いるときの本発明の実施例3において第1、第2シンクロ信号sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)にデジタル出力角度信号φより演算される第1フォードバック信号sin(φ)と第2フィードバック信号sin(φ−240°)をそれぞれ乗算した後に、減算することで制御偏差εを得る。
式にて示すと下記の通りとなる。
尚、図2、図3は図1の他の形態を示し、図1と同一部分には同一符号を付している。
尚、前述の本発明によるシンクロ信号のデジタル変換方法及び装置の要旨は、次の通りである。
シンクロ10から出力される互いに120°の位相差を有する3相の第1〜第3シンクロ信号S1〜S3のうちの何れか2相のシンクロ信号S1、S2をシンクロ/デジタル変換器3を用いてデジタル角度出力信号φに変換するようにしたシンクロ信号のデジタル変換方法と装置において、
前記2相のシンクロ信号S1、S2は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器3に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器3からのデジタル角度出力信号φに基づくフィードバックループ22により前記2相のシンクロ信号S1、S2を前記デジタル角度出力信号φに変換することを特徴とするシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記フィードバックループ22に用いられるフィードバック信号F1、F2は、前記デジタル角度出力信号φを基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号S1〜S3のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号F1、F2を用いることを特徴とするシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相のシンクロ信号S1、S2をマルチプライヤ30に入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号F1、F2と相互演算して第1出力信号16を得た後、前記第1出力信号16を同期検波し励磁成分f(t)を除去して第2出力信号18aを制御偏差εとして求めるシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相のシンクロ信号をS1、S2を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分f(t)を除去した後、マルチプライヤ30に入力し、前記デジタル角度出力信号φより得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号F1、F2と相互演算して第2出力信号18aを制御偏差εとして求めるシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相のシンクロ信号S1、S2の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号F1、F2の組合せは、sin(φ−120°)とsin(φ)であるシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相のシンクロ信号S1、S2の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号F1、F2の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)であるシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相シンクロ信号S1、S2の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号F1、F2の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)であるシンクロ信号のデジタル変換装置である。
シンクロ10から出力される互いに120°の位相差を有する3相の第1〜第3シンクロ信号S1〜S3のうちの何れか2相のシンクロ信号S1、S2をシンクロ/デジタル変換器3を用いてデジタル角度出力信号φに変換するようにしたシンクロ信号のデジタル変換方法と装置において、
前記2相のシンクロ信号S1、S2は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器3に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器3からのデジタル角度出力信号φに基づくフィードバックループ22により前記2相のシンクロ信号S1、S2を前記デジタル角度出力信号φに変換することを特徴とするシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記フィードバックループ22に用いられるフィードバック信号F1、F2は、前記デジタル角度出力信号φを基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号S1〜S3のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号F1、F2を用いることを特徴とするシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相のシンクロ信号S1、S2をマルチプライヤ30に入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号F1、F2と相互演算して第1出力信号16を得た後、前記第1出力信号16を同期検波し励磁成分f(t)を除去して第2出力信号18aを制御偏差εとして求めるシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相のシンクロ信号をS1、S2を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分f(t)を除去した後、マルチプライヤ30に入力し、前記デジタル角度出力信号φより得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号F1、F2と相互演算して第2出力信号18aを制御偏差εとして求めるシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相のシンクロ信号S1、S2の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号F1、F2の組合せは、sin(φ−120°)とsin(φ)であるシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相のシンクロ信号S1、S2の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号F1、F2の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)であるシンクロ信号のデジタル変換方法と装置であり、また、前記2相シンクロ信号S1、S2の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号F1、F2の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)であるシンクロ信号のデジタル変換装置である。
本発明によるシンクロ信号のデジタル変換方法及び装置は、スコットトランスを用いることなくデジタル角度出力信号φを得ることができるため、シンクロの信号処理を簡単かつ小型化でき、高精度の角度出力を各回転分野に適用することができる。
3 シンクロ/デジタル変換器
8 減算部
F1〜F2 第1、第2フィードバック信号
S1〜S3 第1、第2相シンクロ信号
φ デジタル角度出力信号
ε 制御偏差
10 シンクロ
11 励磁電源
13、14 第1、第2乗算部
16 第1出力信号
17 同期検波器
18 補償器
18a 第2出力信号
19 電圧制御発振器
20 カウンタ
21 信号処理部
22 フィードバックループ
30 マルチプライヤ
8 減算部
F1〜F2 第1、第2フィードバック信号
S1〜S3 第1、第2相シンクロ信号
φ デジタル角度出力信号
ε 制御偏差
10 シンクロ
11 励磁電源
13、14 第1、第2乗算部
16 第1出力信号
17 同期検波器
18 補償器
18a 第2出力信号
19 電圧制御発振器
20 カウンタ
21 信号処理部
22 フィードバックループ
30 マルチプライヤ
Claims (14)
- シンクロ(10)から出力される互いに120°の位相差を有する3相の第1〜第3シンクロ信号(S1〜S3)のうちの何れか2相のシンクロ信号(S1,S2)をシンクロ/デジタル変換器(3)を用いてデジタル角度出力信号(φ)に変換するようにしたシンクロ信号のデジタル変換方法において、
前記2相のシンクロ信号(S1,S2)は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器(3)に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器(3)からのデジタル角度出力信号(φ)に基づくフィードバックループ(22)により前記2相のシンクロ信号(S1,S2)を前記デジタル角度出力信号(φ)に変換することを特徴とするシンクロ信号のデジタル変換方法。 - 前記フィードバックループ(22)に用いられるフィードバック信号(F1,F2)は、前記デジタル角度出力信号(φ)を基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号(S1〜S3)のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号(F1,F2)を用いることを特徴とする請求項1記載のシンクロ信号のデジタル変換方法。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)をマルチプライヤ(30)に入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号(F1,F2)と相互演算して第1出力信号(16)を得た後、前記第1出力信号(16)を同期検波し励磁成分f(t)を除去して第2出力信号(18a)を制御偏差(ε)として求めることを特徴とする請求項2記載のシンクロ信号のデジタル変換方法。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分f(t)を除去した後、マルチプライヤ(30)に入力し、前記デジタル角度出力信号(φ)より得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号(F1,F2)と相互演算して第2出力信号(18a)を制御偏差として求めることを特徴とする請求項2記載のシンクロ信号のデジタル変換方法。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号(F1,F2)の組合せは、sin(φ−120°)とsin(φ)であることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載のシンクロ信号のデジタル変換方法。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号(F1,F2)の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)であることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載のシンクロ信号のデジタル変換方法。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号(F1,F2)の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)であることを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載のシンクロ信号のデジタル変換方法。
- シンクロ(10)から出力される互いに120°の位相差を有する3相の第1〜第3シンクロ信号(S1〜S3)のうちの何れか2相のシンクロ信号(S1,S2)をシンクロ/デジタル変換器(3)を用いてデジタル角度出力信号(φ)に変換するようにしたシンクロ信号のデジタル変換装置において、
前記2相のシンクロ信号(S1,S2)は、スコットトランスを用いることなく前記シンクロ/デジタル変換器(3)に入力され、前記シンクロ/デジタル変換器(3)からのデジタル角度出力信号(φ)に基づくフィードバックループ(22)により前記2相のシンクロ信号(S1,S2)を前記デジタル角度出力信号(φ)に変換することを特徴とするシンクロ信号のデジタル変換装置。 - 前記フィードバックループ(22)に用いられるフィードバック信号(F1,F2)は、前記デジタル角度出力信号(φ)を基準にした互いに120°の角度位相差を有する正弦波状の前記3相の第1〜第3シンクロ信号(S1〜S3)のうちの2相よりなる第1、第2位相差フィードバック信号(F1,F2)を用いることを特徴とする請求項8記載のシンクロ信号のデジタル変換装置。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)をマルチプライヤ(30)に入力して前記第1、第2位相差フィードバック信号(F1,F2)と相互演算して第1出力信号(16)を得た後、前記第1出力信号(16)を同期検波し励磁成分f(t)を除去して第2出力s信号(18a)を制御偏差(ε)として求めることを特徴とする請求項9記載のシンクロ信号のデジタル変換装置。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)を同期検波又はサンプリングすることによって励磁成分f(t)を除去した後、マルチプライヤ(30)に入力し、前記デジタル角度出力信号(φ)より得られる2相の第1、第2位相差フィードバック信号(F1,F2)と相互演算して第2出力信号(18a)を制御偏差(ε)として求めることを特徴とする請求項9記載のシンクロ信号のデジタル変換装置。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)の組合せは、sinθ・f(t)とsin(θ−120°)・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号(F1,F2)の組合せは、sin(φ−120°)とsin(φ)であることを特徴とする請求項8ないし11の何れかに記載のシンクロ信号のデジタル変換装置。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)の組合せは、sin(θ−120°)・f(t)とsin(θ−240°)・f(t)であって、前記2相のフィードバック信号(F1,F2)の組合せは、sin(φ−240°)とsin(φ−120°)であることを特徴とする請求項8ないし11の何れかに記載のシンクロ信号のデジタル変換装置。
- 前記2相のシンクロ信号(S1,S2)の組合せは、sin(θ−240°)・f(t)とsinθ・f(t)であり、前記2相のフィードバック信号(F1,F2)の組合せは、sin(φ)とsin(φ−240°)であることを特徴とする請求項8ないし11の何れかに記載のシンクロ信号のデジタル変換装置。
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JP2013260081A JP2015117959A (ja) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | シンクロ信号のデジタル変換方法及び装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114280404A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-04-05 | 北京七星飞行电子有限公司 | 一种斯科特变压器的角分测试系统及测试方法 |
CN114829880A (zh) * | 2019-12-19 | 2022-07-29 | 多摩川精机株式会社 | R/d转换方法和r/d转换器 |
Citations (3)
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-
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- 2013-12-17 JP JP2013260081A patent/JP2015117959A/ja active Pending
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