JP5533588B2 - Rotation angle position detection device and error detection method thereof - Google Patents

Rotation angle position detection device and error detection method thereof Download PDF

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Description

本発明は、ロータの回転角に応じた3相以上の位置信号を出力し、且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、このレゾルバから出力される3相以上の位置信号を位置検出値に変換する信号変換部とを備えた回転角度位置検出装置及びその誤差検出方法に関する。   The present invention outputs a position signal of three or more phases according to the rotation angle of the rotor and detects a position of a multi-pole resolver having two or more shaft angle multipliers and a position signal of three or more phases output from the resolver. The present invention relates to a rotation angle position detection device including a signal conversion unit that converts a value into a value and an error detection method thereof.

従来、回転角度位置検出装置としては、例えば、特許文献1〜特許文献3に記載の従来例が知られている。
特許文献1記載の従来例は、励磁信号が供給されたレゾルバから出力される3相電流信号を半固定抵抗によって構成される電流/電圧変換器で電圧信号に変換し、この電圧信号を3相/2相変換器でsin信号及びcos信号に変換し、さらにR/D変換器(レゾルバ・デジタル・コンバータ)でデジタル角度信号に変換し、このデジタル角度信号をCPUに供給して回転角位置信号を演算し、この回転角位置信号に基づいてDD(ダイレクトドライブ)モータを駆動するようにしている。
Conventionally, as rotation angle position detection devices, for example, conventional examples described in Patent Documents 1 to 3 are known.
In the conventional example described in Patent Document 1, a three-phase current signal output from a resolver supplied with an excitation signal is converted into a voltage signal by a current / voltage converter constituted by a semi-fixed resistor, and the voltage signal is converted into a three-phase signal. A two-phase converter converts the signal into a sin signal and a cos signal, and an R / D converter (resolver digital converter) converts the signal into a digital angle signal. And a DD (direct drive) motor is driven based on this rotational angle position signal.

ここで、CPUで演算される回転角位置信号には、通常、誤差が含まれる。その誤差の検証は、通常、基準エンコーダを搭載したレゾルバ精度測定器等で基準エンコーダの値とCPUから出力された回転角位置信号とを比較測定することによって、レゾルバの検出誤差を評価するようにしている。この検出誤差は、レゾルバ本体の検出誤差と、3相/2相変換器、R/D変換器、CPU等を含む位置検出部の誤差とが重畳されたものとなっている。   Here, the rotation angle position signal calculated by the CPU usually includes an error. The verification of the error is usually performed by evaluating the resolver detection error by comparing and measuring the value of the reference encoder and the rotation angle position signal output from the CPU with a resolver accuracy measuring instrument equipped with the reference encoder. ing. This detection error is obtained by superimposing a detection error of the resolver main body and an error of a position detection unit including a three-phase / two-phase converter, an R / D converter, and a CPU.

レゾルバを使用した回転位置検出装置では、高精度互換性の確保が要求されている。通常、レゾルバを含むDDモータと、検出回路を含むドライブユニットと、取り替え負荷の1対1の組み合わせが一般的であったが、実際に複数の組み合わせを多数同時に使用するときや保守・交換時のメンテナンス性を考慮した場合、レゾルバと検出回路の各々の誤差が最小に抑えられていると、高精度な互換性を保ちつつ組み合わせの自由や交換が可能となる。   A rotational position detection device using a resolver is required to ensure high precision compatibility. Normally, a one-to-one combination of a DD motor including a resolver, a drive unit including a detection circuit, and a replacement load is common. However, when a plurality of combinations are actually used at the same time, maintenance at the time of maintenance / replacement is performed. In consideration of the characteristics, if the errors of the resolver and the detection circuit are minimized, the combinations can be freely changed or exchanged while maintaining high precision compatibility.

このように高精度を保ちつつ交換できる調整方法として、特許文献2に記載の従来例が知られている。この従来例では、励磁信号により励磁される励磁コイルとSIN成分とCOS成分の振幅変調信号を出力する二次コイルとを有するレゾルバと、前記励磁信号と振幅変調信号とに基づき前記レゾルの回転角度に応じた角度検出値を出力する信号処理回路を有する位置検出回路を備え、レゾルバの特定の回転角度に相当する特定の励磁信号と特定の変調信号を前記信号処理回路に与えてその検出誤差を算出するようにしている。   As an adjustment method that can be exchanged while maintaining high accuracy in this way, a conventional example described in Patent Document 2 is known. In this conventional example, a resolver having an excitation coil excited by an excitation signal, a secondary coil that outputs an amplitude modulation signal of a SIN component and a COS component, and a rotation angle of the resolve based on the excitation signal and the amplitude modulation signal A position detection circuit having a signal processing circuit that outputs an angle detection value corresponding to the signal processing circuit, and a specific excitation signal corresponding to a specific rotation angle of the resolver and a specific modulation signal are given to the signal processing circuit to detect the detection error. I am trying to calculate.

同様に、特許文献3に記載の従来例では、レゾルバから出力される2相の2次側電圧をデジタル信号に変換するAD変換手段と、デジタル変換された2次側電圧を補正する補正手段と、この補正手段の出力から位置情報を算出する位置算出手段とを備えたレゾルバインターフェース装置において、前記補正手段の信号からレゾルバの検出誤差を補正する補正パラメータを求める調整手段と、この調整手段で求めた補正パラメータを記憶する記憶手段とを備え、前記補正手段は、前記記憶手段に記憶した補正パラメータを使って前記2次側電圧の振幅位相及びオフセットを補正することにより、レゾルバの検出誤差を補正するようにしている。   Similarly, in the conventional example described in Patent Document 3, an AD conversion unit that converts a two-phase secondary voltage output from a resolver into a digital signal, a correction unit that corrects the digitally converted secondary voltage, and In a resolver interface device comprising position calculating means for calculating position information from the output of the correcting means, an adjusting means for obtaining a correction parameter for correcting a detection error of the resolver from the signal of the correcting means, and a value obtained by the adjusting means Storage means for storing the correction parameter, and the correction means corrects the detection error of the resolver by correcting the amplitude phase and offset of the secondary voltage using the correction parameter stored in the storage means. Like to do.

特開2006−23155号公報JP 2006-23155 A 特開2003−344108号公報JP 2003-344108 A 特開2007−57316号公報JP 2007-57316 A

しかしながら、上記特許文献2に記載の従来例にあっては、1相励磁2相出力型のレゾルバに対して検出誤差を算出するようにしたものであって、軸倍角4のレゾルバが記載されているものの、1相励磁で3相以上の多相出力型で且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバについて適用することができないという未解決の課題がある。
同様に、上記特許文献3に記載の従来例にあっては、上記特許文献2と同様に1相励磁2相出力型のレゾルバを対象としてAD変換手段から出力されるデジタル変換されたレゾルの2次側電圧を補正する補正手段の信号から補正パラメータを求めるようにしており、3相以上の多相出力型で且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバには適用できないとともに、その補正パラメータは2次側電圧に振幅調整ゲインを乗算する振幅調整と、2相の2次側電圧が90°の位相差となるように調整する位相調整と、オフセット調整とを行うもので、2相出力型のレゾルバに対しては有効であるが3相以上の多相出力型で且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバには応用できず、さらにはレゾルバの検出誤差は検出できるが検出回路の検出誤差を検出することはできないという未解決の課題がある。
However, in the conventional example described in Patent Document 2, a detection error is calculated for a one-phase excitation two-phase output type resolver, and a resolver having a shaft angle multiplier of 4 is described. However, there is an unsolved problem that it cannot be applied to a multipolar resolver having a multiphase output type of three or more phases by one-phase excitation and having an axial multiple angle of two or more.
Similarly, in the conventional example described in the above-mentioned Patent Document 3, similarly to the above-mentioned Patent Document 2, the digitally converted resolver 2 output from the AD conversion means for the one-phase excitation two-phase output type resolver is used. The correction parameter is obtained from the signal of the correction means for correcting the secondary voltage, and is not applicable to a multi-phase resolver having a multi-phase output type of three or more phases and having an axial multiple angle of two or more. Is an amplitude adjustment that multiplies the secondary side voltage by the amplitude adjustment gain, a phase adjustment that adjusts the two-phase secondary side voltage to have a phase difference of 90 °, and an offset adjustment. Although it is effective for a type resolver, it cannot be applied to a multi-phase resolver having a multi-phase output type of three or more phases and having an axial multiple angle of two or more, and further, a detection circuit can detect a detection error of the resolver. Detection error There is an unsolved problem that can not be.

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、簡易な構成で3沿う以上の多相出力型で且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバから出力される多相出力信号に基づいて位置検出値を演算する位置信号演算部の検出誤差を求めることができる回転角度位置検出装置及びその誤差検出方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the above-described conventional example, and is a multiphase resolver having a simple configuration and having a multi-phase output type of 3 or more and having a shaft angle multiplier of 2 or more. It is an object of the present invention to provide a rotational angle position detection device and an error detection method thereof that can obtain a detection error of a position signal calculation unit that calculates a position detection value based on an output polyphase output signal.

上記目的を達成するために、本発明の一の形態に係る回転角度検出装置は、ロータの回転角に応じて360°/N(Nは3以上の整数)毎の位相差を有する位置信号を出力し、且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、前記レゾルバから出力されるN相位置信号が入力され、当該N相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記N相位置信号の前記位置信号演算部のN相入力端子への入力を順次シフトさせたN段階に切換える信号切換回路と、該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいてN回の検出誤差を機械角360度の全角度範囲で計測し、計測したN回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したN個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部とを備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, a rotation angle detection device according to an aspect of the present invention provides a position signal having a phase difference for each 360 ° / N (N is an integer of 3 or more) according to the rotation angle of the rotor. A rotation angle position detection device that outputs a rotation angle position using a multipolar resolver having two or more axial multiples, and receives an N-phase position signal output from the resolver, The position signal calculation unit that calculates a position detection value by performing signal processing on the position signal, the position of the N-phase position signal provided between one of the resolver and the position signal calculation unit, and the position signal calculation unit. A signal switching circuit that switches the input to the N-phase input terminal of the position signal calculation unit to N stages that are sequentially shifted, and a position detection value that is output from the position signal calculation unit every time the input is switched by the signal switching circuit. Based on N detection errors Measured over the entire mechanical angle range of 360 degrees, and calculated the average value of the axial double angle range for each of the N detection errors measured in the range for each axial double angle number, and the average of the calculated N axial double angle range average values And a detection error calculation unit that calculates a detection error of the position signal calculation unit based on the value.

この構成であれば、2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバから3相以上のN相位置信号が出力され、このN相位置信号が、切換回路によって位置信号演算部のN相入力端子に順次シフトされたN段階分入力され、切換回路で入力を切換える毎に、位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいてレゾルバ側の検出誤差及び位置信号演算部の検出誤差が重畳された検出誤差を機械角260度の全角度範囲で計測し、計測した各計測誤差の軸倍角数毎の範囲でN個の軸倍角平均値を算出し、N個の軸倍角平均値の平均値を算出することにより、レゾルバ側の検出誤差を相殺して位置信号演算部側の検出誤差のみを算出することができる。   With this configuration, an N-phase position signal of three or more phases is output from a multipolar resolver having two or more shaft angle multipliers, and this N-phase position signal is applied to the N-phase input terminal of the position signal calculation unit by a switching circuit. Each time N stages are sequentially shifted and the input is switched by the switching circuit, the detection error on the resolver side and the detection error on the position signal calculation unit are superimposed based on the position detection value output from the position signal calculation unit. The detection error is measured in the entire angle range of 260 degrees mechanical angle, the average value of N shaft double angles is calculated in the range of each axis double angle of the measured measurement error, and the average value of the N shaft double angle average values is calculated. By calculating, it is possible to cancel the detection error on the resolver side and calculate only the detection error on the position signal calculation unit side.

また、本発明の一の形態に係る回転角度検出装置は、A相、B相及びC相の120度の位相差を有する位置信号を出力し、且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、前記レゾルバから出力される3相位置信号が入力され、当該3相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記3相位置信号の前記位置信号演算部のA相、B相及びC相入力端子への入力をA相、B相及びC相、B相、C相及びA相、C相、A相及びB相の3段階に切換える信号切換回路と、該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて3回の検出誤差を機械角360度の全角度範囲で計測し、計測した3回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出した3個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部とを備えたことを特徴としている。
この構成であれば、A相、B相及びC相の位置信号を出力する3相出力型で且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバにおいて、位置信号演算部の検出誤差を正確に検出することができる。
In addition, a rotation angle detection device according to an embodiment of the present invention outputs a position signal having a phase difference of 120 degrees of A phase, B phase, and C phase, and a multipolar resolver having two or more axial multiples. A rotation angle position detection device that detects a rotation angle position using a three-phase position signal output from the resolver, and a position signal that calculates a position detection value by performing signal processing on the three-phase position signal A phase, B phase, and C phase input terminals of the position signal calculation unit of the three-phase position signal provided in any one of the calculation unit, the resolver and the position signal calculation unit, and the position signal calculation unit A signal switching circuit for switching the input to the A phase, B phase and C phase, B phase, C phase and A phase, C phase, A phase and B phase every time the input is switched by the signal switching circuit 3 times based on the position detection value output from the position signal calculation unit The detection error is measured over the entire angle range of 360 degrees, and the average value of the shaft double angle range is calculated for each of the three detected detection errors in the range for each shaft double angle number, and the calculated three shaft double angle range averages are calculated. And a detection error calculation unit that calculates a detection error of the position signal calculation unit based on an average value.
With this configuration, the detection error of the position signal calculation unit is accurately detected in a three-phase output type that outputs A-phase, B-phase, and C-phase position signals, and a multipolar resolver that has two or more shaft angle multipliers. can do.

また、本発明の他の形態に係る回転角度検出装置は、記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を補正データとして当該位置信号換算部で演算する位置検出信号を補正する信号補正部を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を補正データとして位置信号演算部で演算する位置検出信号を補正するので、検出誤差を抑制した位置信号演算部を構成することができる。
Further, the rotation angle detection device according to another aspect of the present invention corrects a position detection signal calculated by the position signal conversion unit using the detection error of the position signal calculation unit calculated by the detection error calculation unit as correction data. A correction unit is provided.
According to this configuration, since the position detection signal calculated by the position signal calculation unit is corrected using the detection error of the position signal calculation unit calculated by the detection error calculation unit as correction data, the position signal calculation unit that suppresses the detection error is configured. can do.

また、本発明の他の形態に係る回転角度検出装置は、前記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を、当該検出誤差算出部で計測した検出誤差から減算してレゾルバ側の検出誤差を求めるレゾルバ検出誤差検出部を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を、検出誤差算出部で計測した検出誤差から減算することにより、レゾルバ側の検出誤差を算出することができる。このレゾルバ側の検出誤差をレゾルバ側で補正しておくことにより、検出誤差を抑制したレゾルバを構成することができる。このため、レゾルバと位置信号演算部との互換性を確保することができ、レゾルバと位置信号演算部とを任意に組合せることができる。
Further, the rotation angle detection device according to another aspect of the present invention subtracts the detection error of the position signal calculation unit calculated by the detection error calculation unit from the detection error measured by the detection error calculation unit. It is characterized by having a resolver detection error detection unit for obtaining a detection error.
According to this configuration, the detection error on the resolver side can be calculated by subtracting the detection error of the position signal calculation unit calculated by the detection error calculation unit from the detection error measured by the detection error calculation unit. By correcting the detection error on the resolver side on the resolver side, a resolver in which the detection error is suppressed can be configured. For this reason, compatibility between the resolver and the position signal calculation unit can be ensured, and the resolver and the position signal calculation unit can be arbitrarily combined.

さらに、本発明の一の形態に係る回転角度位置検出装置の誤差検出方法は、ロータの回転角に応じて360°/N(Nは3以上の整数)毎の位相差を有するN相の位相信号を出力し、且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、該レゾルバから出力されるN相位置信号が入力され、当該N相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部とを有する回転角度位置検出装置の誤差検出方法であって、前記位置信号演算部のN相入力端子への前記レゾルバからのN相位置信号を順次シフトさせてN段階に切換えて入力するステップと、該N相位置信号を順次切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて検出誤差を機械角360度の全角度範囲で計測するステップと、計測したN個の検出誤差について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したN個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算の検出誤差を算出するステップとを備えたことを特徴としている。
この構成によれば、上述した回転角度位置検出装置と同様の作用を得ることができる。
Further, the error detection method of the rotational angle position detection device according to one aspect of the present invention is an N-phase phase having a phase difference of 360 ° / N (N is an integer of 3 or more) according to the rotational angle of the rotor. A position for outputting a signal and having a multipolar resolver having two or more shaft angle multipliers and an N-phase position signal output from the resolver and processing the N-phase position signal to calculate a position detection value An error detection method for a rotational angle position detection device having a signal calculation unit, wherein an N-phase position signal from the resolver to an N-phase input terminal of the position signal calculation unit is sequentially shifted and input in N stages. Each time the N-phase position signal is sequentially switched, and a step of measuring a detection error in a full angle range of a mechanical angle of 360 degrees based on the position detection value output from the position signal calculation unit; Detection error Calculating a shaft double angle range average value in a range for each double angle number, and calculating a detection error of the position signal calculation based on the average value of the calculated N shaft double angle range average values. Yes.
According to this configuration, it is possible to obtain the same operation as that of the rotation angle position detection device described above.

本発明によれば、ロータの回転角に応じて360°/N(Nは3以上の整数)毎の位相差を有するN相の位相信号を出力し、且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバから出力されるN相位置信号を、位置信号演算部のN相入力端子に、順次シフトさせたN段階に切換えて入力し、入力信号を切換える毎に、位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて検出誤差を機械角360度の全角度範囲で計測し、計測したN個の検出誤差について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したN個の軸倍角範囲平均値の平均値を算出することにより、レゾルバ側の全周誤差を除去して位置信号演算部のみの検出誤差を正確に検出することができるという効果が得られる。   According to the present invention, an N-phase phase signal having a phase difference of 360 ° / N (N is an integer of 3 or more) according to the rotation angle of the rotor is output, and a multipole having an axial multiplication angle of 2 or more. The N-phase position signal output from the resolver is input to the N-phase input terminal of the position signal calculation unit by switching to N stages that are sequentially shifted, and is output from the position signal calculation unit each time the input signal is switched. Based on the position detection value, the detection error is measured in the entire angular range of 360 degrees of mechanical angle, and the average value of the shaft double angle range is calculated for each of the measured N detection errors in the range for each shaft double angle number. By calculating the average value of the shaft double angle range average value, it is possible to eliminate the entire circumference error on the resolver side and to accurately detect the detection error of only the position signal calculation unit.

そして、算出した位置信号演算部の検出誤差を、信号補正部で、位置信号演算部で演算する位置検出信号を補正することにより、検出誤差を抑制した高精度の位置信号演算部を構成することができる。
同様に、誤差検出部で計測した検出誤差から検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を減算することにより、レゾルバ側の検出誤差を算出することができ、このレゾルバ側の検出誤差でレゾルバのN相位置信号を補正することにより、検出誤差を抑制した高精度のレゾルバを構成することができる。
Then, the detection error of the calculated position signal calculation unit is corrected by the signal correction unit with the position detection signal calculated by the position signal calculation unit, thereby forming a highly accurate position signal calculation unit that suppresses the detection error. Can do.
Similarly, the detection error on the resolver side can be calculated by subtracting the detection error of the position signal calculation unit calculated by the detection error calculation unit from the detection error measured by the error detection unit, and this detection error on the resolver side can be calculated. Thus, by correcting the N-phase position signal of the resolver, it is possible to configure a highly accurate resolver that suppresses detection errors.

本発明の回転角度検出装置を構成するレゾルバを装着した回転テーブル装置の軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of the rotary table apparatus equipped with the resolver which comprises the rotation angle detection apparatus of this invention. 図1のレゾルバの平面から見た模式図である。It is the schematic diagram seen from the plane of the resolver of FIG. 1相励磁3相出力の多極レゾルバにおけるステータのコイルの配線構造を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the wiring structure of the coil of the stator in the multipolar resolver of 1 phase excitation 3 phase output. 制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a control system. 図4の検出誤差算出部で実行する検出誤差算出処理手順の一例を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example of a detection error calculation processing procedure executed by a detection error calculation unit in FIG. 4. 80歯レゾルバの全周精度波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the perimeter precision waveform of an 80-tooth resolver. 80歯レゾルバの全周精度波形の拡大図である。It is an enlarged view of the whole circumference precision waveform of an 80 tooth resolver. 相順ABCでの全周波形と全歯の平均誤差とを示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the perimeter waveform in phase order ABC, and the average error of all the teeth. 相順BCAでの全周波形と全歯の平均誤差とを示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the perimeter waveform in phase sequence BCA, and the average error of all teeth. 相順CABでの全周波形と全歯の平均誤差とを示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the perimeter waveform in phase order CAB, and the average error of all teeth. 相順ABC〜CABでの全歯の平均誤差とこれらの平均値とを示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the average error of all the teeth in phase order ABC-CAB, and these average values. 本発明の第2の実施形態を示す80歯レゾルバの全周精度波形を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the perimeter precision waveform of the 80 tooth | gear resolver which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態における検出誤差算出処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the detection error calculation process procedure in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態における制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system in the 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は絶対角度位置検出装置としての3相の多極レゾルバを装着した回転テーブル装置を示す断面図である。
回転テーブル装置10は、図1に示すように、上端を開放した円筒状の固定ケース体22と、この固定ケース体22にクロスローラ軸受14を介して回転自在に支持された回転テーブル12とで構成されている。そして、固定ケース体22に対する回転テーブル12の回転角度位置検出装置を構成する多極レゾルバ30によって検出している。ここで、多極レゾルバ30およびクロスローラ軸受14は、回転テーブル装置10の半径方向内側からその順序で半径方向の同一平面上に配置されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a rotary table device equipped with a three-phase multipolar resolver as an absolute angular position detection device.
As shown in FIG. 1, the rotary table device 10 includes a cylindrical fixed case body 22 having an open upper end, and a rotary table 12 rotatably supported on the fixed case body 22 via a cross roller bearing 14. It is configured. And it detects by the multipolar resolver 30 which comprises the rotation angle position detection apparatus of the turntable 12 with respect to the fixed case body 22. Here, the multipolar resolver 30 and the cross roller bearing 14 are arranged on the same plane in the radial direction in that order from the inner side in the radial direction of the rotary table device 10.

固定ケース体22には、内周側に軸方向上方(図1の上方向)に突出した円環状の内壁体22aが形成され、内壁体22aよりも径方向外側には、軸方向上方に突出した円環状の外壁体22bが形成されている。一方、回転テーブル12には、内周側に軸方向下方(図1の下方向)に突出した円環状の内壁体12aが形成され、内壁体12aよりも半径方向外側には、軸方向下方に突出した円環状の外壁体12bが形成されている。そして、固定ケース体22および回転テーブル12は、固定ケース体22の内壁体22aが回転テーブル12の内壁体12aと外壁体12bの間に、回転テーブル12の外壁体12bが固定ケース体22の内壁体22aと外壁体22bの間に位置するように互いに跨って配置されている。   The fixed case body 22 is formed with an annular inner wall body 22a protruding upward in the axial direction (upward in FIG. 1) on the inner peripheral side, and protrudes upward in the axial direction on the radially outer side of the inner wall body 22a. An annular outer wall body 22b is formed. On the other hand, the rotary table 12 is formed with an annular inner wall body 12a projecting axially downward (downward in FIG. 1) on the inner peripheral side, and radially outward from the inner wall body 12a. A protruding annular outer wall body 12b is formed. The fixed case body 22 and the rotary table 12 are configured such that the inner wall body 22a of the fixed case body 22 is between the inner wall body 12a and the outer wall body 12b of the rotary table 12, and the outer wall body 12b of the rotary table 12 is the inner wall of the fixed case body 22. It arrange | positions ranging over mutually so that it may be located between the body 22a and the outer wall body 22b.

クロスローラ軸受14は、内輪14aと、外輪14bと、内輪14aおよび外輪14bの間で転動可能に設けられた複数のクロスローラ(ころ)14cとを有して構成されている。クロスローラ14cは、直径が長さよりわずかに大きな略円筒状で、軌道上偶数番目の回転軸と、軌道上奇数番目の回転軸が互いに90°傾斜している。
内輪14aは、固定ケース体22の内壁体22aに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、固定ケース体22の内壁体22aの上端を内輪14aの下面に当接させ、内輪押え26の押圧部26bを内輪14aの上面に接触させ、内輪押え26をボルト26aで固定ケース体22の内壁体22aに締結することにより固定される。
The cross roller bearing 14 includes an inner ring 14a, an outer ring 14b, and a plurality of cross rollers (rollers) 14c provided so as to be able to roll between the inner ring 14a and the outer ring 14b. The cross roller 14c has a substantially cylindrical shape whose diameter is slightly larger than the length, and the even-numbered rotation shaft on the track and the odd-numbered rotation shaft on the track are inclined by 90 °.
The inner ring 14 a is fixed to the inner wall body 22 a of the fixed case body 22 while being pressed in the axial direction. Specifically, the upper end of the inner wall body 22a of the fixed case body 22 is brought into contact with the lower surface of the inner ring 14a, the pressing portion 26b of the inner ring presser 26 is brought into contact with the upper surface of the inner ring 14a, and the inner ring presser 26 is fixed with the bolt 26a. The body 22 is fixed by fastening to the inner wall body 22a.

外輪14bは、回転テーブル12の外壁体12bに軸方向に押圧された状態で固定されている。具体的には、回転テーブル12の外壁体12bの下端を外輪14bの上面に当接させ、外輪押え28の押圧部28bを外輪14bの下面に接触させ、外輪押え28をボルト28aで回転テーブル12の外壁体12bに締結することにより固定される。
なお、固定ケース体22は、ボルト24aにより固定板24に固定され、回転テーブル12は、例えば内壁体12aの内周面が後述するモータ40の回転軸の外周面に嵌合して回転駆動される。
The outer ring 14 b is fixed to the outer wall body 12 b of the turntable 12 in a state where it is pressed in the axial direction. Specifically, the lower end of the outer wall body 12b of the rotary table 12 is brought into contact with the upper surface of the outer ring 14b, the pressing portion 28b of the outer ring presser 28 is brought into contact with the lower surface of the outer ring 14b, and the outer ring presser 28 is fixed with the bolt 28a. It is fixed by fastening to the outer wall body 12b.
The fixed case body 22 is fixed to the fixed plate 24 by bolts 24a, and the rotary table 12 is driven to rotate by, for example, fitting the inner peripheral surface of the inner wall body 12a to the outer peripheral surface of the rotation shaft of the motor 40 described later. The

多極レゾルバ30は、図2に示すように、例えばインナーロータ式のインクリメンタルレゾルバであって、環状の成層鉄心からなる円環状のレゾルバロータ18と、このレゾルバロータ18の外側に所定間隔をもって対向して同軸的に配置された環状の成層鉄心で構成された環状のレゾルバステータ20とを有する。レゾルバロータ18は、レゾルバステータ20との対向面となる外周面に突起状の例えば80個の歯19が、円周方向に等間隔に形成されている。一方、レゾルバステータ20のレゾルバロータ18との対向面に形成されたコイル21aを巻装したポール21bにも歯21cが形成されているが、隣り合うポール21bとは1/3歯分のずれを持ち、且つポール21bは円周方向に等間隔に形成されている。このインクリメンタル型の多極レゾルバ30は、この例ではレゾルバロータ18の歯19が80個形成されており、1回転につき、基本波成分が80周期となるインクリメンタルレゾルバ信号を出力する軸倍角80Xとされている。すなわち、レゾルバロータ71の一回転当たり、4096(=212)×80=327680パルスのデジタル角度信号φに変換される。つまり、0から4095までのカウントが80回繰り返されたデジタル値となる。 As shown in FIG. 2, the multipolar resolver 30 is, for example, an inner rotor type incremental resolver, and is opposed to an annular resolver rotor 18 formed of an annular stratified iron core and an outer side of the resolver rotor 18 with a predetermined interval. And an annular resolver stator 20 composed of an annular stratified iron core arranged coaxially. In the resolver rotor 18, for example, 80 teeth 19 having a protruding shape are formed at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface that is a surface facing the resolver stator 20. On the other hand, the teeth 21c are also formed on the pole 21b around which the coil 21a formed on the surface of the resolver stator 20 facing the resolver rotor 18 is wound. The poles 21b are formed at equal intervals in the circumferential direction. In this example, the incremental type multipolar resolver 30 has 80 teeth 19 of the resolver rotor 18 and has an axial double angle 80X that outputs an incremental resolver signal with a fundamental wave component of 80 periods per rotation. ing. That is, per revolution of the resolver rotor 71 is converted into a digital angle signal φ of 4096 (= 2 12 ) × 80 = 327680 pulses. That is, a digital value in which the count from 0 to 4095 is repeated 80 times.

そして、レゾルバロータ18は、ボルト18bにより回転テーブル12の内壁体12aの外周面に取り付けられている。
一方、レゾルバステータ20は、ボルト20cにより固定ケース体22における内輪押え26の内周面に取り付けられ、内輪押え26と一体に固定ケース体22の内壁体22aの内周面側に固定されている。
And the resolver rotor 18 is attached to the outer peripheral surface of the inner wall body 12a of the turntable 12 with the volt | bolt 18b.
On the other hand, the resolver stator 20 is attached to the inner peripheral surface of the inner ring retainer 26 in the fixed case body 22 by bolts 20c, and is fixed to the inner peripheral surface side of the inner wall body 22a of the fixed case body 22 together with the inner ring retainer 26. .

次に、レゾルバステータ20の配線構造を説明する。
図3は、1相励磁3相出力の多極レゾルバ30のレゾルバステータ20のコイルの配線構造を示す回路図である。
レゾルバステータ20は、環状部材の内周に等間隔で24個のポール21bと、各ポール21bに巻装した3相のA相コイルLA、B相コイルLB及びC相コイルLCを備えている。
A〜C相コイルLA〜LCのそれぞれは、図2に示すように、レゾルバステータ20の内周面に反時計方向にA相コイルLA、B相コイルLB及びC相コイルLCの順で繰り返して巻装されている。
Next, the wiring structure of the resolver stator 20 will be described.
FIG. 3 is a circuit diagram showing the wiring structure of the coil of the resolver stator 20 of the multi-pole resolver 30 with one-phase excitation and three-phase output.
The resolver stator 20 includes 24 poles 21b at equal intervals on the inner periphery of the annular member, and a three-phase A-phase coil LA, B-phase coil LB, and C-phase coil LC wound around each pole 21b.
Each of the A to C phase coils LA to LC is repeated in the order of the A phase coil LA, the B phase coil LB, and the C phase coil LC in the counterclockwise direction on the inner peripheral surface of the resolver stator 20, as shown in FIG. It is wound.

ここで、A相コイルLAは、図2及び図3に示すように、2つ置きの8つのポール22に個別に巻装された8つのコイル部LA11、LA12、……LA18が直列に接続されている。また、B相コイルLBも、図2及び図3に示すように、2つ置きの8つのポール22に個別に巻装された8つのコイル部LB11、LB12、……LB18が直列に接続されている。さらに、C相コイルLCも、図2及び図3に示すように、2つ置きの8つのポール22に個別に巻装された8つのコイル部LC11、LC12、……LC18が直列に接続されている。
そして、A相コイルLA、B相コイルLB及びC相コイルLCのコイル部LA11、LB11及びLC11側の端部が互いに接続されて中性点が形成され、この中性点が接続端子COMに接続されている。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the A-phase coil LA has eight coil portions L A11 , L A12 ,... L A18 individually wound around every other eight poles 22 in series. It is connected to the. In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the B-phase coil LB includes eight coil portions L B11 , L B12 ,..., L B18 individually wound around every other eight poles 22. It is connected. Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the C-phase coil LC includes eight coil portions L C11 , L C12 ,... L C18 individually wound around every other eight poles 22. It is connected.
Then, A-phase coil LA, the coil portion L A11, L B11 and L C11 side end portion are connected to each other neutral point of the B-phase coil LB and C-phase coil LC is formed, the neutral point connection terminal Connected to COM.

そして、A相コイルLA、B相コイルLB及びC相コイルLCのコイルLA11、LB11、LC11および第2系統のコイルLA21、LB21、LC21に、端子COMから正弦波からなる励磁信号sinωtが入力されることにより、他端側から下式に示すように、互いに位相が120°異なる3相のレゾルバ信号φA、φB及びφCを得ることができる。
A相:φA=(ADC+AAC1sin(θ))sinωt ……(1)
B相:φB=(BDC+BAC1sin(θ+120°))sinωt ……(2)
C相:φC=(CDC+CAC1sin(θ+240°))sinωt ……(3)
ここで、ADC、BDC及びCDCはA相、B相及びC相に含まれる直流成分であり、AAC1sin(θ)、BAC1sin(θ+120°)及びCAC1sin(θ+240°)はA相、B相及びC相に含まれる1次の交流成分である。
また、後述するように発振器50から励磁信号の供給を受けて3相コイルLA〜LCのコイル部LA11〜LC18によりレゾルバ信号φA、φB及びφCが検出されるので、励磁用コイルを設ける必要がなく、配線構造が簡素となる。
And excitation which consists of a sine wave from terminal COM to coil LA11 , LB11 , LC11 of A phase coil LA, B phase coil LB, and C phase coil LC, and coil LA21 , LB21 , LC21 of 2nd system | strain By inputting the signal sin ωt, three-phase resolver signals φA, φB, and φC having phases different from each other by 120 ° can be obtained from the other end side as shown in the following equation.
Phase A: φA = (A DC + A AC1 sin (θ)) sinωt (1)
B phase: φB = (B DC + B AC1 sin (θ + 120 °)) sin ωt (2)
Phase C: φC = (C DC + C AC1 sin (θ + 240 °)) sin ωt (3)
Here, A DC , B DC and C DC are DC components included in the A phase, the B phase and the C phase, and A AC1 sin (θ), B AC1 sin (θ + 120 °) and C AC1 sin (θ + 240 °). Is a primary AC component contained in the A phase, B phase and C phase.
Further, a resolver signal by the coil section L A11 ~L C18 of 3-phase coil LA~LC receives the supply of the excitation signal from the oscillator 50 as will be described later .phi.A, because φB and φC are detected, necessary to provide the excitation coil The wiring structure is simplified.

次に、本実施の形態に係る制御システムの構成を説明する。
図4は、制御システムの構成を示すブロック図である。
制御システムは、図4に示すように、DDモータ40と、DDモータ40の回転軸の外周面に嵌合する多極レゾルバ30と、多極レゾルバ30から出力されるA相レゾルバ信号φA、B相レゾルバ信号φB及びC相レゾルバ信号φCに基づいて回転角度を検出する位置信号演算部としての中継装置200と、中継装置200で検出した回転角度に基づいてモータ40を制御するパワーアンプ300とを有して構成されている。
Next, the configuration of the control system according to the present embodiment will be described.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control system.
As shown in FIG. 4, the control system includes a DD motor 40, a multipolar resolver 30 fitted to the outer peripheral surface of the rotating shaft of the DD motor 40, and A-phase resolver signals φA and B output from the multipolar resolver 30. A relay device 200 as a position signal calculation unit that detects a rotation angle based on the phase resolver signal φB and the C phase resolver signal φC, and a power amplifier 300 that controls the motor 40 based on the rotation angle detected by the relay device 200 It is configured.

中継装置200は、発振器50と、発振器50から出力される励磁信号を適度な信号レベルに増幅する増幅器52と、発振器50から出力される励磁信号を移相する移相器53とを有する励磁信号形成回路54を備えている。増幅器52から出力される励磁信号sinωtが多極レゾルバ30のA〜C相のコイルLA〜LCの中性点に接続された端子COMに供給される。また、移相器53は、発振器50から出力される励磁信号の位相を遅らせ、2相のレゾルバ信号のうちのキャリア信号の位相と同期させたRef信号を後述するR/D変換器60に供給する。   The relay apparatus 200 includes an oscillator 50, an amplifier 52 that amplifies the excitation signal output from the oscillator 50 to an appropriate signal level, and an excitation signal that shifts the excitation signal output from the oscillator 50. A forming circuit 54 is provided. The excitation signal sin ωt output from the amplifier 52 is supplied to a terminal COM connected to the neutral points of the A to C phase coils LA to LC of the multipolar resolver 30. The phase shifter 53 delays the phase of the excitation signal output from the oscillator 50 and supplies a Ref signal synchronized with the phase of the carrier signal of the two-phase resolver signal to the R / D converter 60 described later. To do.

中継装置200は、さらに、コイルLA〜LCから出力される3相検出電流IA、IB及びICが入力される電流/電圧変換器56と、この電流/電圧変換器56の出力がそれぞれ入力されてSIN信号及びCOS信号に変換する3相/2相変換器57と、この3相/2相変換器57から出力されるSIN信号及びCOS信号が入力されて、これら2相出力を移相器53から供給される移相出力に基づいて信号処理してデジタル角度信号φに変換して出力するR/D(レゾルバ/デジタル)変換器58とを備えている。   The relay device 200 further receives a current / voltage converter 56 to which the three-phase detection currents IA, IB and IC output from the coils LA to LC are input, and an output of the current / voltage converter 56, respectively. A three-phase / two-phase converter 57 that converts the signal into a SIN signal and a COS signal, and a SIN signal and a COS signal output from the three-phase / two-phase converter 57 are input. And an R / D (resolver / digital) converter 58 that converts the signal into a digital angle signal φ and outputs it.

電流/電圧変換器56では、半固定式のセンス抵抗器R1、R2及びR3を使用して、コイルLA〜LCから出力される3相検出電流IA、IB及びICを下記(4)式、(4)式及び(6)式で表される3相検出電圧VA、VB及びVCに変換する。
A相:VA=(ADC+AAC1sin(θ))sinωt …………(4)
B相:VB=(BDC+BAC1sin(θ+120°))sinωt……(5)
C相:VC=(CDC+CAC1sin(θ+240°))sinωt……(6)
ここで、AAC1sin(θ)、BAC1sin(θ+120°)およびCAC1sin(θ+240°)はA相、B相及びC相に含まれる1次(基本波)成分である。
In the current / voltage converter 56, the three-phase detection currents IA, IB and IC output from the coils LA to LC are expressed by the following equations (4), using semi-fixed sense resistors R 1, R 2 and R 3. 4) It converts into the three-phase detection voltage VA, VB, and VC represented by Formula (6).
Phase A: VA = (A DC + A AC1 sin (θ)) sin ωt (4)
Phase B: VB = (B DC + B AC1 sin (θ + 120 °)) sin ωt (5)
Phase C: VC = (C DC + C AC1 sin (θ + 240 °)) sin ωt (6)
Here, A AC1 sin (θ), B AC1 sin (θ + 120 °), and C AC1 sin (θ + 240 °) are primary (fundamental) components included in the A phase, the B phase, and the C phase.

R/D変換器58は、移相器53から入力されるRef信号に基づいて、3/2相変換器57からのレゾルバ信号を所定周期でサンプリングし、サンプリングして得られた信号値をデジタル角度信号φとしてCPU59に出力する。具体的には、2相のレゾルバ信号は、レゾルバロータ18の1回転当たり4096(=212)×80=327680パルスのデジタル角度信号φaに変換される。つまり、0から327680までのカウントアップされたデジタル値となる。
CPU59は、R/D変換器58から出力されるデジタル角度信号φからDDモータ40の回転角度位置を演算し、その回転角度位置信号を、インバータ回路を含むモータ制御回路60に出力する。
The R / D converter 58 samples the resolver signal from the 3/2 phase converter 57 at a predetermined period based on the Ref signal input from the phase shifter 53, and digitally calculates the signal value obtained by the sampling. It outputs to CPU59 as angle signal (phi). Specifically, the two-phase resolver signal is converted into a digital angle signal φa of 4096 (= 2 12 ) × 80 = 327680 pulses per revolution of the resolver rotor 18. That is, the digital value is counted up from 0 to 327680.
The CPU 59 calculates the rotation angle position of the DD motor 40 from the digital angle signal φ output from the R / D converter 58 and outputs the rotation angle position signal to the motor control circuit 60 including an inverter circuit.

また、多極レゾルバ30のコイルLa、Lb及びLcと中継器200の入力端子tia、tib及びticとの間に信号切換回路61が介挿されている。この信号切換回路61は、例えば半導体スイッチング素子を有するアナログスイッチで構成され、多極レゾルバ30から出力されるA相レゾルバ信号φA、B相レゾルバ信号φB及びC相レゾルバ信号φCがそれぞれ個別に入力されるスイッチ回路SWa、SWb及びSWcを有する。これらスイッチ回路SWa〜SWcのそれぞれは、並列に配置された3つのスイッチ部S1、S2及びS3を有し、これらスイッチ部S1、S2及びSeの一方の固定端子tf11、tf12及びtf13にA相レゾルバ信号φA、B相レゾルバ信号φB及びC相レゾルバ信号φCが入力され、他方の固定端子tf21、tf22及びtf23が互いに接続されて中継装置200の入力端子tia、tib及びticに接続されている。   A signal switching circuit 61 is inserted between the coils La, Lb, and Lc of the multipolar resolver 30 and the input terminals tia, tib, and tic of the repeater 200. The signal switching circuit 61 is composed of, for example, an analog switch having a semiconductor switching element, and the A-phase resolver signal φA, the B-phase resolver signal φB, and the C-phase resolver signal φC output from the multipolar resolver 30 are individually input thereto. Switch circuits SWa, SWb, and SWc. Each of these switch circuits SWa to SWc has three switch units S1, S2 and S3 arranged in parallel, and an A-phase resolver is connected to one fixed terminal tf11, tf12 and tf13 of these switch units S1, S2 and Se. The signal φA, the B-phase resolver signal φB, and the C-phase resolver signal φC are input, and the other fixed terminals tf21, tf22, and tf23 are connected to each other and connected to the input terminals tia, tib, and tic of the relay device 200.

そして、各スイッチ回路SWa、SWb及びSWcのスイッチ部S1〜S3が、選択信号SL1及びSL2によって、選択的に3段階にオンオフ制御される。
すなわち、選択信号SL1及びSL2がともに論理値“0”であるときには、図4に示すように、スイッチ回路SWaのスイッチ部S1がオンに、スイッチ部S2及びS3がオフに制御され、スイッチ回路SWbのスイッチ部S2がオンに、スイッチ部S1及びS3がオフに制御され、スイッチ回路SWcのスイッチ部S3がオンに、スイッチ部S1及びS2がオフに制御される。
このため、中継装置200の入力端子tiaにA相レゾルバ信号φAが入力され、中継装置200の入力端子tibにB相レゾルバ信号φBが入力され、中継装置200の入力端子ticにC相レゾルバ信号φCが入力される。
The switch units S1 to S3 of the switch circuits SWa, SWb, and SWc are selectively turned on and off in three stages by the selection signals SL1 and SL2.
That is, when both of the selection signals SL1 and SL2 are logical values “0”, as shown in FIG. 4, the switch unit S1 of the switch circuit SWa is controlled to be on, and the switch units S2 and S3 are controlled to be off. The switch unit S2 is turned on, the switch units S1 and S3 are turned off, the switch unit S3 of the switch circuit SWc is turned on, and the switch units S1 and S2 are turned off.
Therefore, the A-phase resolver signal φA is input to the input terminal tia of the relay device 200, the B-phase resolver signal φB is input to the input terminal tib of the relay device 200, and the C-phase resolver signal φC is input to the input terminal tic of the relay device 200. Is entered.

また、選択信号SL1が論理値“1”で且つ選択信号SL2が論理値“0”であるときには、スイッチ回路SWaのスイッチ部S2がオンに、スイッチ部S1及びS3がオフに制御され、スイッチ回路SWbのスイッチ部S3がオンに、スイッチ部S1及びS2がオフに制御され、スイッチ回路SWcのスイッチ部S1がオンに、スイッチ部S2及びS3がオフに制御される。
このため、中継装置200の入力端子tiaにB相レゾルバ信号φBが入力され、中継装置200の入力端子tibにC相レゾルバ信号φCが入力され、中継装置200の入力端子ticにA相レゾルバ信号φAが入力される。
When the selection signal SL1 is a logical value “1” and the selection signal SL2 is a logical value “0”, the switch unit S2 of the switch circuit SWa is controlled to be on and the switch units S1 and S3 are controlled to be off. The switch part S3 of SWb is controlled to be on, the switch parts S1 and S2 are controlled to be off, the switch part S1 of the switch circuit SWc is controlled to be on, and the switch parts S2 and S3 are controlled to be off.
Therefore, the B-phase resolver signal φB is input to the input terminal tia of the relay device 200, the C-phase resolver signal φC is input to the input terminal tib of the relay device 200, and the A-phase resolver signal φA is input to the input terminal tic of the relay device 200. Is entered.

さらに、選択信号SL1が論理値“0”で且つ選択信号SL2が論理値“1”であるときには、スイッチ回路SWaのスイッチ部S3がオンに、スイッチ部S1及びS2がオフに制御され、スイッチ回路SWbのスイッチ部S1がオンに、スイッチ部S2及びS3がオフに制御され、スイッチ回路SWcのスイッチ部SステップS2がオンに、スイッチ部S1及びS3がオフに制御される。   Further, when the selection signal SL1 is a logical value “0” and the selection signal SL2 is a logical value “1”, the switch unit S3 of the switch circuit SWa is controlled to be on, and the switch units S1 and S2 are controlled to be off. The switch part S1 of SWb is controlled to be on, the switch parts S2 and S3 are controlled to be off, the switch part S step S2 of the switch circuit SWc is controlled to be on, and the switch parts S1 and S3 are controlled to be off.

このため、中継装置200の入力端子tiaにC相レゾルバ信号φCが入力され、中継装置200の入力端子tibにA相レゾルバ信号φAが入力され、中継装置200の入力端子ticにB相レゾルバ信号φBが入力される。
信号切換回路61に供給される選択信号SL1及びSL2は、検出誤差算出部62から入力される。この検出誤差算出部62は、CPU等の演算処理装置を備えており、CPU59から出力される回転角位置信号が入力されているとともに、検出誤差検出開始スイッチSWsが設けられている。
Therefore, the C-phase resolver signal φC is input to the input terminal tia of the relay device 200, the A-phase resolver signal φA is input to the input terminal tib of the relay device 200, and the B-phase resolver signal φB is input to the input terminal tic of the relay device 200. Is entered.
The selection signals SL1 and SL2 supplied to the signal switching circuit 61 are input from the detection error calculation unit 62. The detection error calculation unit 62 includes an arithmetic processing unit such as a CPU, and is provided with a rotation angle position signal output from the CPU 59 and a detection error detection start switch SWs.

そして、検出誤差算出部62は、図5に示す検出誤差算出処理を実行する。この検出誤差算出処理は、所定時間(例えば10mec)毎のタイマ割込処理として実行され、図5に示すように、先ず、ステップS1で、検出誤差検出開始スイッチSWsのスイッチ信号を読込み、この検出誤差検出開始スイッチSWsがオン状態であるか否かを判定し、これがオフ状態であるときにはステップS2に移行して、ともに論理値“0”の選択信号SL1及びSL2を信号切換回路61に出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。   Then, the detection error calculation unit 62 executes a detection error calculation process shown in FIG. This detection error calculation process is executed as a timer interrupt process for every predetermined time (for example, 10 mec). As shown in FIG. 5, first, in step S1, the switch signal of the detection error detection start switch SWs is read and detected. It is determined whether or not the error detection start switch SWs is in an on state. When the error detection start switch SWs is in an off state, the process proceeds to step S2, and selection signals SL1 and SL2 having both logical values “0” are output to the signal switching circuit 61. After that, the timer interrupt process is terminated and the program returns to the predetermined main program.

一方、ステップS1の判定結果が、検出誤差検出開始スイッチSWsがオン状態であるときには、ステップS3に移行して、CPU59から出力される回転角度位置信号を読込み、次いでステップS4に移行して、読込んだ回転角度位置信号に基づいて下記(7)式で表される検出誤差Error1の計測を開始する。
次いで、ステップS5に移行して、検出誤差Error1の計測が完了したか否かを判定し、検出誤差Error1の計測が完了したか否かを判定し、計測が完了していないときには前記ステップS3に戻り、検出誤差Error1の計測が完了したときには、ステップS6に移行する。
このステップS6では、計測した検出誤差Error1をもとに80歯の平均値すなわち、80歯の1電気角は機械角4.5度に相当するので、機械角4.5度分の軸倍角範囲平均値Me1を算出して、所定の記憶領域に記憶する。
On the other hand, if the determination result of step S1 is that the detection error detection start switch SWs is on, the process proceeds to step S3, the rotation angle position signal output from the CPU 59 is read, and then the process proceeds to step S4. Based on the rotation angle position signal, measurement of the detection error Error1 expressed by the following equation (7) is started.
Next, the process proceeds to step S5, where it is determined whether or not the measurement of the detection error Error1 has been completed, and it is determined whether or not the measurement of the detection error Error1 has been completed. Returning to step S6, when the measurement of the detection error Error1 is completed.
In this step S6, the average value of 80 teeth based on the measured detection error Error1, that is, one electrical angle of 80 teeth corresponds to a mechanical angle of 4.5 degrees. The average value Me1 is calculated and stored in a predetermined storage area.

次いで、ステップS7に移行して、論理値“1”の選択信号SL1と論理値“0”の選択信号SL2とを信号切換回路61に出力し、次いでステップS8に移行して、CPU59から出力される回転角度位置信号を読込み、次いで、ステップS9に移行して、回転角度位置信号に基づいて下記(8)式で表される検出誤差Error2の計測を開始する。
次いで、ステップS10に移行して、検出誤差Error2の計測が完了したか否かを判定し、計測が完了していないときには前記ステップS8に戻り、計測が完了したときにはステップS11に移行する。
Next, the process proceeds to step S7, where the selection signal SL1 having the logical value “1” and the selection signal SL2 having the logical value “0” are output to the signal switching circuit 61, and then, the process proceeds to step S8 and output from the CPU 59. Then, the process proceeds to step S9, where measurement of the detection error Error2 expressed by the following equation (8) is started based on the rotation angle position signal.
Next, the process proceeds to step S10 to determine whether or not the measurement of the detection error Error2 is completed. When the measurement is not completed, the process returns to step S8, and when the measurement is completed, the process proceeds to step S11.

このステップS11では、計測した検出誤差Error2をもとに80歯の平均値すなわち機械角4.5度分の軸倍角範囲平均値Me2を算出し、これを所定の記憶領域に記憶してからステップS12に移行する。このステップS12では、論理値“0”の選択信号SL1と論理値“1”の選択信号SL2とを信号切換回路61に出力し、次いで、ステップS13に移行して、CPU59から出力される回転角度位置信号を読込み、次いでステップS14に移行して、回転角度位置信号に基づいて下記(9)式で表される検出誤差Error3の計測を開始する。   In this step S11, an average value of 80 teeth, that is, an axial double angle range average value Me2 for a mechanical angle of 4.5 degrees is calculated based on the measured detection error Error2, and this is stored in a predetermined storage area, and then step S11 is performed. The process proceeds to S12. In this step S12, the selection signal SL1 having the logical value “0” and the selection signal SL2 having the logical value “1” are output to the signal switching circuit 61, and then the process proceeds to step S13 to rotate the rotation angle output from the CPU 59. The position signal is read, and then the process proceeds to step S14, and measurement of the detection error Error3 expressed by the following equation (9) is started based on the rotation angle position signal.

次いで、ステップS15に移行して、検出誤差Error3の計測が完了したか否かを判定し、計測が完了していないときには前記ステップS13に戻り、計測が完了したときには、ステップS16に移行して、計測した検出誤差Error3をもとに80歯の平均値すなわち機械角4.5度分の軸倍角範囲平均値Me3を算出する。
次いで、ステップS17に移行して、算出した軸倍角範囲平均値Me1、Me2及びMe3の平均値(Me1+Me2+Me3)/3を算出することにより、レゾルバ側の全周誤差が除去された中継装置200の検出誤差Ecを算出し、算出した中継装置200を構成する検出回路の検出誤差EcをRAM等のメモリ63に形成した記憶領域に記憶してからステップS18に移行する。
Next, the process proceeds to step S15 to determine whether or not the measurement of the detection error Error3 is completed. When the measurement is not completed, the process returns to step S13. When the measurement is completed, the process proceeds to step S16. Based on the measured detection error Error3, an average value of 80 teeth, that is, a shaft double angle range average value Me3 for a mechanical angle of 4.5 degrees is calculated.
Next, the process proceeds to step S17, and the average value (Me1 + Me2 + Me3) / 3 of the calculated shaft multiplication angle range average values Me1, Me2, and Me3 is calculated, thereby detecting the relay apparatus 200 from which the resolver-side circumference error has been removed. The error Ec is calculated, and the calculated detection error Ec of the detection circuit constituting the relay device 200 is stored in a storage area formed in the memory 63 such as a RAM, and then the process proceeds to step S18.

このステップS18では、算出した中継装置200を構成する検出回路の検出誤差Ecを例えば検出誤差Error1から減算することにより、レゾルバ30側の検出誤差Erを算出し、これを所定の記憶領域に記憶してから誤差算出処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
なお、レゾルバ側の検出誤差Er1、Er2及びErの誤差波形には2次までの高調波成分が重畳しているものとする。同様に、中継装置200の検出誤差Ecについても誤差波形には2次までの高調波が重畳しているものとする。
In this step S18, the detection error Er on the resolver 30 side is calculated by subtracting the calculated detection error Ec of the detection circuit constituting the relay device 200 from, for example, the detection error Error1, and this is stored in a predetermined storage area. Then, the error calculation process is terminated and the process returns to the predetermined main program.
It is assumed that the harmonic wave components up to the second order are superimposed on the error waveforms of the detection errors Er1, Er2 and Er on the resolver side. Similarly, for the detection error Ec of the relay apparatus 200, it is assumed that harmonics up to the second order are superimposed on the error waveform.

Error1=Er1+Ec
Er1=Rdc11+Rs11sinθ+Rc11cosθ+Rs12sin2θ
+Rc12cos2θ
Ec=Ddc1+Ds1sinθ+Dc1cosθ+Ds2sin2θ+Dc2cos2θ
…………(7)
ここで、Rdc11:レゾルバ側誤差波形の直流成分
s11:レゾルバ側誤差波形のSIN1次成分
c11:レゾルバ側誤差波形のCOS1次成分
s12:レゾルバ側誤差波形のSIN2次成分
c12:レゾルバ側誤差波形のCOS2次成分
dc1:位置信号演算部側誤差波形の直流成分
s1:位置信号演算部側誤差波形のSIN1次成分
c1:位置信号演算部側誤差波形のCOS1次成分
s2:位置信号演算部側誤差波形のSIN2次成分
C2:位置信号演算部側誤差波形のCOS2次成分
Error1 = Er1 + Ec
Er1 = R dc11 + R s11 sin θ + R c11 cos θ + R s12 sin 2θ
+ R c12 cos2θ
Ec = D dc1 + D s1 sin θ + D c1 cos θ + D s2 sin 2θ + D c2 cos 2θ
............ (7)
Here, R DC11: DC component of the resolver side error waveform R s11: SIN1 order component of the resolver side error waveform R c11: COS1 order component of the resolver side error waveform R s12: SIN2 order component of the resolver side error waveform R c12: resolver COS secondary component of the side error waveform D dc1 : DC component of the error waveform on the position signal calculation unit side D s1 : SIN primary component of the error waveform on the side of the position signal calculation unit D c1 : COS primary component of the error waveform on the side of the position signal calculation unit D s2 : SIN secondary component of position signal calculation unit side error waveform D C2 : COS secondary component of position signal calculation unit side error waveform

Error2=Er2+Ec
Er2=Rdc21+Rs21sinθ+Rc21cosθ+Rs22sin2θ
+Rc22cos2θ
=Rdc11+Rs11sin(θ+120)+Rc11cos(θ+120)
+Rs12sin2(θ+120)+Rc12cos2(θ+120)
Ec=Ddc1+Ds1sinθ+Dc1cosθ+Ds2sin2θ+Dc2cos2θ
…………(8)
ここで、Rdc21:レゾルバ側誤差波形の直流成分
s21:レゾルバ側誤差波形のSIN1次成分
c21:レゾルバ側誤差波形のCOS1次成分
s22:レゾルバ側誤差波形のSIN2次成分
c22:レゾルバ側誤差波形のCOS2次成分
Error2 = Er2 + Ec
Er2 = R dc21 + R s21 sin θ + R c21 cos θ + R s22 sin 2θ
+ R c22 cos2θ
= R dc11 + R s11 sin (θ + 120) + R c11 cos (θ + 120)
+ R s12 sin2 (θ + 120) + R c12 cos2 (θ + 120)
Ec = D dc1 + D s1 sin θ + D c1 cos θ + D s2 sin 2θ + D c2 cos 2θ
............ (8)
Here, R dc21 : DC component of resolver side error waveform R s21 : SIN primary component of resolver side error waveform R c21 : COS primary component of resolver side error waveform R s22 : SIN secondary component of resolver side error waveform R c22 : Resolver COS secondary component of side error waveform

Error3=Er3+Ec
Er3=Rdc31+Rs31sinθ+Rc31cosθ+Rs32sin2θ
+Rc32cos2θ
=Rdc11+Rs11sin(θ+240)+Rc11cos(θ+240)
+Rs12sin2(θ+240)+Rc12cos2(θ+240)
Ec=Ddc1+Ds1sinθ+Dc1cosθ+Ds2sin2θ+Dc2cos2θ
…………(9)
ここで、Rdc31:レゾルバ側誤差波形の直流成分
s31:レゾルバ側誤差波形のSIN1次成分
c31:レゾルバ側誤差波形のCOS1次成分
s32:レゾルバ側誤差波形のSIN2次成分
c32:レゾルバ側誤差波形のCOS2次成分
Error3 = Er3 + Ec
Er3 = R dc31 + R s31 sin θ + R c31 cos θ + R s32 sin 2θ
+ R c32 cos2θ
= R dc11 + R s11 sin (θ + 240) + R c11 cos (θ + 240)
+ R s12 sin2 (θ + 240) + R c12 cos2 (θ + 240)
Ec = D dc1 + D s1 sin θ + D c1 cos θ + D s2 sin 2θ + D c2 cos 2θ
............ (9)
Here, R dc31 : DC component of resolver side error waveform R s31 : SIN primary component of resolver side error waveform R c31 : COS primary component of resolver side error waveform R s32 : SIN secondary component of resolver side error waveform R c32 : Resolver COS secondary component of side error waveform

次に、上記実施形態の動作を説明する。
モータ制御回路60によって、モータ40が回転駆動されると、回転テーブル12に回転トルクが付与され、回転テーブル12が回転する。
このときに、多極レゾルバ30の3相コイルLA〜LCの中性点には、端子COMを介して中継装置200の励磁信号形成回路54から励磁信号sinωtが供給されている。このため、回転テーブル12と一体に回転するレゾルバロータ18との間のリラクタンス変化が検出され、3相コイルLA〜LCにおけるコイル部LA11〜LC18から3相検出電流でなるA相レゾルバ信号φA、B相レゾルバ信号φB及び中継装置200の入力端子tia、tib及びticにそれぞれ入力される。
これら各相レゾルバ信号φA〜φCは、電流/電圧変換器56で3相検出電圧VA〜VCに変換される。これら3相検出電圧VA〜VCは3相/2相変換器57に供給されて、SIN信号及びCOS信号に変換される。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
When the motor 40 is rotationally driven by the motor control circuit 60, rotational torque is applied to the rotary table 12, and the rotary table 12 rotates.
At this time, the excitation signal sin ωt is supplied from the excitation signal forming circuit 54 of the relay device 200 to the neutral point of the three-phase coils LA to LC of the multipolar resolver 30 via the terminal COM. Therefore, a change in reluctance between the resolver rotor 18 and the resolver rotor 18 that rotates integrally with the rotary table 12 is detected, and the A-phase resolver signal φA comprising the three-phase detection current from the coil portions L A11 to L C18 in the three-phase coils LA to LC. , B phase resolver signal φB and the input terminals tia, tib and tic of relay apparatus 200, respectively.
These phase resolver signals φA to φC are converted into three-phase detection voltages VA to VC by a current / voltage converter 56. These three-phase detection voltages VA to VC are supplied to a three-phase / two-phase converter 57 and converted into a SIN signal and a COS signal.

次いで、R/D変換器58で移相器53から供給される発振器50から出力される励磁信号の位相を遅らせて3相/2相変換器57から出力されるSIN信号及びCOS信号のキャリア信号の位相と同期させたRef信号に基づいてSIN信号及びCOS信号をデジタル角度信号φに変換する。
そして、このデジタル角度信号φがCPU59に供給されて、DDモータ40の回転角度位置検出値を演算し、この回転各位置検出値をモータ制御回路60に出力することにより、このモータ制御回路60でDDモータ40を駆動制御する。
Next, the R / D converter 58 delays the phase of the excitation signal output from the oscillator 50 supplied from the phase shifter 53 and the carrier signal of the SIN signal and the COS signal output from the three-phase / two-phase converter 57. The SIN signal and the COS signal are converted into a digital angle signal φ on the basis of the Ref signal synchronized with the phase.
Then, the digital angle signal φ is supplied to the CPU 59, the rotation angle position detection value of the DD motor 40 is calculated, and each rotation position detection value is output to the motor control circuit 60. The DD motor 40 is driven and controlled.

ところで、通常状態では、多極レゾルバ30から出力されるA相レゾルバ信号φA、B相レゾルバ信号B及びC相レゾルバ信号Cには検出誤差Erを含んでいるとともに、中継装置200で算出される回転角度位置検出値にも中継装置200で発生する検出誤差Ecを含んでいる。
したがって、CPU59から出力される回転角度位置検出値にはレゾルバ側の検出誤差Erと中継装置200で発生する検出誤差Ecが重畳されている。
In the normal state, the A-phase resolver signal φA, the B-phase resolver signal B, and the C-phase resolver signal C output from the multipolar resolver 30 include the detection error Er and the rotation calculated by the relay device 200. The angular position detection value also includes a detection error Ec that occurs in the relay device 200.
Therefore, the detection error Er on the resolver side and the detection error Ec generated in the relay device 200 are superimposed on the rotation angle position detection value output from the CPU 59.

ここで、レゾルバが、電気角360度が機械角360度に相当するアブソリュートレゾルバで構成されている場合には、以下に説明するように、3等分割処理を行うことにより、中継装置200側の検出誤差を正確に検出することができる。
すなわち、DDモータ40をモータ制御回路60で回転駆動して、多極レゾルバ30からA相レゾルバ信号φA、B相レゾルバ信号φB及びC相レゾルバ信号φCが出力されている状態で、検出誤差算出部62の検出誤差検出開始スイッチSWsをオン状態とすることにより、前述した図5に示す検出誤差算出処理のステップS1〜ステップS13を実行して前述した(1)式〜(3)式で表される検出誤差Error1〜Error3を計測する。
Here, when the resolver is configured by an absolute resolver having an electrical angle of 360 degrees corresponding to a mechanical angle of 360 degrees, as described below, by performing a three-part division process, the repeater 200 side The detection error can be accurately detected.
That is, when the DD motor 40 is rotationally driven by the motor control circuit 60 and the A-phase resolver signal φA, the B-phase resolver signal φB, and the C-phase resolver signal φC are output from the multipolar resolver 30, the detection error calculation unit When the detection error detection start switch SWs 62 is turned on, steps S1 to S13 of the detection error calculation process shown in FIG. 5 described above are executed and expressed by the above-described equations (1) to (3). The detection errors Error1 to Error3 are measured.

このため、先ず、信号切換回路61で、アブソリュートレゾルバから出力されるA相レゾルバ信号φA,B相レゾルバ信号φB及びC相レゾルバ信号φCが、それぞれ中継装置200の入力端子tia、tib及びticに供給されている状態で、CPU59から出力される回転角度位置検出値に基づいて精度測定を行うことにより、前記(1)式で表される検出誤差Error1を計測する。   For this reason, first, the signal switching circuit 61 supplies the A-phase resolver signal φA, the B-phase resolver signal φB, and the C-phase resolver signal φC output from the absolute resolver to the input terminals tia, tib, and tic of the relay device 200, respectively. In this state, by performing accuracy measurement based on the detected rotation angle position value output from the CPU 59, the detection error Error1 expressed by the above equation (1) is measured.

次いで、信号切換回路61に対して論理値“1”の選択信号SL1及び論理値“0”の選択信号SL2を出力して、アブソリュートレゾルバのB相レゾルバ信号φB、C相レゾルバ信号φC及びA相レゾルバ信号φAをそれぞれ中継装置200の入力端子tia、tib及びticに入力し、この状態で、CPU59から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Error2を計測する。   Next, a selection signal SL1 having a logical value “1” and a selection signal SL2 having a logical value “0” are output to the signal switching circuit 61, and the B-phase resolver signal φB, the C-phase resolver signal φC, and the A-phase of the absolute resolver are output. The resolver signal φA is input to the input terminals tier, tib, and tic of the relay device 200, respectively, and in this state, the rotation angle position detection value output from the CPU 59 is measured, and the detection error Error2 is measured.

さらに、信号切換回路61に対して論理値“0”の選択信号SL1及び論理値“1”の選択信号SL2を出力して、アブソリュートレゾルバのC相レゾルバ信号φC、A相レゾルバ信号φA及びB相レゾルバ信号φBをそれぞれ中継装置200の入力端子tia、tib及びticに入力し、この状態で、CPU59から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Error3を計測する。   Further, a selection signal SL1 having a logical value “0” and a selection signal SL2 having a logical value “1” are output to the signal switching circuit 61, and the C-phase resolver signal φC, the A-phase resolver signal φA, and the B-phase of the absolute resolver are output. The resolver signal φB is input to the input terminals tier, tib, and tic of the relay device 200, respectively, and in this state, the rotation angle position detection value output from the CPU 59 is measured, and the detection error Error3 is measured.

そして、計測した3つの検出誤差Error1〜Error3を加算して3で除することにより、検出誤差平均値Errormを算出する。
このとき、前述した(1)〜(3)式から明らかなように、検出誤差Error1に含まれるレゾルバ検出誤差Erに対して、検出誤差Error2に含まれるレゾルバ検出誤差Erの各信号成分が120度の位相差を有し、検出誤差Error3に含まれるレゾルバ検出誤差Erの各信号成分が240°の位相差を有することになる。
Then, the three detection errors Error1 to Error3 measured are added and divided by 3, thereby calculating the average detection error Error.
At this time, as is clear from the above-described equations (1) to (3), each signal component of the resolver detection error Er included in the detection error Error2 is 120 degrees with respect to the resolver detection error Er included in the detection error Error1. Therefore, each signal component of the resolver detection error Er included in the detection error Error3 has a phase difference of 240 °.

このため、三相交流の起電力の和はSINθ+SIN(θ+120°)+SIN(θ+240°)=0となることから120度ずつ位相が異なるレゾルバの検出誤差Erを加算することにより、下記10式で表されるように、レゾルバの検出誤差Erは零となり、中継装置200の検出誤差のみが残ることになり、中継装置200を構成する回路の検出誤差Ecを容易且つ正確に算出することができる。
Ec=(Error1+Error2+Error3)/3
=0+Ec …………(10)
となり、レゾルバ側の誤差が消え、回路側の誤差のみが得られる。
For this reason, the sum of the electromotive forces of the three-phase alternating current is SINθ + SIN (θ + 120 °) + SIN (θ + 240 °) = 0, and therefore, by adding the detection error Er of the resolver whose phase is different by 120 degrees, As described above, the detection error Er of the resolver becomes zero and only the detection error of the relay device 200 remains, so that the detection error Ec of the circuit constituting the relay device 200 can be calculated easily and accurately.
Ec = (Error1 + Error2 + Error3) / 3
= 0 + Ec (10)
Thus, the error on the resolver side disappears and only the error on the circuit side is obtained.

ところが、多極レゾルバ30の場合には、レゾルバロータ18の全周360度にわたる誤差を測定した例が図6に示すようになる。
ここで、レゾルバロータ18には80個の歯19が形成されているので、中継装置200の電気角360度は機械角4.5度に相当する。この図6の全周波形をさらに0度〜45度の範囲で拡大した例を図7に示す。
However, in the case of the multipolar resolver 30, an example in which the error over 360 degrees of the entire circumference of the resolver rotor 18 is measured is as shown in FIG.
Here, since 80 teeth 19 are formed on the resolver rotor 18, the electrical angle 360 degrees of the relay device 200 corresponds to a mechanical angle of 4.5 degrees. FIG. 7 shows an example in which the entire circumferential waveform of FIG. 6 is further enlarged in the range of 0 to 45 degrees.

この図7から明らかなように、1電気角(=機械角4.5度)の範囲に発生している1サイクル分の誤差成分は、機械角度を推移すると、機械角0度〜4.5度の範囲から18度〜22.4度の範囲までは少しずつ増え、その後は少しずつ減少している。
この結果、機械角0度〜4.5度の範囲で3等分割を計測する場合と、他の角度範囲で3等分割を計測した場合では結果が異なることになる。
As is apparent from FIG. 7, the error component for one cycle occurring in the range of one electrical angle (= mechanical angle 4.5 degrees) changes from a mechanical angle of 0 degrees to 4.5 degrees when the mechanical angle changes. It gradually increases from the range of degrees to the range of 18 degrees to 22.4 degrees, and then decreases gradually.
As a result, the result is different between the case where the third equal division is measured in the mechanical angle range of 0 to 4.5 degrees and the case where the third equal division is measured in the other angle range.

つまり、対象となる測定値が異なると、上述したアブソリュートレゾルバのように3等分割処理を行った場合には、結果が異なることになり、より真値を求めることが不可能となる。
そこで、本実施形態では、DDモータ40をモータ制御回路60で回転駆動して、多極レゾルバ30からA相レゾルバ信号φA、B相レゾルバ信号φB及びC相レゾルバ信号φCが出力されている状態で、検出誤差算出部62の検出誤差検出開始スイッチSWsをオン状態とすることにより、前述した図5に示す検出誤差算出処理が実行される。
In other words, if the target measurement values are different, the results will be different when the equal division processing is performed as in the above-described absolute resolver, and it becomes impossible to obtain a more true value.
Therefore, in the present embodiment, the DD motor 40 is rotationally driven by the motor control circuit 60, and the A-phase resolver signal φA, the B-phase resolver signal φB, and the C-phase resolver signal φC are output from the multipolar resolver 30. When the detection error detection start switch SWs of the detection error calculation unit 62 is turned on, the above-described detection error calculation process shown in FIG. 5 is executed.

このため、先ず、信号切換回路61で、多極レゾルバ30から出力されるA相レゾルバ信号φA,B相レゾルバ信号φB及びC相レゾルバ信号φCが、それぞれ中継装置200の入力端子tia、tib及びticに供給されている状態で、CPU59から出力される回転角度位置検出値に基づいて精度測定を行うことにより、前記(1)式で表される検出誤差Error1を機械角360度の全周に渡って計測する。このときの計測結果の一例は、図8(a)に示すようになる。この図8(a)では、全周のうちの180度分を示している。   Therefore, first, in the signal switching circuit 61, the A-phase resolver signal φA, the B-phase resolver signal φB, and the C-phase resolver signal φC output from the multipolar resolver 30 are respectively input to the input terminals tia, tib, and tic of the relay device 200. In this state, the accuracy error is measured based on the rotation angle position detection value output from the CPU 59, so that the detection error Error1 expressed by the equation (1) is spread over the entire circumference of the mechanical angle of 360 degrees. To measure. An example of the measurement result at this time is as shown in FIG. FIG. 8A shows 180 degrees of the entire circumference.

次いで、信号切換回路61に対して論理値“1”の選択信号SL1及び論理値“0”の選択信号SL2を出力して、多極レゾルバ30のB相レゾルバ信号φB、C相レゾルバ信号φC及びA相レゾルバ信号φAをそれぞれ中継装置200の入力端子tia、tib及びticに入力し、この状態で、CPU59から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Error2を機械角360度の全周に渡って計測する。このときの計測結果の一例は、図9(a)に示すようになる。この図9(a)では全周のうちの180度分を示している。   Next, a selection signal SL1 having a logical value “1” and a selection signal SL2 having a logical value “0” are output to the signal switching circuit 61, and the B-phase resolver signal φB, the C-phase resolver signal φC of the multipolar resolver 30 and The A-phase resolver signal φA is input to the input terminals tia, tib, and tic of the relay device 200, respectively. In this state, the rotation angle position detection value output from the CPU 59 is measured, and the detection error Error2 is set to a mechanical angle of 360 degrees. Measure over the entire circumference. An example of the measurement result at this time is as shown in FIG. FIG. 9A shows 180 degrees of the entire circumference.

さらに、信号切換回路61に対して論理値“0”の選択信号SL1及び論理値“1”の選択信号SL2を出力して、多極レゾルバ30のC相レゾルバ信号φC、A相レゾルバ信号φA及びB相レゾルバ信号φBをそれぞれ中継装置200の入力端子tia、tib及びticに入力し、この状態で、CPU59から出力される回転角度位置検出値を測定して、検出誤差Error3を計測する。このときの計測結果の一例は、図10(a)に示すようになる。この図10(a)では全周のうちの180度分を示している。   Further, a selection signal SL1 having a logical value “0” and a selection signal SL2 having a logical value “1” are output to the signal switching circuit 61, so that the C-phase resolver signal φC, the A-phase resolver signal φA of the multipolar resolver 30 and The B-phase resolver signal φB is input to the input terminals tia, tib, and tic of the relay device 200, respectively. In this state, the rotation angle position detection value output from the CPU 59 is measured, and the detection error Error3 is measured. An example of the measurement result at this time is as shown in FIG. FIG. 10A shows 180 degrees of the entire circumference.

そして、計測した検出誤差Error1、Error2及びError3のそれぞれについて全80歯の平均値である軸倍角範囲平均値Me1、Me2及びMe3を算出する。
これら軸倍角範囲平均値Me1、Me2及びMe3は、それぞれ、図8(b)の特性曲線L1、図9(b)の特性曲線L2及び図10(b)の特性曲線L3に示す誤差波形となる(機械角4.5度分)。
Then, shaft double angle range average values Me1, Me2 and Me3, which are average values of all 80 teeth, are calculated for each of the measured detection errors Error1, Error2 and Error3.
These shaft double angle range average values Me1, Me2, and Me3 are error waveforms shown in the characteristic curve L1 in FIG. 8B, the characteristic curve L2 in FIG. 9B, and the characteristic curve L3 in FIG. 10B, respectively. (Mechanical angle 4.5 degree).

このように、各相順での検出誤差の計測を、全歯を対象にして行い、その計測結果に対して、軸倍角範囲平均値Me1、Me2及びMe3を算出することにより、1歯ごとに増減していたレゾルバ側の誤差値(1サイクル成分)が画一化され、電気角360度当たりの誤差として認識することができる。
このため、算出した軸倍角範囲平均値Me1〜Me2及びMe3の平均値を求める3等分割平均処理することにより、図11で太い実線図示の特性曲線L4で示す3等分割平均値を求めることができる。この3等分割平均値は、図11から明らかなように、レゾルバ側の全周誤差が除去された結果となり、検出回路としての中継装置200側の検出誤差Ecを正確に検出することができる。
In this way, measurement of the detection error in each phase order is performed for all teeth, and by calculating the shaft double angle range average values Me1, Me2, and Me3 for each tooth, for each tooth. The error value (one cycle component) on the resolver side that has increased or decreased is standardized, and can be recognized as an error per 360 electrical degrees.
For this reason, it is possible to obtain a trisection average value indicated by a characteristic curve L4 shown by a thick solid line in FIG. 11 by performing a trisection average process for obtaining the average values of the calculated shaft double angle range average values Me1 to Me2 and Me3. it can. As is apparent from FIG. 11, the three-equal average value is a result of removing the entire circumference error on the resolver side, and the detection error Ec on the relay device 200 side as a detection circuit can be accurately detected.

そして、算出した中継装置200を構成する回路の検出誤差Ecを例えば計測した検出誤差Error1から減算することにより、レゾルバ側の検出誤差Erを求めることができる。
Er=Error1−Ec
=(Rdc11+RS11sinθ+RC11cosθ+RS12sin2θ+RC12cos2θ)
したがって、図4に示すように、算出した中継装置200を構成する回路の検出誤差Ecを補正パラメータとしてCPU59に接続された記憶装置を構成するRAM等のメモリ64に記憶しておき、CPU59でデジタル位置信号φからDDモータ40の回転位置検出値を演算する際に、メモリ64に記憶されている中継装置200を構成する回路の検出誤差Ecに応じた補正パラメータで回転位置検出値を補正することにより、検出誤差Ecを略零とする中継装置200を構成することができる。
Then, the detection error Er on the resolver side can be obtained by subtracting the calculated detection error Ec of the circuit constituting the relay device 200 from, for example, the measured detection error Error1.
Er = Error1-Ec
= (R dc11 + R S11 sin θ + R C11 cos θ + R S12 sin 2θ + R C12 cos 2θ)
Therefore, as shown in FIG. 4, the calculated detection error Ec of the circuit constituting the relay device 200 is stored as a correction parameter in a memory 64 such as a RAM constituting a storage device connected to the CPU 59, and is digitally processed by the CPU 59. When calculating the rotational position detection value of the DD motor 40 from the position signal φ, the rotational position detection value is corrected with a correction parameter corresponding to the detection error Ec of the circuit constituting the relay device 200 stored in the memory 64. Thus, it is possible to configure the relay apparatus 200 that makes the detection error Ec substantially zero.

同様に、レゾルバ検出誤差Erも算出することができるので、このレゾルバ検出誤差Erに基づいて多極レゾルバ30から出力される3相レゾルバ信号φA、φB及びφCを補正することにより、レゾルバ検出誤差Erを略零とする多極レゾルバ30を構成することができる。
このように構成することにより、多極レゾルバ30と中継装置200との双方の検出誤差Er及びEcを略零とすることができ、多極レゾルバ30と中継装置200とを一対一で対応させる必要がなく、両者を任意に組合せることができ、メンテナンス時の多極レゾルバ30又は中継装置200の交換を行った場合でも、高精度を維持することができる。
Similarly, since the resolver detection error Er can also be calculated, the resolver detection error Er is corrected by correcting the three-phase resolver signals φA, φB, and φC output from the multipolar resolver 30 based on the resolver detection error Er. A multipolar resolver 30 with substantially zero can be configured.
With this configuration, the detection errors Er and Ec of both the multipolar resolver 30 and the relay device 200 can be made substantially zero, and the multipolar resolver 30 and the relay device 200 need to correspond one-to-one. Therefore, both can be arbitrarily combined, and high accuracy can be maintained even when the multipolar resolver 30 or the relay device 200 is replaced during maintenance.

次に、本発明の第2の実施形態を図12について説明する。
この第2の実施形態では、レゾルバロータ18の全周分の検出誤差波形に代えて、相順をかえながら機械角45度分(10歯分)の検出誤差を計測し、計測した各相順の検出誤差の軸倍角平均値を算出するようにしたものである。
すなわち、第2の実施形態では、前述した図6に示す全80歯分の検出誤差では、図12に示すように、全周で機械角45度の範囲で8回の繰り返し誤差が確認されている。このため、前述した第1の実施形態における全周分の検出誤差Error1〜Error3を検出する場合に代えて、8回分のうちの1つ例えば機械角0度〜45度の範囲すなわち10歯分の検出誤差をABC相、BCA相及びCAB相の各相順について全周推定値Error11〜Error13として計測し、計測した10歯分の検出誤差Error11〜Error13のそれぞれの平均値を軸倍角平均値Me11〜Me13として算出し、算出した軸倍角平均値Me11〜Me13の平均値(Me11+Me12+Me13)/3を算出して中継装置200を構成する検出回路の検出誤差Ecとする。これによっても、中継装置200を構成する検出回路の検出誤差Ecを正確に検出することができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In this second embodiment, instead of the detection error waveform for the entire circumference of the resolver rotor 18, the detection error for 45 degrees of mechanical angle (10 teeth) is measured while changing the phase order. The average value of the axial double angle of the detection error is calculated.
That is, in the second embodiment, in the detection error for all 80 teeth shown in FIG. 6 described above, as shown in FIG. Yes. Therefore, instead of detecting the detection errors Error1 to Error3 for the entire circumference in the first embodiment described above, one of the eight times, for example, a mechanical angle range of 0 degrees to 45 degrees, that is, 10 teeth. The detection error is measured as the all-round estimated values Error11 to Error13 for each phase order of the ABC phase, the BCA phase, and the CAB phase, and the average values of the measured detection errors Error11 to Error13 for 10 teeth are respectively calculated as the shaft double angle average values Me11 to Me11. It is calculated as Me13, and the average value (Me11 + Me12 + Me13) / 3 of the calculated shaft double angle average values Me11 to Me13 is calculated as the detection error Ec of the detection circuit constituting the relay device 200. This also makes it possible to accurately detect the detection error Ec of the detection circuit constituting the relay apparatus 200.

この第2の実施形態によると、ABC相、BCA相及びCAB相の各相順について10歯分すなわち機械角45度分の検出誤差を計測することにより、中継装置200を構成する検出回路の検出誤差Ecを正確に検出することができるので、前述した第1の実施形態におけるデータ処理量を1/8に低減することができ、検出誤差算出部62を構成するCPU等の演算処理装置の負担を軽減することができるとともに、検出誤差Ecを算出する処理速度を向上させることができ、さらにメモリ63の記憶容量を削減することができる。   According to the second embodiment, by detecting a detection error corresponding to 10 teeth, that is, a mechanical angle of 45 degrees for each phase order of the ABC phase, the BCA phase, and the CAB phase, detection of the detection circuit configuring the relay device 200 is detected. Since the error Ec can be detected accurately, the amount of data processing in the first embodiment described above can be reduced to 1/8, and the burden on the arithmetic processing unit such as a CPU constituting the detection error calculation unit 62 is reduced. Can be reduced, the processing speed for calculating the detection error Ec can be improved, and the storage capacity of the memory 63 can be further reduced.

次に、本発明の第3の実施形態を図13について説明する。
この第3の実施形態では、ABC相、BCA相及びCAB相の各相順について検出誤差Error1〜Error3を計測する毎に軸倍角平均値Me1〜Me3を算出した場合に代えて、全ての検出誤差Error1〜Error3を計測した後に、各相順の検出誤差Error1〜Error3の軸倍角平均値Me1〜Me3を算出するようにしたものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In this third embodiment, instead of the case where the shaft double angle average values Me1 to Me3 are calculated every time the detection errors Error1 to Error3 are measured for the respective phases of the ABC phase, the BCA phase and the CAB phase, all detection errors are replaced. After measuring Error1 to Error3, the shaft double angle average values Me1 to Me3 of the detection errors Error1 to Error3 in each phase order are calculated.

すなわち、第3の実施形態では、図13に示すように、前述した図5の検出誤差算出処理において、ステップS6、ステップS11を省略し、これに代えて、ステップS16で、各相順の検出誤差Error1〜Error3の軸倍角平均値Me1〜Me3を算出することを除いては、前述した図5の処理と同様の処理を行うようにしたものである。
この第3の実施形態では、各相順の検出誤差Error1〜Error3を計測した後に、各相順の検出誤差Error1〜Error3の軸倍角平均値Me1〜Me3を算出するので、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができ、しかも全歯の平均化を行う軸倍角平均処理を1回で済ませることができる。
That is, in the third embodiment, as shown in FIG. 13, in the detection error calculation process of FIG. 5 described above, steps S6 and S11 are omitted, and instead, detection of each phase order is performed in step S16. Except for calculating the shaft double angle average values Me1 to Me3 of the errors Error1 to Error3, the same processing as the processing of FIG. 5 described above is performed.
In the third embodiment, after the detection errors Error1 to Error3 of each phase sequence are measured, the average shaft angle multiplier Me1 to Me3 of the detection errors Error1 to Error3 of each phase sequence is calculated. The same effect as that of the embodiment can be obtained, and the shaft double angle averaging process for averaging all teeth can be performed once.

次に、本発明の第4の実施形態を図14について説明する。
この第4の実施形態は、本発明を互いに90度の位相差を有する4相レゾルバ信号を出力する多極レゾルバに適用したものである。
すなわち、第2の実施形態では、図14に示すように、多極レゾルバ30に4相のコイルがスター結線で巻装され、この多極レゾルバ30から出力される4相のレゾルバ信号φA、φB、φC及びφDが信号切換回路61を介して中継装置200の入力端子tia、tib、tic及びtidに入力されている。ここで、信号切換回路61は、前述した第1の実施形態における3相レゾルバ信号を順次シフトさせる場合と同様に、4相レゾルバ信号を順次4段階にシフトさせるように4つのスイッチ部を有する4つのスイッチ回路SWa〜SWdが設けられている。そして、各スイッチ回路SWa〜SWdのスイッチ部の切換えが選択信号SL1及びSL2を“00”、“10”、“01”及び“11”に切り換えることにより、4段階の切換えを行うようにしている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the fourth embodiment, the present invention is applied to a multipolar resolver that outputs a four-phase resolver signal having a phase difference of 90 degrees from each other.
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 14, four-phase coils are wound around the multipolar resolver 30 by star connection, and the four-phase resolver signals φA and φB output from the multipolar resolver 30. , ΦC and φD are input to the input terminals tia, tib, tic, and tid of the relay device 200 via the signal switching circuit 61. Here, the signal switching circuit 61 includes four switch units so as to sequentially shift the four-phase resolver signal in four stages, similarly to the case of sequentially shifting the three-phase resolver signal in the first embodiment described above. Two switch circuits SWa to SWd are provided. Then, switching of the switch sections of the switch circuits SWa to SWd is performed in four stages by switching the selection signals SL1 and SL2 to “00”, “10”, “01” and “11”. .

ここで、4段階の切換えは、選択信号SL1が“0”、SL2が“0”であるときには、入力端子tiaにA相レゾルバ信号φAが、入力端子tibにB相レゾルバ信号φBが、入力端子tcにC相レゾルバ信号φBが、入力端子tidにD相レゾルバ信号φDが入力される。
また、選択信号SL1が“1”、SL2が“0”であるときには、入力端子tiaにB相レゾルバ信号φBが、入力端子tibにC相レゾルバ信号φCが、入力端子tcにD相レゾルバ信号φDが、入力端子tidにA相レゾルバ信号φAが入力される。
Here, the four-stage switching is performed when the selection signal SL1 is “0” and SL2 is “0”, the A-phase resolver signal φA is input to the input terminal tia, the B-phase resolver signal φB is input to the input terminal tib, and the input terminal The C-phase resolver signal φB is input to tc, and the D-phase resolver signal φD is input to the input terminal tid.
When the selection signal SL1 is “1” and SL2 is “0”, the B-phase resolver signal φB is input to the input terminal tia, the C-phase resolver signal φC is input to the input terminal tib, and the D-phase resolver signal φD is input to the input terminal tc. However, the A-phase resolver signal φA is input to the input terminal tid.

また、選択信号SL1が“0”、SL2が“1”であるときには、入力端子tiaにC相レゾルバ信号φCが、入力端子tibにD相レゾルバ信号φDが、入力端子tcにA相レゾルバ信号φAが、入力端子tidにB相レゾルバ信号φBが入力される。
また、選択信号SL1が“1”、SL2が“1”であるときには、入力端子tiaにD相レゾルバ信号φDが、入力端子tibにA相レゾルバ信号φAが、入力端子tcにB相レゾルバ信号φBが、入力端子tidにC相レゾルバ信号φCが入力される。
When the selection signal SL1 is “0” and SL2 is “1”, the C-phase resolver signal φC is input to the input terminal tia, the D-phase resolver signal φD is input to the input terminal tib, and the A-phase resolver signal φA is input to the input terminal tc. However, the B-phase resolver signal φB is input to the input terminal tid.
When the selection signal SL1 is “1” and SL2 is “1”, the D-phase resolver signal φD is input to the input terminal tia, the A-phase resolver signal φA is input to the input terminal tib, and the B-phase resolver signal φB is input to the input terminal tc. However, the C-phase resolver signal φC is input to the input terminal tid.

そして、検出誤差算出部62で、検出誤差計測時に、信号切換回路61を4段階に切り換え、そのそれぞれにおいて、CPU59から出力される回転角度位置検出値に基づいて検出誤差Error1、Error2、Error3及びError4を計測し、計測した4つの検出誤差Error1〜Error4のそれぞれについて軸倍角平均値Me1〜Me4を算出し、算出した軸倍角平均値Me1〜Me4の平均値Mem=(Me1+Me2+Me3+Me4)/4を算出することにより、中継装置200を構成する検出回路の検出誤差Ecのみを算出することができる。   Then, the detection error calculation unit 62 switches the signal switching circuit 61 into four stages at the time of detection error measurement, and in each of them, the detection errors Error1, Error2, Error3, Error3, and Error4 based on the rotation angle position detection value output from the CPU 59. Is calculated for each of the four detected detection errors Error1 to Error4, and an average value Mem = (Me1 + Me2 + Me3 + Me4) / 4 is calculated for the calculated shaft double angle average values Me1 to Me4. Thus, only the detection error Ec of the detection circuit constituting the relay device 200 can be calculated.

さらに、算出した中継装置200を構成する検出回路の検出誤差Ecを例えば計測した検出誤差Error1から減算することにより、多極レゾルバ30の検出誤差Erのみを算出することができる。
このように、第4の実施形態によれば、4相のレゾルバ信号を出力するレゾルバ30についても、本発明を適用することができ、3相及び4相のレゾルバ信号を出力する多極レゾルバ30にかかわらず、5相以上の(360°/N)相で各相レゾルバ信号の総和が零となる多相出力型の多極レゾルバに本発明を適用することができる。
Furthermore, only the detection error Er of the multipolar resolver 30 can be calculated by subtracting the calculated detection error Ec of the detection circuit constituting the relay device 200 from, for example, the measured detection error Error1.
Thus, according to the fourth embodiment, the present invention can be applied to a resolver 30 that outputs a four-phase resolver signal, and a multipolar resolver 30 that outputs a three-phase and a four-phase resolver signal. Regardless of this, the present invention can be applied to a multi-phase output type multi-pole resolver in which the sum of each phase resolver signal is zero in five or more phases (360 ° / N).

なお、上記第1〜第4の実施形態においては、多極レゾルバ30の内側が回転するインナーロータ式で構成したが、これに限らず、多極レゾルバ30をレゾルバロータ18が外側で、レゾルバステータ20が内側となるアウターロータ式で構成することもできる。この場合には回転テーブル装置10もインナーロータ式に代えてアウターロータ式を適用する。   In the above first to fourth embodiments, the inner rotor type in which the inner side of the multipolar resolver 30 rotates is configured. However, the present invention is not limited to this, and the multipolar resolver 30 is disposed on the outer side of the resolver rotor 18 and the resolver stator. It can also be constituted by an outer rotor type in which 20 is the inner side. In this case, the rotary table device 10 also adopts an outer rotor type instead of the inner rotor type.

また、上記第1〜第4の実施形態においては、多極レゾルバ30の軸倍角が80Xに設定されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、2以上の軸倍角2X,3X,4X……を持つ多極レゾルバに本発明を適用することができる。
また、上記実施の形態においては、本発明を回転テーブル装置10に設置した多極レゾルバに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、回転テーブル12をロータとし、固定ケース体22の内周面にステータを配置したダイレクトモータ構成とすることもでき、さらに電動モータの回転軸の回転角度を直接検出したり、他の任意の回転駆動装置に適用して回転角度を検出したりすることができる。
Moreover, in the said 1st-4th embodiment, although the case where the axial multiplication angle of the multipolar resolver 30 was set to 80X was demonstrated, it is not limited to this, Two or more axial multiplication angles 2X, The present invention can be applied to a multipolar resolver having 3X, 4X.
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the multipolar resolver installed in the rotary table device 10 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the rotary table 12 is used as a rotor, and the fixed case body. It is also possible to adopt a direct motor configuration in which a stator is arranged on the inner peripheral surface of the motor 22. Further, the rotation angle of the rotating shaft of the electric motor can be directly detected, or the rotation angle can be detected by applying it to other arbitrary rotational drive devices. Can be.

10…回転テーブル装置
12…回転テーブル
14…クロスローラ軸受
18…レゾルバロータ
19…歯
20…レゾルバステータ
21a…励磁コイル
21b…ポール
21c…歯
22…固定ケース体
30…多極レゾルバ
40…DDモータ
50…発振器
52…増幅器
53…移相器
56…電流/電圧変換器
57…3相/2相変換器
58…R/D変換器、
59…CPU
60…モータ制御回路
61…信号切換回路
62…検出誤差算出部
63,64…メモリ
200…中継装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Rotary table apparatus 12 ... Rotary table 14 ... Cross roller bearing 18 ... Resolver rotor 19 ... Teeth 20 ... Resolver stator 21a ... Excitation coil 21b ... Pole 21c ... Teeth 22 ... Fixed case body 30 ... Multipolar resolver 40 ... DD motor 50 ... oscillator 52 ... amplifier 53 ... phase shifter 56 ... current / voltage converter 57 ... 3-phase / 2-phase converter 58 ... R / D converter,
59 ... CPU
60 ... motor control circuit 61 ... signal switching circuit 62 ... detection error calculators 63, 64 ... memory 200 ... relay device

Claims (5)

ロータの回転角に応じて360°/N(Nは3以上の整数)毎の位相差を有する位置信号を出力し、且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、
前記レゾルバから出力されるN相位置信号が入力され、当該N相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、
前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記N相位置信号の前記位置信号演算部のN相入力端子への入力を順次シフトさせたN段階に切換える信号切換回路と、
該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいてN回の検出誤差を機械角360度の全角度範囲で計測し、計測したN回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したN個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部と
を備えたことを特徴とする回転角度位置検出装置。
A position signal having a phase difference of 360 ° / N (N is an integer of 3 or more) according to the rotation angle of the rotor is output, and the rotation angle position is determined using a multipolar resolver having an axial multiple of 2 or more. A rotational angle position detecting device for detecting,
A position signal calculation unit that receives an N-phase position signal output from the resolver, performs signal processing on the N-phase position signal, and calculates a position detection value;
N stages obtained by sequentially shifting the input of the N-phase position signal to the N-phase input terminal of the position signal calculation unit between the resolver and the position signal calculation unit and within the position signal calculation unit. A signal switching circuit for switching to
Each time the input is switched by the signal switching circuit, N detection errors are measured over the entire angular range of 360 degrees based on the position detection value output from the position signal calculation unit, and the detected N times A detection error calculation that calculates an average value of the shaft double angle range in a range for each of the shaft multiples for each error, and calculates a detection error of the position signal calculation unit based on the calculated average value of the N shaft double angle range average values. And a rotation angle position detecting device.
A相、B相及びC相の120度の位相差を有する位置信号を出力し、且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバを用いて回転角度位置を検出する回転角度位置検出装置であって、
前記レゾルバから出力される3相位置信号が入力され、当該3相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部と、
前記レゾルバ及び前記位置信号演算部間と、当該位置信号演算部内との何れか一方に設けた前記3相位置信号の前記位置信号演算部のA相、B相及びC相入力端子への入力をA相、B相及びC相、B相、C相及びA相、C相、A相及びB相の3段階に切換える信号切換回路と、
該信号切換回路で入力を切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて3回の検出誤差を機械角360度の全角度範囲で計測し、計測した3回の検出誤差の夫々について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出した3個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算部の検出誤差を算出する検出誤差算出部と
を備えたことを特徴とする回転角度位置検出装置。
A rotation angle position detection device that outputs a position signal having a phase difference of 120 degrees of A phase, B phase, and C phase, and detects a rotation angle position by using a multipolar resolver having two or more axial multiple angles. And
A position signal calculation unit that receives a three-phase position signal output from the resolver, performs signal processing on the three-phase position signal, and calculates a position detection value;
The input of the three-phase position signal provided between the resolver and the position signal calculation unit or in the position signal calculation unit to the A-phase, B-phase, and C-phase input terminals of the position signal calculation unit. A signal switching circuit for switching to three stages of A phase, B phase and C phase, B phase, C phase and A phase, C phase, A phase and B phase;
Each time the input is switched by the signal switching circuit, three detection errors are measured over the entire angle range of 360 degrees based on the position detection value output from the position signal calculation unit, and the three detections are performed. A detection error calculation that calculates a shaft double angle range average value in a range for each shaft double angle number for each error, and calculates a detection error of the position signal calculation unit based on the calculated average value of the three shaft double angle range average values And a rotation angle position detecting device.
前記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を補正データとして当該位置信号換算部で演算する位置検出信号を補正する信号補正部を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の回転角度位置検出装置。   3. A signal correction unit for correcting a position detection signal calculated by the position signal conversion unit using the detection error of the position signal calculation unit calculated by the detection error calculation unit as correction data. The rotation angle position detection device according to 1. 前記検出誤差算出部で算出した位置信号演算部の検出誤差を、当該検出誤差算出部で計測した検出誤差から減算してレゾルバ側の検出誤差を求めるレゾルバ検出誤差検出部を備えてい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位置検出装置。   It comprises a resolver detection error detection unit that subtracts the detection error of the position signal calculation unit calculated by the detection error calculation unit from the detection error measured by the detection error calculation unit to obtain a detection error on the resolver side. The rotation angle position detection device according to any one of claims 1 to 3. ロータの回転角に応じて360°/N(Nは3以上の整数)毎の位相差を有するN相の位相信号を出力し、且つ2以上の軸倍角を持つ多極のレゾルバと、該レゾルバから出力されるN相位置信号が入力され、当該N相位置信号を信号処理して位置検出値を演算する位置信号演算部とを有する回転角度位置検出装置の誤差検出方法であって、
前記位置信号演算部のN相入力端子への前記レゾルバからのN相位置信号を順次シフトさせてN段階に切換えて入力するステップと、
該N相位置信号を順次切換える毎に、前記位置信号演算部から出力される位置検出値に基づいて検出誤差を機械角360度の全角度範囲で計測するステップと、
計測したN個の検出誤差について軸倍角数毎の範囲で軸倍角範囲平均値を算出し、算出したN個の軸倍角範囲平均値の平均値に基づいて前記位置信号演算の検出誤差を算出するステップと
を備えたことを特徴とする回転角度位置検出装置の誤差検出方法。
A multipolar resolver that outputs an N-phase phase signal having a phase difference of 360 ° / N (N is an integer of 3 or more) according to the rotation angle of the rotor, and that has an axial multiple angle of 2 or more, and the resolver An error detection method for a rotational angle position detection apparatus having a position signal calculation unit that receives an N-phase position signal output from the signal and performs signal processing on the N-phase position signal to calculate a position detection value,
A step of sequentially shifting the N-phase position signal from the resolver to the N-phase input terminal of the position signal calculation unit and switching the N-phase position signal to N stages;
Each time the N-phase position signal is sequentially switched, measuring a detection error in a full angle range of 360 degrees based on a position detection value output from the position signal calculation unit;
For the measured N detection errors, an average value of the axial double angle range is calculated in the range for each axial multiple angle, and the detection error of the position signal calculation is calculated based on the average value of the calculated N axial double angle range average values. An error detection method for a rotation angle position detection apparatus comprising the steps of:
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