JPH0213556B2 - - Google Patents
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- JPH0213556B2 JPH0213556B2 JP55160833A JP16083380A JPH0213556B2 JP H0213556 B2 JPH0213556 B2 JP H0213556B2 JP 55160833 A JP55160833 A JP 55160833A JP 16083380 A JP16083380 A JP 16083380A JP H0213556 B2 JPH0213556 B2 JP H0213556B2
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- power supply
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- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/32—Arrangements for controlling wound field motors, e.g. motors with exciter coils
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転電機の回転子位置検出装置、特に
速度起電力の充分得られない低速回転時における
回転子位置の検出を行う回転電機の回転子位置検
出装置に関するものである。
速度起電力の充分得られない低速回転時における
回転子位置の検出を行う回転電機の回転子位置検
出装置に関するものである。
直流界磁極と多相交流電機子巻線を有する交流
回転電機（同期機）においては、サイリスタモー
タのように界磁極と多相交流電機子巻線との電磁
的相対位置を検出して電流位相等の制御を行なう
例が多い。このような場合、速度誘起電圧の充分
得られる高速回転時には、電機子巻線に誘起され
る速度誘起電圧により回転子位置を検出する方式
が一般に行なわれているが、サイリスタモータの
ように停止時より最高回転速度までの全速度範囲
において制御を行なう場合には、低速回転時にお
ける速度誘起電圧による回転子位置検出が不可能
となるため、従来は回転電機本体に回転部と固定
部とから成る回転子位置検出用の構造物を設けて
回転子位置の検出を行つている。
回転電機（同期機）においては、サイリスタモー
タのように界磁極と多相交流電機子巻線との電磁
的相対位置を検出して電流位相等の制御を行なう
例が多い。このような場合、速度誘起電圧の充分
得られる高速回転時には、電機子巻線に誘起され
る速度誘起電圧により回転子位置を検出する方式
が一般に行なわれているが、サイリスタモータの
ように停止時より最高回転速度までの全速度範囲
において制御を行なう場合には、低速回転時にお
ける速度誘起電圧による回転子位置検出が不可能
となるため、従来は回転電機本体に回転部と固定
部とから成る回転子位置検出用の構造物を設けて
回転子位置の検出を行つている。
第１図は回転子位置検出器を付設したサイリス
タモータの従来例を示す要部構成図、第２図は第
１図の部分拡大図である。すなわち第１図におい
て１は電機子鉄心、２は電機子巻線、３は界磁
極、４は界磁巻線、５は回転子位置検出器であ
る。なお６はパルスゼネレータなどの検出器、７
は軸、８はフレーム、９はブラケツトである。ま
た第２図は４極機用位置検出器例を示すものであ
り、回転子位置検出器５は軸７に取付けられて界
磁極３と一体となつて回転するシヤヘイ板５ａ、
および固定部分に一定間隔で設けられる３組の近
接スイツチ５ｂから構成されて成り、界磁極３と
電機子巻線２の相対位置を検出し得るものであ
る。しかしながら第１図に示す如く、回転子位置
検出器５を回転電機本体に装着することは、それ
自体、回転電機の構造を複雑化するとともに、さ
らに検出器６、あるいは電磁ブレーキなどを設け
る場合などにおいては、同一軸上に配設すること
により、製作上はもとより、各検出器の調整な
ど、保守点検の観点からも問題となりがちであつ
た。
タモータの従来例を示す要部構成図、第２図は第
１図の部分拡大図である。すなわち第１図におい
て１は電機子鉄心、２は電機子巻線、３は界磁
極、４は界磁巻線、５は回転子位置検出器であ
る。なお６はパルスゼネレータなどの検出器、７
は軸、８はフレーム、９はブラケツトである。ま
た第２図は４極機用位置検出器例を示すものであ
り、回転子位置検出器５は軸７に取付けられて界
磁極３と一体となつて回転するシヤヘイ板５ａ、
および固定部分に一定間隔で設けられる３組の近
接スイツチ５ｂから構成されて成り、界磁極３と
電機子巻線２の相対位置を検出し得るものであ
る。しかしながら第１図に示す如く、回転子位置
検出器５を回転電機本体に装着することは、それ
自体、回転電機の構造を複雑化するとともに、さ
らに検出器６、あるいは電磁ブレーキなどを設け
る場合などにおいては、同一軸上に配設すること
により、製作上はもとより、各検出器の調整な
ど、保守点検の観点からも問題となりがちであつ
た。
本発明は上述したような従来の構造的問題点に
着目し、回転電機本体に回転子位置検出用の構造
物を設けることなしに、回転による速度誘起電圧
の充分得られない低速回転時における回転子位置
を検出する格別な装置を提供することにある。以
下本発明を図面に基いて説明する。
着目し、回転電機本体に回転子位置検出用の構造
物を設けることなしに、回転による速度誘起電圧
の充分得られない低速回転時における回転子位置
を検出する格別な装置を提供することにある。以
下本発明を図面に基いて説明する。
第３図は三相同期機の電機子巻線と界磁極との
関係位置を表わすもので、２ａ，２ｂ，２ｃは電
機子巻線２のＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線、１
０はダイオードあるいはサイリスタなどの整流素
子から構成される励磁電源装置、１１は交流電源
である。第３図において界磁極３の中心軸線はＵ
相巻線２ａの中心軸線に対して電気角θの角度を
なしている。またRfとLfは各々界磁極３に巻装さ
れる界磁巻線４の抵抗およびインダクタンスであ
る。
関係位置を表わすもので、２ａ，２ｂ，２ｃは電
機子巻線２のＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線、１
０はダイオードあるいはサイリスタなどの整流素
子から構成される励磁電源装置、１１は交流電源
である。第３図において界磁極３の中心軸線はＵ
相巻線２ａの中心軸線に対して電気角θの角度を
なしている。またRfとLfは各々界磁極３に巻装さ
れる界磁巻線４の抵抗およびインダクタンスであ
る。
いま界磁電流をifとして界磁巻線４と電機子巻
線２の相互インダクタンスの最大値をMfとする
と、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各電機子巻線に鎖交
する界磁束u，v，wはそれぞれu＝Mf・if
cosθ、v＝Mf・ifcos（θ−２／３π）、w＝Mf・if cos（θ＋２／３π）で表わせる。したがつてＵ相、 Ｖ相およびＷ相の各電機子巻線に誘起される電圧
eu，ev，ewは次式のようになる。
線２の相互インダクタンスの最大値をMfとする
と、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各電機子巻線に鎖交
する界磁束u，v，wはそれぞれu＝Mf・if
cosθ、v＝Mf・ifcos（θ−２／３π）、w＝Mf・if cos（θ＋２／３π）で表わせる。したがつてＵ相、 Ｖ相およびＷ相の各電機子巻線に誘起される電圧
eu，ev，ewは次式のようになる。
eu＝−du／dt＝ω・Mf・ifsinθ−Mfcos
θdif／dt……(1) ev＝−dv／dt＝ω・Mf・ifsin（θ−２
／３π）−Mfcos（θ−２／３π）dif／dt……(2) ew＝−dw／dt＝ω・Mf・ifsin（θ＋２
／３π）−Mfcos（θ＋２／３π）dif／dt……(3) この(1)、(2)、(3)式中、右辺の第１項、第２項は
それぞれ速度起電力と変圧器起電力であるが、回
転角速度dθ／dt＝ω（電気角換算）が充分大きい速 度範囲では、(1)、(2)、(3)式中、右辺第１項の速度
起電力eur，evr，ewrを観測することによつて回転
子の電磁的相対位置を知ることができる。しかし
回転子が停止しているかもしくは低速回転時にお
いては速度起電力eur，evr，ewrは０、もしくはご
く小さく速度起電力によつて回転子位置を検出す
ることはできない。かかる問題点に鑑みて、励磁
電源として整流回路あるいはチヨツパなどのよう
に出力波形に脈動成分を含有する電源を用い、そ
の脈動成分によつて電機子巻線に誘起される(1)、
(2)、(3)式中、右辺第２項の変圧器起電力euT，
evT，ewTを検出して回転子停止時、および低速回
転時における回転子位置を検知することを本発明
の主眼とする。
θdif／dt……(1) ev＝−dv／dt＝ω・Mf・ifsin（θ−２
／３π）−Mfcos（θ−２／３π）dif／dt……(2) ew＝−dw／dt＝ω・Mf・ifsin（θ＋２
／３π）−Mfcos（θ＋２／３π）dif／dt……(3) この(1)、(2)、(3)式中、右辺の第１項、第２項は
それぞれ速度起電力と変圧器起電力であるが、回
転角速度dθ／dt＝ω（電気角換算）が充分大きい速 度範囲では、(1)、(2)、(3)式中、右辺第１項の速度
起電力eur，evr，ewrを観測することによつて回転
子の電磁的相対位置を知ることができる。しかし
回転子が停止しているかもしくは低速回転時にお
いては速度起電力eur，evr，ewrは０、もしくはご
く小さく速度起電力によつて回転子位置を検出す
ることはできない。かかる問題点に鑑みて、励磁
電源として整流回路あるいはチヨツパなどのよう
に出力波形に脈動成分を含有する電源を用い、そ
の脈動成分によつて電機子巻線に誘起される(1)、
(2)、(3)式中、右辺第２項の変圧器起電力euT，
evT，ewTを検出して回転子停止時、および低速回
転時における回転子位置を検知することを本発明
の主眼とする。
第４図は各回転角θにおける電圧波形を示した
もので、第４図ａは第３図の励磁電源装置１０の
出力電圧efを示し、第４図ｂ，ｃ，ｄは各々Ｕ
相、Ｖ相、Ｗ相の電機子巻線２に誘起される電圧
eu，ev，ewを示している。第４図ｂ，ｃ，ｄ中鎖
線は、(1)、(2)、(3)式中右辺第１項の速度起電力
eur，evr，ewrを示したもので、回転角θに対し正
弦波状に変化する。これに対して、(1)、(2)、(3)式
中右辺第２項の変圧器起電力euT，evT，ewTは、界
磁回路の電圧方程式ef＝Ef＋efh＝Rf・if＋Lfdif／dt （Efは界磁巻線端子電圧efの直流成分、efhはefの
脈動成分）からEf≒Rf・if、efh≒Lfdif／dtであり、 次式で表わせる。
もので、第４図ａは第３図の励磁電源装置１０の
出力電圧efを示し、第４図ｂ，ｃ，ｄは各々Ｕ
相、Ｖ相、Ｗ相の電機子巻線２に誘起される電圧
eu，ev，ewを示している。第４図ｂ，ｃ，ｄ中鎖
線は、(1)、(2)、(3)式中右辺第１項の速度起電力
eur，evr，ewrを示したもので、回転角θに対し正
弦波状に変化する。これに対して、(1)、(2)、(3)式
中右辺第２項の変圧器起電力euT，evT，ewTは、界
磁回路の電圧方程式ef＝Ef＋efh＝Rf・if＋Lfdif／dt （Efは界磁巻線端子電圧efの直流成分、efhはefの
脈動成分）からEf≒Rf・if、efh≒Lfdif／dtであり、 次式で表わせる。
euT＝−Mfcosθdif／dt≒−Mf／Lfefhcosθ ……(4)
evT＝−Mfcos（θ−２／３π）dif／dt
≒−Mf／Lfefhcos（θ−２／３π）……(5) ewT＝−Mfcos（θ＋２／３π）dif／dt
≒−Mf／Lfefhcos（θ＋２／３π）……(6) したがつて電機子巻線２の誘起電圧eu，ev，ew
は、第４図ｂ，ｃ，ｄの鎖線で示す速度誘起電圧
eur，evr，ewrに、界磁電圧の脈動分の振幅値が回
転角θによつて正弦波状に変化する変圧器起電力
euT，evT，ewTが重畳して、第４図ｂ，ｃ，ｄの実
線で示す波形となる。ここで電機子巻線２に誘起
される変圧器起電力euT，evT，ewTは、回転角θに
よつて脈動成分の振幅値が正弦波状に変化すると
ともに回転角θによつて位相が180゜反転してい
る。
≒−Mf／Lfefhcos（θ−２／３π）……(5) ewT＝−Mfcos（θ＋２／３π）dif／dt
≒−Mf／Lfefhcos（θ＋２／３π）……(6) したがつて電機子巻線２の誘起電圧eu，ev，ew
は、第４図ｂ，ｃ，ｄの鎖線で示す速度誘起電圧
eur，evr，ewrに、界磁電圧の脈動分の振幅値が回
転角θによつて正弦波状に変化する変圧器起電力
euT，evT，ewTが重畳して、第４図ｂ，ｃ，ｄの実
線で示す波形となる。ここで電機子巻線２に誘起
される変圧器起電力euT，evT，ewTは、回転角θに
よつて脈動成分の振幅値が正弦波状に変化すると
ともに回転角θによつて位相が180゜反転してい
る。
すなわち第４図ｂにおいては、、θ＝π／２とθ＝
３／２πの前後で脈動分の位相が反転している。本
発明はこの電機子巻線２に誘起される変圧器起電
力を検出し、その脈動成分の振幅値もしくは位相
を評価することにより、回転子の回転位置の検知
を行なうものである。
力を検出し、その脈動成分の振幅値もしくは位相
を評価することにより、回転子の回転位置の検知
を行なうものである。
第５図は本発明をサイリスタモータに適用した
一実施例を示すブロツク図で、１２は主電源Piの
入力を得て同期電動機１３に出力を発生する可変
交流電力変換器、１０′は同期電動機１３の界磁
巻線４に接続されて励磁電力を供給する励磁電源
装置、１１′は励磁電源装置１０′の入力電源、１
４は速度検出器である。励磁電源装置１０′は回
転電機の励磁電源として一般に多用されているサ
イリスタあるいはダイオードで構成される整流電
源、あるいは直流電源から可変直流電力を出力す
るチヨツパなど、出力電力に脈流成分を含む電源
装置を用いる。１５，１５′は電流検出器、１６，
１６′は電圧検出器、１７は同期電動機１３の電
機子電圧から速度起電力の零点を検出する速度起
電力零点検出器である。１８は電機子電圧および
界磁電源電圧から、励磁電源装置１０′の出力電
圧の脈動周波数成分を抽出するバンドパスフイル
タあるいはハイパスフイルタなどの濾波器であ
る。１９は濾波器１８によつて抽出された電機子
電圧および界磁電圧の脈動成分から、電機子電圧
脈動成分の振幅零点あるいは位相反転位置を検出
し出力する変圧器起電力零点検出器である。２０
は信号選択器で、速度検出器１４の信号により速
度誘起電圧の充分大きい高速回転時には、速度起
電力零点検出器１７の出力信号を選択出力し、速
度誘起電圧の充分得られない停止時あるいは低速
回転時には変圧器起電力零点検出器１９の出力信
号を選択出力する。２１は移相器で、速度検出器
１４の出力信号と電流検出器１５の出力信号によ
り、信号選択器２０の出力信号を基準として各回
転速度、電動機電流にみあつた位相の電動機側点
弧信号を作成する。２２は速度検出器１４の信号
と入力電流の信号とから電源入力制御をつくり、
制御系の速度ループと電流マイナループを構成す
るための制御アンプである。２３は制御アンプ２
２の出力信号により電源電圧に対する点弧信号を
作る電源点弧信号発生器、２４は電源点弧信号発
生器２３と移相器２１の信号から可変交流電力変
換器１２の点弧信号を作成するロジツク回路であ
る。
一実施例を示すブロツク図で、１２は主電源Piの
入力を得て同期電動機１３に出力を発生する可変
交流電力変換器、１０′は同期電動機１３の界磁
巻線４に接続されて励磁電力を供給する励磁電源
装置、１１′は励磁電源装置１０′の入力電源、１
４は速度検出器である。励磁電源装置１０′は回
転電機の励磁電源として一般に多用されているサ
イリスタあるいはダイオードで構成される整流電
源、あるいは直流電源から可変直流電力を出力す
るチヨツパなど、出力電力に脈流成分を含む電源
装置を用いる。１５，１５′は電流検出器、１６，
１６′は電圧検出器、１７は同期電動機１３の電
機子電圧から速度起電力の零点を検出する速度起
電力零点検出器である。１８は電機子電圧および
界磁電源電圧から、励磁電源装置１０′の出力電
圧の脈動周波数成分を抽出するバンドパスフイル
タあるいはハイパスフイルタなどの濾波器であ
る。１９は濾波器１８によつて抽出された電機子
電圧および界磁電圧の脈動成分から、電機子電圧
脈動成分の振幅零点あるいは位相反転位置を検出
し出力する変圧器起電力零点検出器である。２０
は信号選択器で、速度検出器１４の信号により速
度誘起電圧の充分大きい高速回転時には、速度起
電力零点検出器１７の出力信号を選択出力し、速
度誘起電圧の充分得られない停止時あるいは低速
回転時には変圧器起電力零点検出器１９の出力信
号を選択出力する。２１は移相器で、速度検出器
１４の出力信号と電流検出器１５の出力信号によ
り、信号選択器２０の出力信号を基準として各回
転速度、電動機電流にみあつた位相の電動機側点
弧信号を作成する。２２は速度検出器１４の信号
と入力電流の信号とから電源入力制御をつくり、
制御系の速度ループと電流マイナループを構成す
るための制御アンプである。２３は制御アンプ２
２の出力信号により電源電圧に対する点弧信号を
作る電源点弧信号発生器、２４は電源点弧信号発
生器２３と移相器２１の信号から可変交流電力変
換器１２の点弧信号を作成するロジツク回路であ
る。
第６図は本発明の一実施例について具体的に動
作を示した波形図である。第６図ａは励磁電源装
置１０′に単相全波整流回路を用いた場合の出力
電圧波形である。第６図ｂは第６図ａの信号を第
５図濾波器１８を通して抽出した界磁電圧の脈動
周波数成分を示したものである。第６図ｃは同期
電動機１３のＵ相電機子巻線に誘起する電圧を示
したものであり、前述したように速度誘起電圧に
界磁脈動による変圧器起電力が重畳している。第
６図ｄは第６図ｃの検出信号から濾波器１８を通
して抽出した変圧器起電力の脈動周波数成分であ
り、回転角θによつてその振幅が正弦波状に変化
するとともに振幅値が零になるθ＝π／２とθ＝
３／2πを境に位相が反転している。この場合、
濾波器１８のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電機子巻線電
圧に対するフイルタ、および界磁電圧に対するフ
イルタは、すべて同一定数に選んでおく。第６図
ｅ、第６図ｆ、第６図ｇは変圧器起電力零点検出
器１９の一実施例の動作を示している。すなわち
濾波器１８の出力第６図ｄおよび第６図ｂの信号
よりコンパレータにより各々第６図および第６図
ｆのパルス信号を作る。第６図ｂの信号より作成
した第６図ｆの信号は回転角θによつて位相の反
転のないパルス列となるが、第６図ｄの信号より
作成した第６図ｅの信号はθ＝π／２とθ＝３／
2πで位相の反転したパルス列となる。したがつ
て第６図ｅの信号と第６図ｆの信号との論理積を
とることによつてπ／２θ３／２πを示すパルス列 信号（第６図ｇ）が得られる。第６図ｈ、第６図
ｉは各々Ｖ相、Ｗ相について同様にして得た信号
である。第６図では、第６図ｅの信号と第６図ｆ
の信号のパルスの立上りと立下りの位相が完全に
一致しているとして論理積により第６図ｇの信号
が得られるとしたが、実際には磁束の遅れなどに
よつて位相差が生ずるためπ／２θ３／２πの範囲 外で微小幅のパルスが出る。しかしこれについて
は、簡単なパルス幅検出回路を設けるかあるいは
Ｄ−Ａ変換器とコンパレータの組合せなどによつ
て、π／２θ３／２πを示す所望の信号を得ること ができる。
作を示した波形図である。第６図ａは励磁電源装
置１０′に単相全波整流回路を用いた場合の出力
電圧波形である。第６図ｂは第６図ａの信号を第
５図濾波器１８を通して抽出した界磁電圧の脈動
周波数成分を示したものである。第６図ｃは同期
電動機１３のＵ相電機子巻線に誘起する電圧を示
したものであり、前述したように速度誘起電圧に
界磁脈動による変圧器起電力が重畳している。第
６図ｄは第６図ｃの検出信号から濾波器１８を通
して抽出した変圧器起電力の脈動周波数成分であ
り、回転角θによつてその振幅が正弦波状に変化
するとともに振幅値が零になるθ＝π／２とθ＝
３／2πを境に位相が反転している。この場合、
濾波器１８のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電機子巻線電
圧に対するフイルタ、および界磁電圧に対するフ
イルタは、すべて同一定数に選んでおく。第６図
ｅ、第６図ｆ、第６図ｇは変圧器起電力零点検出
器１９の一実施例の動作を示している。すなわち
濾波器１８の出力第６図ｄおよび第６図ｂの信号
よりコンパレータにより各々第６図および第６図
ｆのパルス信号を作る。第６図ｂの信号より作成
した第６図ｆの信号は回転角θによつて位相の反
転のないパルス列となるが、第６図ｄの信号より
作成した第６図ｅの信号はθ＝π／２とθ＝３／
2πで位相の反転したパルス列となる。したがつ
て第６図ｅの信号と第６図ｆの信号との論理積を
とることによつてπ／２θ３／２πを示すパルス列 信号（第６図ｇ）が得られる。第６図ｈ、第６図
ｉは各々Ｖ相、Ｗ相について同様にして得た信号
である。第６図では、第６図ｅの信号と第６図ｆ
の信号のパルスの立上りと立下りの位相が完全に
一致しているとして論理積により第６図ｇの信号
が得られるとしたが、実際には磁束の遅れなどに
よつて位相差が生ずるためπ／２θ３／２πの範囲 外で微小幅のパルスが出る。しかしこれについて
は、簡単なパルス幅検出回路を設けるかあるいは
Ｄ−Ａ変換器とコンパレータの組合せなどによつ
て、π／２θ３／２πを示す所望の信号を得ること ができる。
なお位相ずれを小さくするため、界磁電圧のか
わりに界磁巻線４と同軸上に磁束脈動検出用のサ
ーチコイルを設けて、サーチコイルの出力信号を
用いる方法がある。
わりに界磁巻線４と同軸上に磁束脈動検出用のサ
ーチコイルを設けて、サーチコイルの出力信号を
用いる方法がある。
また第６図のごとく位相差による検出の他に、
第６図ｄの信号を全波整流し、振幅値検出を行な
い、その零点を検知してπ／２θ３／２πを示す信 号を得ることもできる。
第６図ｄの信号を全波整流し、振幅値検出を行な
い、その零点を検知してπ／２θ３／２πを示す信 号を得ることもできる。
このように本実施例のものは、従来回転電機本
体に付加されていた回転子位置検出構造物が除去
され、回転子停止時および低速回転時において、
界磁電源の脈動によつて電機子巻線に誘起される
変圧器起電力を検出して回転子位置を検知するも
のである。かかる実施例に示すごとく、回転電機
の適用においては界磁電源に脈動分を含む励磁電
源装置を具備し、かつ電圧検出機能を持つ形態と
なされて用いられるものが多く、本発明はかかる
広い範囲に適用し得るものであつて、回転電機構
造が簡単化されて保守点検が容易になるなど実用
上極めて大きな効果を有するものである。
体に付加されていた回転子位置検出構造物が除去
され、回転子停止時および低速回転時において、
界磁電源の脈動によつて電機子巻線に誘起される
変圧器起電力を検出して回転子位置を検知するも
のである。かかる実施例に示すごとく、回転電機
の適用においては界磁電源に脈動分を含む励磁電
源装置を具備し、かつ電圧検出機能を持つ形態と
なされて用いられるものが多く、本発明はかかる
広い範囲に適用し得るものであつて、回転電機構
造が簡単化されて保守点検が容易になるなど実用
上極めて大きな効果を有するものである。
第１図は回転子位置検出器を付設したサイリス
タモータの従来例を示す要部構成図、第２図は第
１図の回転子位置検出器部分拡大図、第３図は三
相同期機の電機子巻線と界磁極との関係位置を表
わす図、第４図は各回転角θにおける電圧波形を
示す図、第５図は本発明をサイリスタモータに適
用した一実施例を示すブロツク図、第６図は本発
明の一実施例について具体的に動作を示した波形
図である。 １……電機子鉄心、２……電機子巻線、３……
界磁極、４……界磁巻線、５……回転子位置検出
器、６……検出器、１０，１０′……励磁電源装
置、１１′……入力電源、１２……可変交流電力
変換器、１３……同期電動機、１４……速度検出
器、１５，１５′……電流検出器、１６，１６′…
…電圧検出器、１７……速度起電力零点検出器、
１８……濾波器、１９……変圧器起電力零点検出
器、２０……信号選択器、２１……移送器、２２
……制御アンプ、２３……電源点弧信号発生器、
２４……ロジツク回路。
タモータの従来例を示す要部構成図、第２図は第
１図の回転子位置検出器部分拡大図、第３図は三
相同期機の電機子巻線と界磁極との関係位置を表
わす図、第４図は各回転角θにおける電圧波形を
示す図、第５図は本発明をサイリスタモータに適
用した一実施例を示すブロツク図、第６図は本発
明の一実施例について具体的に動作を示した波形
図である。 １……電機子鉄心、２……電機子巻線、３……
界磁極、４……界磁巻線、５……回転子位置検出
器、６……検出器、１０，１０′……励磁電源装
置、１１′……入力電源、１２……可変交流電力
変換器、１３……同期電動機、１４……速度検出
器、１５，１５′……電流検出器、１６，１６′…
…電圧検出器、１７……速度起電力零点検出器、
１８……濾波器、１９……変圧器起電力零点検出
器、２０……信号選択器、２１……移送器、２２
……制御アンプ、２３……電源点弧信号発生器、
２４……ロジツク回路。
Claims (1)
- １ 直流界磁巻線を巻装した界磁極と多相交流電
機子巻線の一方を回転子に他方を固定子に、該回
転子と固定子の間の空隙を介して互いに電磁的結
合を有するように配置してなる回転電機を、前記
界磁極と多相交流電機子巻線の電磁的相対位置を
検出して該検出信号によつて回転電機の制御機構
を制御し、回転電機の回転により前記多相交流電
機子巻線に誘起する速度起電力が充分に得られる
通常回転時、速度起電力を検知して該検出信号を
界磁極と多相交流電機子巻線との電磁的相対位置
を示す基準信号として用いるようにしたものにお
いて、前記直流界磁巻線の励磁電源に整流電源装
置やチヨツパ電源装置等の励磁電源装置を用いる
とともに、前記多相交流電機子巻線に誘起する電
圧を検知する電機子電圧検出器と、該電機子電圧
検出器の出力信号から前記励磁電源装置の出力の
脈動周波数と同一の周波数成分（脈動周波数成
分）を摘出する濾波器と、該濾波器の摘出した脈
動周波数成分電圧の振幅幅が零となる時点か該電
圧の位相が反転する時点の少なくとも一方を検知
し、かつこれらの時点でパルスあるいはオンオフ
が反転する信号を出力する変圧器起電力零点検出
器を具備し、回転電機の回転による速度起電力が
充分に得られない低速回転時に、該変圧器起電力
零点検出器の出力信号を、前記界磁極と多相交流
電機子巻線との電磁的相対位置を示す基準信号と
して用いたことを特徴とする回転電機の回転子位
置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55160833A JPS5785590A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Rotor position detecting system for rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55160833A JPS5785590A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Rotor position detecting system for rotary electric machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5785590A JPS5785590A (en) | 1982-05-28 |
| JPH0213556B2 true JPH0213556B2 (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=15723391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55160833A Granted JPS5785590A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Rotor position detecting system for rotary electric machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5785590A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3029062U (ja) * | 1996-03-15 | 1996-09-17 | 藤井電工株式会社 | 墜落防止用安全帯のフック |
| JP2006136123A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | 巻線界磁式同期機の磁極位置検出装置 |
| JP2013240196A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Nishishiba Electric Co Ltd | サイリスタモータの回転子位置検出装置 |
| JP2018137870A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | いすゞ自動車株式会社 | ロータ回転角推定装置およびモータ制御装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992001331A1 (de) * | 1990-07-13 | 1992-01-23 | Elin Energieanwendung Gesellschaft M.B.H. | Verfahren und schaltungsanordnung zur sensorlosen drehwinkelerfassung einer dämpferlosen, vorzugsweise permanentmagneterregten, über einen stromrichter gespeisten synchronmaschine |
| CN111638453A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-08 | 哈尔滨理工大学 | 一种伺服同步电机磁场旋转位置和速度的检测方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5013819A (ja) * | 1973-06-11 | 1975-02-13 |
-
1980
- 1980-11-17 JP JP55160833A patent/JPS5785590A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5013819A (ja) * | 1973-06-11 | 1975-02-13 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3029062U (ja) * | 1996-03-15 | 1996-09-17 | 藤井電工株式会社 | 墜落防止用安全帯のフック |
| JP2006136123A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | 巻線界磁式同期機の磁極位置検出装置 |
| JP4566695B2 (ja) * | 2004-11-05 | 2010-10-20 | 三菱電機株式会社 | 巻線界磁式同期機の磁極位置検出装置 |
| JP2013240196A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Nishishiba Electric Co Ltd | サイリスタモータの回転子位置検出装置 |
| JP2018137870A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | いすゞ自動車株式会社 | ロータ回転角推定装置およびモータ制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5785590A (en) | 1982-05-28 |
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