JPH02195263A - 速度検出装置 - Google Patents
速度検出装置Info
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- JPH02195263A JPH02195263A JP1415789A JP1415789A JPH02195263A JP H02195263 A JPH02195263 A JP H02195263A JP 1415789 A JP1415789 A JP 1415789A JP 1415789 A JP1415789 A JP 1415789A JP H02195263 A JPH02195263 A JP H02195263A
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- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 53
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電動機制御の速度検出装置に係り、特に検出時
の回転リップルを除去して高精度の速度検出を行ない、
高精度の速度制御を可能とするに好適な電動機の速度検
出装置に関する。
の回転リップルを除去して高精度の速度検出を行ない、
高精度の速度制御を可能とするに好適な電動機の速度検
出装置に関する。
従来の電動機の速度検出装置は、例えば特開昭６３−１
５１１５号公報に記載のように、速度検出器の回転円板
などの製作に係る誤差を補正するために、検出器の回転
位置に対する補正量を記憶して個々に位相誤差を補正す
ることが考えられており、これにより特に低速でのパル
ス数の減少による精度の低下防止をはかっている。しか
し速度検出器自体が機械に取り付けられられて回転する
場合に。
５１１５号公報に記載のように、速度検出器の回転円板
などの製作に係る誤差を補正するために、検出器の回転
位置に対する補正量を記憶して個々に位相誤差を補正す
ることが考えられており、これにより特に低速でのパル
ス数の減少による精度の低下防止をはかっている。しか
し速度検出器自体が機械に取り付けられられて回転する
場合に。
取付は誤差により回転リップルが発生して、制御上の振
動になることに対する補償については考えられていない
。
動になることに対する補償については考えられていない
。
上記従来技術は、回転数に比例したパルスを出力するパ
ルス発信器を速度検出器として電動機軸に取り付け、上
記パルス発信器からのパルス信号を所定時間の間にカウ
ントすることにより速度を検出する方法がとられており
、この方法の場合には検出器の製作誤差や取付は精度す
なわち取付は軸の芯ずれなどの原因で、速度検出値に回
転速度に比例した周波数成分の脈動が発生する。特に最
近では、速度制御装置の高精度化と高応答化をはかる目
的で、検出器のパルス数を増加させて分解能を向上させ
ているため、上記の回転速度脈動をも検出して結果的に
速度精度が悪化するし、また電動機と機械間の軸ねじり
振動数が回転脈動の周波数に一致する速度では、振動が
発生する要因となるなどの問題があった。また従来より
速度検出器の取付は精度向上上や速度制御系のゲイン低
下などにより対処してきたが、これにも限界がある問題
があった。
ルス発信器を速度検出器として電動機軸に取り付け、上
記パルス発信器からのパルス信号を所定時間の間にカウ
ントすることにより速度を検出する方法がとられており
、この方法の場合には検出器の製作誤差や取付は精度す
なわち取付は軸の芯ずれなどの原因で、速度検出値に回
転速度に比例した周波数成分の脈動が発生する。特に最
近では、速度制御装置の高精度化と高応答化をはかる目
的で、検出器のパルス数を増加させて分解能を向上させ
ているため、上記の回転速度脈動をも検出して結果的に
速度精度が悪化するし、また電動機と機械間の軸ねじり
振動数が回転脈動の周波数に一致する速度では、振動が
発生する要因となるなどの問題があった。また従来より
速度検出器の取付は精度向上上や速度制御系のゲイン低
下などにより対処してきたが、これにも限界がある問題
があった。
本発明の目的は速度検出器の回転脈動を除去して、高精
度で高応答の速度制御を可能にする電動機の速度検出装
置を提供するにある。
度で高応答の速度制御を可能にする電動機の速度検出装
置を提供するにある。
（ａｉ［ｉを解決するための手段〕
上記目的は、電動機に直結した速度検出用パルス発信器
の回転脈動が回転位置に対応して発生することに着目し
、上記パルス発信器に回転位置検出用パルス発信器（基
準パルス発生器）を付加し。
の回転脈動が回転位置に対応して発生することに着目し
、上記パルス発信器に回転位置検出用パルス発信器（基
準パルス発生器）を付加し。
上記パルス信号より回転速度を検出する手段と、上記基
準パルス信号と上記パルス信号より回転位置を検出する
手段とを有し、電動機の可変速運転前に上記回転位置に
対応した回転速度脈動成分を検出して記憶する手段と、
以後運転時に上記記憶した回転位置対応の回転脈動成分
を上記回転速度検出値に補正量として加えることにより
回転脈動のない速度信号を検出する手段とを備えた速度
検出装置により達成される。
準パルス信号と上記パルス信号より回転位置を検出する
手段とを有し、電動機の可変速運転前に上記回転位置に
対応した回転速度脈動成分を検出して記憶する手段と、
以後運転時に上記記憶した回転位置対応の回転脈動成分
を上記回転速度検出値に補正量として加えることにより
回転脈動のない速度信号を検出する手段とを備えた速度
検出装置により達成される。
上記速度検出装置は、電動機の一定速度運転状態で回転
位置に対応した回転速度脈動成分を検出するのに複数ｎ
回転間の平均値を取って記憶することにより回転脈動成
分の検出精度を向上させることができ、軸の偏心による
パルス発信器の回転脈動の場合には回転速度に応じて脈
動量が変化するため、あらかじめ各速度における脈動成
分を検出して速度に応じた関数を作成し、上記記憶した
回転脈動成分に対して該補正量を上記関数にて変化させ
ることにより更に高精度の速度検出が可能となる。
位置に対応した回転速度脈動成分を検出するのに複数ｎ
回転間の平均値を取って記憶することにより回転脈動成
分の検出精度を向上させることができ、軸の偏心による
パルス発信器の回転脈動の場合には回転速度に応じて脈
動量が変化するため、あらかじめ各速度における脈動成
分を検出して速度に応じた関数を作成し、上記記憶した
回転脈動成分に対して該補正量を上記関数にて変化させ
ることにより更に高精度の速度検出が可能となる。
以下に本発明の一実施例を第１図から第４図により説明
する。
する。
第１図は本発明による速度検出装置の一実施例を示す電
動機駆動装置の構成ブロック図である。
動機駆動装置の構成ブロック図である。
第１図において、この電動機駆動装置は、電動機１と、
電動機１に電源を供給する電力変換装置２と、電力変換
装置２を制御して電動機を可変速駆動させる速度制御装
置３より成る。この電動機駆動装置における本発明によ
る速度検出装置は、電動機１に直結された回転数を検出
するための速度検出用パルス発信器（速度検出器）４と
、同じく回転位置を検出するための回転位置検出用パル
ス発信器（基準パルス発生器）５と、上記パルス発信器
４よりのパルス４ａをカウントして回転速度を検出する
速度検出回路６と、上記位置検出パルス発信器５よりの
パルス信号（基準パルス信号） ５ａと上記パルス発信
器４のパルス信号４ａとより回転位置に対応した信号７
ａを出力する位置検出回路７と、上記速度検出回路６の
出力の速度検出値６ａに含まれる回転速度脈動成分を検
出する回転脈動検出回路８と、その回転脈動成分信号を
記憶する記憶回路９と、その回転脈動記憶値９ａにより
上記速度検出値６ａに含まれる回転脈動成分を除去して
速度ＦＢ値１０ａを出力する速度補正回路１０とより構
成される。この速度検出装置における本発明の特徴とす
る回転脈動成分検出回路は１位置検出回路７と、回転脈
動検出回路８と、記憶回路９とより成る。ωりは速度指
令である。
電動機１に電源を供給する電力変換装置２と、電力変換
装置２を制御して電動機を可変速駆動させる速度制御装
置３より成る。この電動機駆動装置における本発明によ
る速度検出装置は、電動機１に直結された回転数を検出
するための速度検出用パルス発信器（速度検出器）４と
、同じく回転位置を検出するための回転位置検出用パル
ス発信器（基準パルス発生器）５と、上記パルス発信器
４よりのパルス４ａをカウントして回転速度を検出する
速度検出回路６と、上記位置検出パルス発信器５よりの
パルス信号（基準パルス信号） ５ａと上記パルス発信
器４のパルス信号４ａとより回転位置に対応した信号７
ａを出力する位置検出回路７と、上記速度検出回路６の
出力の速度検出値６ａに含まれる回転速度脈動成分を検
出する回転脈動検出回路８と、その回転脈動成分信号を
記憶する記憶回路９と、その回転脈動記憶値９ａにより
上記速度検出値６ａに含まれる回転脈動成分を除去して
速度ＦＢ値１０ａを出力する速度補正回路１０とより構
成される。この速度検出装置における本発明の特徴とす
る回転脈動成分検出回路は１位置検出回路７と、回転脈
動検出回路８と、記憶回路９とより成る。ωりは速度指
令である。
第２図は第１図の回転速度脈動成分検出動作の各信号タ
イムチャートである。第２図において、４ａはパルス発
信器４よりのパルス信号、６ａは速度検出回路６の速度
検出値、５ａは位置検出パルス発信器５よりの回転位置
パルス信号、７ａは回転位置検出回路７の出力信号の各
波形とタイミングを示す、第１図の回転脈動成分検出の
各部動作を第２図により説明する。第２図のタイムチャ
ートは回転脈動を検出するため、速度指令ω餐により一
定速度で運転している状態を示しており、例えば時刻ｔ
１〜ｔ２間が電動機１の１回転間を示し。
イムチャートである。第２図において、４ａはパルス発
信器４よりのパルス信号、６ａは速度検出回路６の速度
検出値、５ａは位置検出パルス発信器５よりの回転位置
パルス信号、７ａは回転位置検出回路７の出力信号の各
波形とタイミングを示す、第１図の回転脈動成分検出の
各部動作を第２図により説明する。第２図のタイムチャ
ートは回転脈動を検出するため、速度指令ω餐により一
定速度で運転している状態を示しており、例えば時刻ｔ
１〜ｔ２間が電動機１の１回転間を示し。
パルス発信器４のパルス信号４ａにより検出された速度
検出回路６の速度検出値６ａの速度検出値ωには一定速
度の速度指令値ω〉に対して回転脈γ 動成分Δωが含まれている。一方の回転位置パルγ ス発信器５の出力パルス信号５ａは１回転当り１パルス
の位置信号（基準パルス信号）を出力する。
検出回路６の速度検出値６ａの速度検出値ωには一定速
度の速度指令値ω〉に対して回転脈γ 動成分Δωが含まれている。一方の回転位置パルγ ス発信器５の出力パルス信号５ａは１回転当り１パルス
の位置信号（基準パルス信号）を出力する。
位置検出回路７の出力信号７ａは回転位置パルス信号５
ａに同期して、パルス発信器４よりのノ（ルス４ａの数
をカウンタなどにより積分することにより１回転位置に
対応した位置信号を出力する。
ａに同期して、パルス発信器４よりのノ（ルス４ａの数
をカウンタなどにより積分することにより１回転位置に
対応した位置信号を出力する。
第３図は第１図の回転速度脈動成分検出動作の出力タイ
ムチャートである。第３図において、７ａは第２図の位
置検出回路７の出力信号７ａと同じ信号であり、１回転
（０’〜３６０°）当りの信号の例えば時刻ｔ１〜ｔ２
間の回転位置信号を示し、９ａはその回転位置信号７ａ
に対応した回転脈動検出回路８の出力の回転脈動検出信
号の波形である。
ムチャートである。第３図において、７ａは第２図の位
置検出回路７の出力信号７ａと同じ信号であり、１回転
（０’〜３６０°）当りの信号の例えば時刻ｔ１〜ｔ２
間の回転位置信号を示し、９ａはその回転位置信号７ａ
に対応した回転脈動検出回路８の出力の回転脈動検出信
号の波形である。
第１図の回転脈動検出回路８の回転脈動成分検出動作を
第３図により説明する０回転脈動検出回路８は第２図の
例えば時刻ｔｌ−ｔ２間の位置検出回路７の回転位置信
号７ａに対応して、速度制御袋９１３への速度指令値ω
８と速度検出回路６の速度γ 検出値ωより、一定速度の速度指令ω８に対するγ
γ速度検
出値ω の回転速度脈動成分Δω、を次式により求め、
−旦記憶しておく。
第３図により説明する０回転脈動検出回路８は第２図の
例えば時刻ｔｌ−ｔ２間の位置検出回路７の回転位置信
号７ａに対応して、速度制御袋９１３への速度指令値ω
８と速度検出回路６の速度γ 検出値ωより、一定速度の速度指令ω８に対するγ
γ速度検
出値ω の回転速度脈動成分Δω、を次式により求め、
−旦記憶しておく。
Δω、＝（ωγ−ωγ）（１）
ついで同様の動作を時刻ｔ２〜ｔ３間、・・・・・・２
時刻ｔ ｎ” ｔ ｎｅｔ間の回転位置信号７ａに対応
してｎ回繰り返し回転速度脈動成分Δω、を求める。こ
のｎ回の平均値Δω、を第３図の各回転位置（０’〜３
６０°）７ａに対応する回転速度脈動成分９ａとして記
憶回路９に記憶しておく。このｎ回の平均値Δω、は各
サンプル点について０回計測して平均値をとるから、た
とえば３６０°当りｍ個のサンプル点であれば、各点に
おける平均値Δ、はτ７〜に；−となる。
時刻ｔ ｎ” ｔ ｎｅｔ間の回転位置信号７ａに対応
してｎ回繰り返し回転速度脈動成分Δω、を求める。こ
のｎ回の平均値Δω、を第３図の各回転位置（０’〜３
６０°）７ａに対応する回転速度脈動成分９ａとして記
憶回路９に記憶しておく。このｎ回の平均値Δω、は各
サンプル点について０回計測して平均値をとるから、た
とえば３６０°当りｍ個のサンプル点であれば、各点に
おける平均値Δ、はτ７〜に；−となる。
γ γｌ ｙ論
なお第３図の回転速度脈動成分９ａの符号は（１）式の
定義により第２図の速度検出値６ａ（ωッ）に対応して
縦軸の下方が正であって上方が負である。
定義により第２図の速度検出値６ａ（ωッ）に対応して
縦軸の下方が正であって上方が負である。
第４図は第１図の速度補正回路の内部構成側図である。
第４図において、 １１は関数発生器である。
上記の一定速度運転より次に可変速運転に入ると、速度
補正回路１０を動作させるようにする。ここで速度補正
回路ｌＯは現在の位置検出回路７の検出回転位置７ａに
対応した記憶回路９よりの回転脈動記憶値９ａの回転速
度脈動成分Δωッと、現在の速度検出器６の出力信号６
ａの速度検出値ωアとを入力して、速度検出値ωッに回
転脈動成分Δω を加えることにより、速度検出値ωッ
に含γ まれる回転脈動成分Δωッを除去して、速度ＦＢ（フィ
ードバック）値１０ａとして速度制御装置３へ入力する
０例えば第４図の内部構成の速度補正回路１０の関数発
生器１１は、電動機軸に対するノ（ルス発生器（速度検
出器）４の偏芯などの要因で回転脈動成分Δω の量が
回転速度（速度検出値）ω。
補正回路１０を動作させるようにする。ここで速度補正
回路ｌＯは現在の位置検出回路７の検出回転位置７ａに
対応した記憶回路９よりの回転脈動記憶値９ａの回転速
度脈動成分Δωッと、現在の速度検出器６の出力信号６
ａの速度検出値ωアとを入力して、速度検出値ωッに回
転脈動成分Δω を加えることにより、速度検出値ωッ
に含γ まれる回転脈動成分Δωッを除去して、速度ＦＢ（フィ
ードバック）値１０ａとして速度制御装置３へ入力する
０例えば第４図の内部構成の速度補正回路１０の関数発
生器１１は、電動機軸に対するノ（ルス発生器（速度検
出器）４の偏芯などの要因で回転脈動成分Δω の量が
回転速度（速度検出値）ω。
γ
によって変化する場合に、あらかじめ各回転速度ω （
速度指令値ω：）における回転脈動成分子 Δω を検出して、速度検出回路６の出力信号６ａγ の速度検出値ω に対する補正信号出力値１１ａをγ 関数発生器１１のゲインとして求めておき、回転速度（
速度指令値）ω、に応じて出力値１１ａを変えることに
より、速度検出値ω、に加える回転脈動記憶値Δω の
補正量を変化させて、速度ＦＢ値１０ａγ を出力するようにする。
速度指令値ω：）における回転脈動成分子 Δω を検出して、速度検出回路６の出力信号６ａγ の速度検出値ω に対する補正信号出力値１１ａをγ 関数発生器１１のゲインとして求めておき、回転速度（
速度指令値）ω、に応じて出力値１１ａを変えることに
より、速度検出値ω、に加える回転脈動記憶値Δω の
補正量を変化させて、速度ＦＢ値１０ａγ を出力するようにする。
なお、第１図の実施例では、説明のため速度検出用パル
ス発信器４と回転位置検出用パルス発信器５を別々に取
り付けるように図示しているが、実際には速度検出用パ
ルス発信器４の内部に位置検出用パルス発生回路を組み
込むことも容易であって、２つの検出器を別々に電動機
軸に取付けなくてもよい。
ス発信器４と回転位置検出用パルス発信器５を別々に取
り付けるように図示しているが、実際には速度検出用パ
ルス発信器４の内部に位置検出用パルス発生回路を組み
込むことも容易であって、２つの検出器を別々に電動機
軸に取付けなくてもよい。
本発明によれば、速度検出器であるパルス発信器の電動
機軸への取付精度による軸芯ずれなどの影響に関係なく
、回転速度脈動のない高精度の電動機速度検出を可能に
し、また軸の偏芯などによる回転速度脈動を除去できる
ので、高速回転領域まで高精度で高応答の速度制御を実
現できる効果がある。
機軸への取付精度による軸芯ずれなどの影響に関係なく
、回転速度脈動のない高精度の電動機速度検出を可能に
し、また軸の偏芯などによる回転速度脈動を除去できる
ので、高速回転領域まで高精度で高応答の速度制御を実
現できる効果がある。
第１図は本発明による速度検出装置の一実施例を示す電
動機駆動装置のブロック図、第２図は第１図の回転脈動
検出動作のタイムチャート、第３図は第１図の回転脈動
′検出出力のタイムチャート。 第４図は第１図の速度補正回路の構成側図である。 １・・・電動機、２・・・電力変換装置、３・・・速度
制御装置、４・・・速度検出用パルス発信器、５・・・
回転位置検出用パルス発信器、６・・・速度検出回路、
７・・・位置検出回路、８・・・回転速度脈動検出回路
、９・・・記憶回路、１０・・・速度補正回路。
動機駆動装置のブロック図、第２図は第１図の回転脈動
検出動作のタイムチャート、第３図は第１図の回転脈動
′検出出力のタイムチャート。 第４図は第１図の速度補正回路の構成側図である。 １・・・電動機、２・・・電力変換装置、３・・・速度
制御装置、４・・・速度検出用パルス発信器、５・・・
回転位置検出用パルス発信器、６・・・速度検出回路、
７・・・位置検出回路、８・・・回転速度脈動検出回路
、９・・・記憶回路、１０・・・速度補正回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電動機に直結したパルス発信器と回転位置対応の基
準パルス発生器を備えた電動機の速度制御装置において
、上記パルスより回転速度を検出する手段と、上記基準
パルスと上記パルスより回転位置を検出する手段と、電
動機の可変速運転以前に上記回転位置に対応した上記回
転速度脈動成分を検出して記憶する手段と、以後運転時
に上記記憶した回転位置対応の回転速度脈動成分を上記
回転速度に補正量として加えることにより回転速度脈動
のない速度信号を検出する手段とを備えたことを特徴と
する速度検出装置。 ２、上記回転脈動成分の検出は、３６０°の回転位置に
ついてサンプルし、各サンプル点毎にｎ回の脈動計測を
行いその平均値をとり、該平均値をもって回転脈動成分
とする請求項１記載の速度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1415789A JPH02195263A (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 速度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1415789A JPH02195263A (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 速度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02195263A true JPH02195263A (ja) | 1990-08-01 |
Family
ID=11853317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1415789A Pending JPH02195263A (ja) | 1989-01-25 | 1989-01-25 | 速度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02195263A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008116310A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Toyota Motor Corp | 車輪の回転方向推定装置及び車輪の回転方向推定方法 |
-
1989
- 1989-01-25 JP JP1415789A patent/JPH02195263A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008116310A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Toyota Motor Corp | 車輪の回転方向推定装置及び車輪の回転方向推定方法 |
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